一种适用于77K下读出电路的电流源

给出了一种应用于低温光敏探测器读出电路的可编程电流源,工作在液氮环境(77K),无外加单元,与一般电流源设计不同,本设计将部分MOS管设计在亚阈值区工作来提高电路工作稳定性。此电流源设计采用0.5μm标准CMOS工艺。工作电压为5V。室温测试当工作电压从2.3V到6.4V变化时,输出电流从199nA变化到212nA,精度为1.4%/V。在液氮环境测试当工作电压从3V到6.8V变化时,输出电流从355nA变化到372nA,精度为1.3%/V。由于电路工作温度稳定,所以不要求电流源有良好的对温度稳定性。     

高精度高性能晶体振荡器电路

设计了一种用于实时时钟的高精度高性能晶体振荡器.采用振幅控制机理以达到高频率稳定性和低功耗的要求,基于外部电容调谐的原理来进一步提高实时时钟精度.电路在0.6μm CMOS工艺上实现,测试结果表明在工作电压为3 V的条件下,振荡器的工作电流小于240 nA,振荡器能够稳定工作在1.5~5.5 V的电压范围,时钟精度可达5.8×10-6.     

具有欠压锁定功能的PWM控制器带隙基准电路的实现

目的设计一款应用于PWM控制器的带隙基准。方法前级的欠压锁定电路在电源电压上升到8.2V时才能开启,当电源电压下降到7.8V后级电路关断,既保证了整个电路的正常工作,又节省了电路的功耗。结果 CADENCE Spectre软件仿真结果表明:温度为25℃时,带隙基准输出电压为5.006 5V;在-55℃～125℃的温度变化范围内,基准的温度稳定性为0.17mV/℃;电源电压12V≤Vcc≤25V,基准输出的最大变化为0.233mV;基准输出电流1mA≤Io≤20mA,输出电压的最大变化为1.81mV;基准电路的输出短路电流为-105mA。结论版图基于华越微电子有限公司SB45V双极工艺流程和版图层次设计,流片测试结果证明本单元的设计满足要求。     

基于升降压的高效率低纹波LED驱动芯片设计

设计了一款基于同相Buck-Boost变换器的LED驱动控制芯片.设计的控制电路实现了从降压模式到升压模式的平滑切换,从而保证了系统的稳定性并减小了输出电流纹波;在Buck-Boost过渡模式工作状态下,控制电路降低了平均电感电流,因而提高了系统转换效率.此外,控制电路中设计了一种自动调零的误差放大器,减小了放大器的输入失调电压和闪烁噪声,输出电流的精度得以提高.在180 nm CMOS工艺上流片的测试结果表明:当输入电压为2.7～5.0 V,输出电流为850 mA时,纹波率不超过3%;当负载电流为150 mA、输入电压为5 V时,驱动电路的转换效率高达95%.     

低温度系数高电源抑制比带隙基准源的设计

基于SMIC 0.18 μm CMOS工艺,设计了一种适用于数模或模数转换等模数混合电路的低温度系数、高电源抑制比的带隙基准电压源.针对传统带隙基准源工作电压的限制,设计采用电流模结构使之可工作于低电源电压,且输出基准电压可调;采用共源共栅结构(cascode)作电流源,提高电路的电源抑制比(PSRR);采用了具有高增益高输出摆幅的常见的两级运放.Cadence仿真结果表明:在1.8V电源电压下,输出基准电压约为534 mV,温度在-25～100℃范围内变化时,温度系数为4.8 ppm/℃,低频电源抑制比为-84 dB,在1.6～2.0 V电源电压变化范围内,电压调整率为0.15 mV/V.     

一种超低功耗的低压差线性稳压器环路补偿方法

针对低压差线性稳压器(LDO)电路设计中为改善环路补偿的稳定性增加电流缓冲电路而带来额外功耗的问题,提出一种嵌入式LDO环路补偿方法。该方法在原LDO的误差放大器模块中,嵌入一个由晶体管和电容组成的电流缓冲电路,该结构与误差放大器的共源共栅输出级共用晶体管,由于整体电路中不增加新元器件,因此消除了引入缓冲电路所带来的额外功耗。仿真实验验证了加入电流缓冲电路后系统环路稳定性能得到了改善。采用联华电子公司0.5μm 5 V的CMOS工艺线在LDO中进行了投片验证,实测芯片静态功耗电流仅为50μA,当输入电压从3V跳变到5V时,输出电压的上冲与下冲都小于15mV,负载电阻从18kΩ跳变到9Ω时,输出电压的最大变化小于20mV。投片测试结果表明,该补偿方法可在提高系统环路稳定性的同时消除额外功耗。     

