新型低功耗320×288 IR ROIC 中列读出级的设计

介绍了320×288红外(IR)读出电路(ROIC)中列读出级的低功耗设计。采用新型的主从两级放大的列读出结构和输出总线分割技术相结合。其中主放大器完成电荷到电压的转换,从放大器完成对输出总线的驱动来满足一定的读出速度,总线分割是把320列分组来减少输出总线上的负载电容。通过spice的仿真可以发现,与传统的列读出级相比,这种新型结构的功耗由原来的47mW降到了现在的6.74mW,节省了80%以上的功耗。     

新型低功耗320×288 IR ROIC中列读出级的设计

介绍了320×288红外（IR）读出电路（ROIC）中列读出级的低功耗设计。采用新型的主从两级放大的列读出结构和输出总线分割技术相结合。其中主放大器完成电荷到电压的转换，从放大器完成对输出总线的驱动来满足一定的读出速度，总线分割是把320列分组来减少输出总线上的负载电容。通过spice的仿真可以发现，与传统的列读出级相比，这种新型结构的功耗由原来的47mW降到了现在的6．74mW，节省了80％以上的功耗。     

相变存储器多态存储方法

提出两种实现相变存储器多值存储的方法.这两种方法基于新的机理,即通过存储单元结构或相变材料的改进来得到在传统"高阻态"和"低阻态"两态之间稳定的中间电阻状态.与传统实现相变多态存储的方法相比,利用这两种方法实现的多值相变存储,可以有效地提高多态存储的可靠性和抗噪声性能,有利于在提高存储密度的同时简化外围电路的设计,在实际应用中有良好的前景.     

相变存储器的高可靠性多值存储设计

基于相变存储器(PCM)已有的2T2R结构,提出一种以比值为导向的状态定义方法,以实现2T2R结构下PCM的多值存储.它在相变电阻具有4态可编写的能力下,可以实现单元内8态存储,同时对小尺寸验证,而对PCM存储电路的优化将使得PCM更具竞争力.同样基于这种以比值为导向的状态定义,一种软硬件相结合的新型纠错码方法使得对全部数据位的错误监测成为可能.     

快闪存储器阈值电压分布读取电路设计

提出了一种浮栅型快闪存储器(flash memory)阈值电压分布读取方法。其读出电路结构主要包括电容反馈互导放大器(capacitor feedback trans-impedance amplifier,CTIA)和8b循环型模数转换器(cyclic analog-to-digital converter),以上电路将存储单元的阈值电压进行数字量化输出。此外芯片还集成了译码电路、高压电路、偏置电路和控制电路等辅助电路。上述设计采用0.13μm 2P3M NOR快闪存储器工艺,芯片面积为2.1mm×2.8mm,其中存储阵列包含1 024×1 024个存储单元。测试结果表明该读取电路能够精确地读取快闪存储器的阈值电压分布,可以用来进行存储阵列器件和工艺的离散性等特性研究,也可以用于编程/擦除算法的优化设计。     

一种EEPROM存储单元的读出电流检测电路

针对电可擦除编程存储器(EEPROM)存储单元的读出电流需要被精确检测的问题,该文提出了一种对EEP-ROM存储单元进行工作电流检测的电路,该电路主要用电流镜来搭建,和读出电路中的灵敏放大器相连。在检测时用电流镜电路把灵放的读出电流镜像到电流检测的输出端。模拟结果显示,用这种检测电路来检测读出电流可以取得较高的精度(98.5%)。同时,电路本身结构简单,在实际中易实现。     

新型低功耗320×288 IR ROIC中列读出级的设计

介绍了320×288红外（IR）读出电路（ROIC）中列读出级的低功耗设计。采用新型的主从两级放大的列读出结构和输出总线分割技术相结合。其中主放大器完成电荷到电压的转换,从放大器完成对输出总线的驱动来满足一定的读出速度,总线分割是把320列分组来减少输出总线上的负载电容。通过spice的仿真可以发现,与传统的列读出级相比,这种新型结构的功耗由原来的47mW降到了现在的6.74mW,节省了80％以上的功耗。     

阻变存储器读电路的优化设计

随着阻变存储器高阻态和低阻态间阻值窗口的减小,电流型灵敏放大器的读正确率降低.设计了一款电压型灵敏放大器,应用在读电路中,有效地解决了这一问题.该电压型灵敏放大器电路结构简单,经SMIC0.13μm下流片验证,它的读出时间为125ns,面积仅为756μm2,功耗为41.25μW,读窗口为260mV,相比电流型灵敏放大器50mV的读窗口有了很大的改进.     

