多层微结构声表面波温补滤波器仿真设计

声表面波滤波器(SAWF)工作频率在宽温度范围内高度稳定是电子系统频谱控制的关键。已成为当前SAWF发展的主要技术方向。该文提出了基于多层微结构压电材料的的SAWF温度补偿技术方案,实现了基于钽酸锂(LT)压电基片上的温度补偿SAWF设计、仿真,并获得了满意的实验结果。基于LT/Si复合片法实现的SAWF频率温度系数在全温范围(-55~+85℃)内达到25×10~(-6)/℃;基于SiO_2/LT薄膜补偿法实现的SAWF频率温度系数在全温范围(-55~+85℃)内小于10×10~(-6)/℃。研制的温度补偿声表面波滤波器(TC-SAWF)达到要求,已在系统中得到应用。     

一种宽输入范围高电源抑制比的带隙基准源

基于CSMC 0.5 μm BCD工艺,设计了一种具有高电源抑制比的带隙基准电路。此电路可以在较宽电源电压(4~36 V)范围内实现较小的温度系数变化,－40 ℃~125 ℃范围内的温度系数为8.93×10-6/℃~9.02×10-6/℃。通过将基准参考点设置于负反馈环路中,能够有效地提高基准电路的电源抑制性能。当电源电压为4~36 V时,电源抑制比分别为－132~－98 dB@dc,－54.7～－55.5 dB@1 MHz,线性调整率为0.009%/V,满足DC-DC转换器的应用需求。     

一种具有大电流驱动能力的低温漂带隙基准电压源

基于XFAB 0.6 μm CMOS工艺,设计了一种具有大电流驱动能力的低温度系数带隙基准电压源。通过设置不同温度系数的电阻的比值,实现带隙基准的2阶曲率补偿。采用新的电路结构,使基准源具有驱动10 mA以上负载电流的能力。经过Hspice仿真验证,常温基准输出电压为2.496 V,-55 ℃~125 ℃温度范围内的温度系数是3.1×10-6/℃;低频时,电源电压抑制比为-77.6 dB;供电电压在4~6 V范围内,基准输出电压的线性调整率为0.005%/V;负载电流在0~10 mA范围内,基准输出电压波动为219 μV,电流源负载调整率为0.022 mV/mA。     

一种基于BCD工艺的宽压-宽温电流基准电路

设计了一种基于BCD工艺的宽压-宽温电流基准电路。利用片上多晶硅电阻的温度系数受工艺影响较小的特点,选定其为基准电流定义单元。分析片上电阻温度特性,并设计与其温度系数相等的参考电压,加载到电阻上,从而实现了温度系数很低的基准电流。分析了高温下三极管寄生元件漏电现象,通过添加补偿管,提高了基准电流在高温下的稳定性。电流基准基于0.35μm BCD工艺设计。仿真结果表明,在6.5~36 V电源电压、-55℃~125℃内,输出电流为250μA,温度系数为9.3×10^-6/℃,受电源变化导致的电流变化量小于62 nA。     

一种低温度系数高驱动能力的带隙基准电路

基于Grace 0.18μm标准CMOS工艺,设计了一种带低压差线性稳压器的低温度系数带隙基准源.仿真结果表明,在1.8V供电下,带隙基准电路从电源电压上抽取约340 μA电流,在-40℃～85℃温度范围内,输出电压为900.24 mV±0.222 mV,温度系数达到5×10-6/℃,在1kHz频率下,电源抑制比约为5...     

采用分段线性补偿的基准电流源设计

介绍了一种高精度基准电流源.首先设计出不同温度系数的电流IPATA和IVBE的产生电路,然后分析线性补偿的基本原理,通过电流的减法运算,在整个温度范围内分两段产生不同的补偿电流INL,并完成对电流IPATA的分段线性补偿,从而获得温度系数较低的带隙基准电流源.仿真结果表明:在-42℃～120℃的温度范围内,该电路输出基准电流的温度系数小于10-5/℃.     