一种低功耗高精度电流比较器的设计

针对传统电流比较器功耗高、精度低等问题,提出了一种基于Wilson电流源的CMOS电流比较器电路.它由Wilson电流源、差分放大器和输出增益级3部分组成.由于Wilson电流源具有较好的恒流特性以及较高的输出阻抗,所以该电流比较器具有较高的比较精度和低延迟的传播特性.采用TSMC 0.18 CMOS工艺HSPICE模型参数对该电流比较器的性能进行了模拟,该电路具有较高的比较精度,当参考输入电流为5 nA时,电路正常工作.当输入差分电流为1μA时延迟为2.2 ns,电路的功耗在TT(typical)工艺角下为95μW.结果表明,该CMOS电流比较器具有较大的速度/功耗比,性能受工艺偏差影响较小,适用于高速、低功耗电流模集成电路.     

一种超低功耗高精度的RC振荡器设计

为了满足电子系统对时钟源功耗和精度的要求,设计了一种超低功耗高精度的RC振荡器电路.电路利用恒流源对电容充电的方式实现振荡,输出的时钟频率为32 kHz.首先,电路通过电流复用的方式,降低了整体的功耗;其次,通过电路内部集成数字修调结构,提高了输出频率的精度;同时,电路设计有启动和防死锁的功能,保证了电路的安全性.电路采用和舰0.11μm的工艺进行流片,典型情况下电路的整体功耗仅为160 nA;在修调后由电压和温度变化引起的频率偏差分别在±0.56%和(-1.8%)-(+0.44%)以内;且电路可以在2-5.5 V的电压范围内正常工作.     

一种用于无源RFID的新型低压低功耗振荡器

采用中芯国际180 nm混合信号工艺,设计了一种新型低压低功耗环形振荡器.基于反馈理论,采用放大器完成从电源电压到环振工作电压的降压稳压转换,实现环振工作电压稳定性优化,同时降低其功耗;环振输出经幅度变换电路,实现高摆幅振荡信号输出;振荡器工作频率电流受控,抑制了电源噪声,降低了电源电压波动对输出频率的影响.结果表明,1 V电源电压下,输出频率2.737 MHz,功耗约0.8μW,1 MHz频点处相位噪声-108.7 dB;0.9～2.1 V电压范围内,输出频率波动小于0.23%,适于无源芯片设计.     

电阻应变电桥的激励源对测试灵敏度的影响

【目的】随着电阻应变片制造工艺的提高,电阻应变片不仅在称量装置中应用广泛,在低功耗形变检测系统中也应能得到应用。由此研究了在低电压工作环境下电桥激励源对测试灵敏度的影响。【方法】整个测试系统在3.3V 的电压下工作,在实验中改变电桥的激励电压和激励电流,将电桥输出电压经高共模抑制比仪表放大器INA333放大后通过模数转换器ADS1118采集后显示。【结果】3V 激励电压提高到5V 激励电压时每克导致的输出电压变化幅度增加66.9%,激励电流每增加1m A,输出电压灵敏度增加0.16。【结论】激励电压和激励电流的增大有利于提高电桥输出电压,提高测试微小形变的灵敏度,降低后级数模转换电路要求。
     

一种新型高性能CMOS电流模式的动态规划电路

为了提高片上网络中最优化计算的动态规划电路的速度和精确度,提出了一种CMOS电流模式的winner-take-all/loser-take-all(WTA/LTA)电路.该电路设计了一个可再生结构放大输入电流的差距并加速比较,从而提高了电流比较的解析度和速度;使用了输出选择的方式来减小电流镜引起的失配误差,从而改善了输出电流的精确度.采用TSMC 180 nm工艺技术和1.3V工作电压的仿真实验表明,所提出的WTA/LTA电路可以达到1nA的解析度和99.5％的精确度,同时具有高速、低功耗特性.使用该电路作为基本计算单元的八节点动态规划电路,在相同仿真条件下与未改进的动态规划电路相比,计算延迟减小约60％,同时精确度提高约80％.     

一种具有新型时钟产生器的无源超高频RFID标签

给出一种符合ISO/IEC 18000-6B协议的超低功耗的无源超高频RFID标签.为了能够给标签数字基带处理提供准确的时钟,使用了一种超低功耗、自校正的时钟产生器,产生的时钟在-50℃～120℃或者0.7～1.6 V 电源电压的范围内,偏差小于4%.此自校正时钟模块的功耗在0.7 V的电源电压下仅为364 nW.一个...     

