开关变换器的仿真建模方法及最大Lyapunov指数计算

提出DC-DC开关变换器的两种建模方法,并对之进行了比较,以便更有效地对变换器中的各种线性、非线性现象进行数值仿真及分析计算。一种建模方法是考虑时间,将时间变量看成为一个状态变量,从而建立非自治系统模型;另一种是不考虑时间,而仅考虑电路状态变量,来建立变换器的自治系统模型。两种模型的数值仿真结果完全一致,但以这两种模型为基础,计算所得到的最大Lyapunov指数的表现是不同的,相比较而言,以自治系统模型为基础,计算所得的最大Lyapunov指数包含更多的信息,它不仅能指示混沌的产生,而且可以指示各次分叉的情况。     

基于Ronchi光栅的莫尔条纹函数建模

莫尔条纹函数建模对于莫尔计量理论和应用研究都非常重要。分析了造成莫尔条纹函数建模复杂性的原因,运用傅立叶变换和图像旋转矩阵方法,给出了完整的Ronchi光栅干涉莫尔条纹透光函数,针对该函数为多值隐函数特性,通过二次拟合手段对原函数进行降次处理,得到了适合计算机模拟的莫尔条纹函数模型。用不同栅距和栅线交角的光栅对该模型做符合性检验,得到的拟合残差加权平方和小于1.8×10-5,表明并该函数模型与理论值吻合良好。     

基于逻辑变量化简方法的Boost变换器建模与分析

分析了电流模式控制Boost变换器的工作原理,详细阐述了该变换器两种不同的工作状态,列出了相应的微分方程,结合二进制逻辑变量,把数字逻辑的概念运用到系统的建模中来,利用Matlab/Simulink分别建立了电流连续模式和电流断续模式的两种模型。实践证明该建模方法仿真速度快,便于进行理论分析,可以推广到类似的开关非线性系统的建模中去。通过理论分析与仿真结果的一致性,证实了该模型的正确性和可行性。最后,还研究了各种参数变化对分叉点的影响,指出这些参数变化对变换器稳定性的影响,为Boost变换器设计提供理论依据。     

高压LDMOS反相器功耗的计算

根据以前所建立的高压LDMOS宏模型,分析了用阱作为高阻漂移区的LDMOS组成的反相器,提出了计算其功耗的公式,从而解决了在高压LDMOS组成的功率集成电路设计中功耗无法估算的难题.通过半导体数值模拟软件Medici的仿真,可以得到计算结果与仿真的结果是一致的.最后根据功耗的计算公式,提出了一个减小电路功耗的方法.     

用RLC互连线模型实现时钟电路的动态优化

根据RLC互连线的二极点模型,得到一个简单的估算信号延迟和上升沿的解析表达式,并利用其实现对高速时钟电路动态优化设计,以保证信号在传输过程中不失真;同时设计了一个模拟器来验证时钟电路的性能.模拟结果表明,我们的算法降低了计算的复杂度,缩短了时钟电路优化的时间.     

考虑量子化效应的MOSFET栅电容减小模型

基于改进后的三角势阱近似和n型多晶硅的耗尽以及MOSFET的强反型的情况,建立了一个考虑量子效应的栅电容模型.分别对反型层电容和耗尽层电容进行定义、分析和计算,给出了MOSFETs栅电容解析表达式,并与数值模拟结果进行了比较.结果表明该模型是基于物理的解析模型,具有相当精度,便于电路模拟与设计.     

硅四端横向压阻式压力传感器的解析模型

用摄动法求解了硅横向压阻效应四端器件的偏微分方程.用渐近解的分析方法对所求到的解进行简化,导出了硅横向压阻效应四端压力传感器的输出电压表达式.所得公式能够定量表达输出电压与输入参量和器件几何参数的关系,所得到结果与数值解和实验结果吻合.     

N-LDMOSFET的掺杂分布与热载流子效应

文章从MOSFET热载流子效应角度研究了N-LDMOSFET在不同的区域掺杂浓度条件下器件的最坏热载流子应力条件;在确定的器件工作条件下结合器件仿真结果,分析了在不同掺杂浓度下器件电特性退化的趋势;详细分析了导致器件退化趋势不同的原因,重点讨论了沟道掺杂和漂移区掺杂与器件热载流子效应关系,提出了N-LDNMOS中区域掺杂的优化策略。     

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.     

高温、高压LDMOS导通电阻的特性

本文提出了高温、高压LDMOS的等效电路,讨论了LDMOS泄漏电流及其本征参数在高温下随温度变化的规律.根据分析,漏pn结的反向泄漏电流决定了LDMOS的高温极限温度,导通电阻与温度的关系为Ron∝((T)/(T1))y(y=1.5～2.5).