用于非扫描3D激光成像的精密计时电路设计

针对目前带读出电路(ROIC)的APD阵列国内还缺乏产品的问题,设计采用一种高精度数字时间转换芯片(TDC-GP21)来测量激光脉冲在空中的飞行时间,从而得到目标的距离信息,实现高分辨率的距离图像. 利用FPGA控制时间数字转换芯片设计了非扫描3D激光成像的精密计时电路,进行了程序仿真与实验. 仿真结果表明设计的精密计时电路能够呈现出目标的距离图像.      

基于低反馈电阻技术的LED照明驱动芯片设计

在开关电源中,输出电压反馈电阻的大小正比于其消耗功耗.为提高芯片系统效率,提出了低反馈电阻技术,低反馈电阻技术关键在于产生低的参考电压与反馈采样电压进行误差放大.给出了低至18 mV的基准电压电路的设计过程和仿真结果,设计了一种基于双极型、互补型、双扩散金属氧化物半导体 (BCD) 1.6 μm工艺的功率LED照明驱动芯片以验证低反馈电阻技术.系统仿真结果表明:电路的运行效率高达95.6 %,输出电流纹波系数为(2.14 %)/V.     

用于288×4读出电路中的高效率模拟电荷延迟线(英文)

提出了一种带时间延迟积分功能的高性能CMOS读出电路芯片适用的高效率电荷延迟线结构。基于该结构,设计了一款288×4规格焦平面阵列组件适用的CMOS读出电路芯片,并已完成流片、测试。该芯片包括4个视频输出端,每个端口的像元输出频率为4~5MHz(如用于实现384×288规模的成像,帧频可达160Hz)。测试结果表明这款芯片具有高动态范围(大于78dB)、高线性度(大于99.5%)、高均匀性(大于96.8%)等特征。     

2B2R结构下高可靠性多值存储方法

设计了一种运用互补单元,三极管作为选通管的2B2R结构,并利用相变存储电阻存在三态稳定阻值的特性,采用全新的以比值定义状态的存储方法,实现了四态多值存储.本设计中的相变存储单元在没有造成面积上牺牲的情况下,达到了1T1R四态多值存储单元的存储密度,并且改善了工艺波动对数据读出的影响,结合了占用面积小、存储密度大和可靠性高这3个优点,使得相变存储器在高密度,高可靠性的应用场合有着良好的前景.     

基于动态阻抗补偿的双馈式风力发电机低电压穿越新策略

低电压穿越(LVRT)能力是限制双馈式风力发电机(DFIG)大规模并网运行的瓶颈问题。电网电压跌落时保持定子端电压稳定是解决LVRT的根本所在。提出一种动态阻抗补偿机端电压的新策略,当检测到电网电压下降时,流经快速调节后动态阻抗的电流迫使DFIG机端电压升高,确保定子端电压处于可控范围之内。通过单相等值电路分析了LVRT过程中电机内部各量的变化,证明了机端电压补偿策略的可行性,并给出动态电阻的实现电路。最后通过仿真验证了该补偿策略下电机内部响应均符合低电压穿越要求。     

一种适用于数模转换电路的带隙基准电压源

文章设计了一种应用于D/A转换器芯片中的带隙基准电压电路,在3 V工作电压下具有极低的温度系数,输出电压低于传统带隙基准电路.该电路改进了传统带隙基准电路,减小了运放失调和电路误差,通过电阻二次分压降低了基准输出电压.在SMIC 0.35 μm CMOS工艺下,使用Hspice进行了仿真.仿真结果表明:该基准的温度系数在-40～100 ℃的范围内仅为3.6×10-6 /℃;电源电压在2.7～3.3 V之间变化时,电源抑制比为52 dB.该文设计的带隙基准电压源完全符合设计要求,是一个性能良好的基准电路.     