一种高性能的BiCMOS带隙基准电压源

提出了一种新颖的利用负反馈环路以及RC滤波器提高电源抑制比的高精密CMOS带隙基准电压源．采用上海贝岭的1．2μm BiCMOS工艺进行设计和仿真,spectre模拟表明该电路具有较高的精度和稳定性,带隙基准的输出电压为1．254V,在2．7V-5．5V电源电压范围内基准随输人电压的最大偏移为0．012mV,基准的最大静态电流约为11．27μA;当温度-40℃-120℃范围内,基准温度系数为1mV;在电源电压为3．6V时,基准的总电流约为10．6μA,功耗约为38．16μW;并且基准在低频时具有100dB以上的电源电压抑制比（PSRR）,基准的输出启动时间约为39μs．     

基于双闭环控制技术的开关直流稳流电源

应用双闭环反馈控制技术,改善系统的动态性能,提高输出精度,设计了一台120A/95V的直流稳流电源,它由UC3875管理,工作频率为25 kHz.电源的输出电流精度好于1×10-5,且稳定性好、瞬态响应快.     

2.5V 19-ppm/℃的带隙基准电压源设计

论文在分析传统带隙基准源的基础上,设计了低电压输出的带隙基准电压源电路.采用Charter 0.35μm标准CMOS工艺,并用Mentor Graphics公司的Eldo仿真器对带隙基准电压源电路的电源特性、温度特性进行了仿真.该带隙基准电压源的温度系数为19-ppm/℃,在室温下当电源电压2.0~3.0 V时,基准电压源输出电压为(915.4±0.15)mV,功耗小于0.2-mW.     

一种高阶温度补偿的CMOS带隙参考源

介绍了一种基于CSMC 0.5-μm 2P3M n-阱混合信号CMOS工艺的高阶温度补偿的带隙参考源。该CMOS带隙参考源利用了Buck电压转换单元和与温度无关的电流,提供了一种对基极-发射极电压V_BE的高阶温度补偿。它还采用共源共栅结构以提高电源抑制比。在5V电源电压下,温度变化范围为-20～100℃时,该带隙参考源的温度系数为5.6ppm/℃。当电源电压变化范围为4～6V时,带隙参考源输出电压的变化为0.4mV。     

大功率白光LED高效均流并联供电系统

为解决可见光通信系统中的白光LED(Light Emitting Devices)光源高效稳定的直流偏置电源问题, 设计并研制了一种Buck型双DC/DC(Direst Cunent)并联供电系统。该系统采用ARM7(LPC2148)作为主控制器, 利用电压反馈调整两个DC/DC 模块的PWM(Pulse Width Modulation)驱动信号的占空比实现稳压, 利用两个PMOS (P-channel Metal-Oxide-Semiconductor)电子开关分别控制两个DC/DC支路实现均流。实验结果表明, 电源实际输出电压与设定值的误差小于2%, 两个支路电流的偏差小于1%, 电源供电效率可达75%~80%。在电源开启和关断瞬间的瞬时测试结果显示, 驱动电压无尖峰现象, 电压从0上升至1.6 V的时间约为20 s, 关电降至0 的时间约为65 s。两个DC/DC模块交替工作, 延长了供电系统的使用寿命。该供电系统在LED照明和可见光通信设备中具有良好的应用前景, 为设计多DC/DC模块的高效均流并联供电系统提供了解决方案。     

基于FPGA的辐射定标电源系统

提出了输出电流精密可调的辐射定标电源的实现方法.以FPGA为系统控制核心,完成键盘输入和输出电流、电压显示,利用D/A芯片来控制输出电流的大小,并采用了数字、模拟反馈电路与最小二乘法相结合的方法来实现输出电流的精密控制.该恒流源的输出电流范围为4～2000mA,步进为0.5mA,能实时显示输出电流和电压值,输出电流与给定电流值的偏差范围为0.1%～0.25%,纹波电流小于0.2mA,输出电压范围在0～12V之间.     

一种低电压、低功耗CMOS基准电压源的设计

本文设计了一种低电压、低功耗、高电源抑制比CMOS基准电压源。该电路基于工作在亚阈值区的MOS管,利用PTAT电流源与微功耗运算放大器构成负反馈系统以提高电源电压抑制比。SPICE仿真显示,在1V的电源电压下,输出基准电压为609mV,温度系数为72ppm/℃,静态工作电流仅为1.23μA。在1-5V的电源电压变化范围内,电压灵敏度为130μV/V,低频电源电压抑制比为74dB。该电路为全CMOS电路,不需要用到寄生PNP三极管,具有良好的CMOS工艺兼容性。