Wien bridge电流模式正弦波振荡器的AOA实现

以传统的Wien bridge电压模振荡器为原型,根据网络与其伴随网络传输函数相同的特点,用伴随运算放大器(AOA)和分立电阻及电容设计出Wien bridge电流模式振荡器,该电路不仅具有速度高、频率高、电压低及功耗小等电流模电路的特点,而且振荡频率和输出幅度可独立的调谐;振荡频率和输出幅度与负载大小无关;振荡频率受寄生电容影响小,输出频率的精确度、稳定度高,电路比较简单,既适合分立电路使用,亦适合VLSI单片集成。计算机仿真证明该设计正确.     

红外探测器的读出电路设计

为减少电路功耗和噪声,基于0.35μm n-well CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)工艺,设计了320×240焦平面探测阵列的读出电路。该电路给出了一种新型单级电容跨导放大器,采样保持电路为相关双采样电路。电容跨导放大器采用稳定的偏置电路。该电路每帧图像的输出时间为10 ms,输出图像为100帧/s。     

PCB平面绕组力矩电机闭环反馈式驱动系统设计

针对PCB平面绕组力矩电机运转时平稳性的问题,采用能实现极低导通电阻的IRF2807PBF MOS管作为驱动电路的主要芯片,结合IR2010s驱动芯片以及STM32F103ZET6主控芯片搭建整体的驱动电路,提升了在慢速情况下电路的驱动能力。利用SS361RT霍尔磁性位置传感器,形成速度闭环反馈,并运用自抗扰控制算法对速度增量进行控制,使用PI电流环对电流增量进行控制,最后通过SVPWM模块输出六路PWM脉冲序列控制三相全桥电路中的各相MOS管导通,从而实现了一种针对PCB平面绕组力矩电机的PWM闭环反馈式平稳调速驱动系统。通过仿真和实验表明,相比于使用传统的PI速度环设计的电机驱动系统,该驱动系统在相同转速下能大大提升电机运行时的平稳性。将驱动系统用于光学生物测量仪PCB平面电机控制的延迟线部分,能使延迟线平稳低速运行,保证了测量精度。     

一种带输出电压反馈的恒流驱动IC设计

在应用于液晶显示器(liquid crystal display,LCD)背光的发光二极管(light emitting diode,LED)驱动器中,传统设计的DC-DC电路是根据最大负载设计DC-DC电源,在负载有偏差的情况下,系统效率低下,且发热导致额外功率损失.针对传统电路不能动态调节输出电压的缺陷,提出一款新型的LED驱动器的设计.芯片采用恒流驱动模式,通过脉冲宽度调制(pulse width modnlation,PWM)数字模块控制,达到高灰度显示的要求;同时提供一个可级联的反馈电流输出端,配合DC-DC转换器,调节DC-DC的输出电压,以保证恒流输出驱动电压的同时,限制芯片功耗的增加.芯片测试符合设计要求,性能稳定.     

无源射频识别标签整流电路的分析与设计

整流电路的设计是无源射频识别(RFID)标签的关键技术之一.基于两种传统的整流电路,分析影响其输出电压和能量转换效率(PCE)的几个因素,在此基础上提出了一种改进的整流电路.该电路采用栅极交叉连接的结构来消除天线到芯片的阈值电压压降,并通过增加两个MOS管作为开关来抑制芯片到天线的电荷回流.电路的设计仿真结果显示,该整流电路具有较高的输出电压和PCE.     

1.152 Mbps速率的红外通信驱动电路设计

红外通信由红外发射二极管(IRED)发射二进制信号进行数据传输.然而红外光传输速率为1.152 Mbps(IrDA规范的MIR速率)时,发射管"熄灭"延迟特性明显,即红外光在该速率发射时无法完全"熄灭",其本质是IRED内部结电容的载流子无法快速释放,仍进行微弱的复合发光,导致IRED端电压一直处在较高电平波动,从而影响可靠接收.提出一种具有载流子清除的驱动电路,在发射管"熄灭"瞬间,将其接入一个接地回路,释放载流子,从而快速降低端电压.实验表明,在1.152 Mbps速率下采用本设计驱动电路可快速清除过剩载流子,并使端电压快速下降为零,下降时间仅约50 ns,上升时间仅约20 ns.同时实验表明接收电路可接收到较为规整的方波信号,进行可靠传输.