一种低温漂低电源电压调整率的基准电流源

利用NMOS管在亚阈值区、线性区和饱和区不同的导电特性,产生正温度系数电流;多晶硅高阻与N阱电阻组成串联电阻,代替线性区的NMOS管,产生与正温度系数电流互补的负温度系数电流。采用自偏置共源共栅电流镜结构,提出一种无运算放大器和三极管的求和型CMOS基准电流源。基于Nuvoton 0.35 μm CMOS工艺,完成设计与仿真。结果表明,在-40 ℃~100 ℃的温度范围内,电流变化为2.4 nA,温度系数为7.49×10-6/℃;在3.0~5.5 V的电压范围内,电源电压线性调整率为3.096 nA/V;在5 V工作电压下,输出基准电流为2.301 μA,电路功耗为0.08 mW,低频时电源电压抑制比为-57.47 dB。     

一种低工艺偏差的低功耗基准电流源

基于对工艺偏差不敏感的温度补偿机制,提出了一种低工艺偏差的低功耗基准电流源。利用MOS管的阈值电压和片上电阻的温度系数在工艺偏差下较稳定的特性,获得了在不同工艺角下具有良好温度特性的基准电流,减小了工艺偏差对基准电流温度系数的影响。采用0.18 μm CMOS工艺对电路进行设计与仿真。结果表明,该基准电流源的工作电压范围为1.1~4.0 V。在1.2 V电源电压下,基准电流为23.06 nA。在-40 ℃~85 ℃范围内,温度系数为9×10-⁵/℃,功耗为50 nW,离散系数(σ/μ)为±3.4%。     

一种电流求和型CMOS基准电流源

基于温度补偿的方法设计了一种高性能的CMOS基准电流源电路,该电路采用0.35mm N阱CMOS工艺实现.通过Cadence Spectre工具仿真,结果表明,在-40～85℃的温度范围内,该电路输出电流的温度系数小于40×10-6/℃.在3.3V电源电压下功耗约为1mW,属于低温漂、低功耗的基准电流源.     

一种4阶曲率补偿低温漂低功耗带隙基准源

基于UMC 0.25 μm BCD工艺,设计了一种4阶曲率补偿的低温漂带隙基准电压源。通过设置正负温度系数相异的电阻的比值,抵消了三极管发射极-基极电压泰勒级数展开后的高阶项,实现了4阶曲率补偿。经过Hspice仿真验证,基准输出电压为1.196 V,-40 ℃~150 ℃温度范围内温度系数达到1.43×10-6/℃;低频时电源抑制比为-70.8 dB,供电电压在1.7~5 V变化时,基准输出电压的线性调整率为0.039%,整体静态电流仅为9.8 μA。     

一种高灵敏度过温保护电路的设计

提出了一种应用于LED驱动器的过温保护电路。该电路的温度检测模块通过调节电流镜两条支路上的电阻比值来提高温度系数,输出级采用共源共栅结构,具有温度系数高、受工艺参数变化影响小、电压稳定好等优点。基于CSMC 0.5 μm CMOS工艺,采用Hspice软件对电路进行仿真,结果表明,温度检测模块的工作范围为－45 ℃~135 ℃,CTAT输出电压线性度良好,最大偏差小于2%。当电源电压为5 V时,负温度系数达到11.2 mV/℃,温度感应转变时间小于20 ns;该过温保护电路能较好地抑制电源电压波动引起的阈值点漂移,其漂移系数仿真值小于2.5 ℃/V。     

一种高温度性能的带隙基准源

基于OKI 0.5μm BiCMOS工艺,设计了一种低温漂的带隙基准电压源。对传统基准源的电压模式输出级进行了改进,使之形成同时包含电压模式和电流模式的混合模式输出级,提高了温度补偿的灵活性。同时设计了一种基于分段线性补偿技术的高精度曲率校正电路,精确地对基准电压的高阶温度分量进行修调。 HSPICE仿真结果表明,在5 V的电源电压下,基准输出电压为1.2156 V,在-40℃~125℃温度范围内,基准电压的温度系数为0.43×10-6/℃,低频时电路电源抑制比低于-83 dB。电源电压在3.8 V~10 V范围内变化时,基准源的线性调整率为9.2μV/V。     

DC-18GHz微波功率薄膜电阻器的设计及制作

设计并仿真了频率范围为DC-18GHz,功率负载为20W的微波功率薄膜电阻器,根据仿真结果,采用反应磁控溅射法制备了TaN微波功率薄膜电阻器。仿真结果表明,所设计的薄膜电阻器在DC-18GHz频率范围内,电压驻波比均小于1.2,加载20W微波功率时,薄膜电阻器表面的最高温度为108℃。实验结果表明,所制备的TaN薄膜电阻器在DC-18GHz频率范围内,电压驻波比小于1.25;加载20W直流功率96小时,电阻器的阻值变化小于2%,表面最高温度为105℃;在25-125℃温度范围内电阻器的温度电阻系数为-40ppm/℃。     

一种高性能CMOS基准电流源的设计

采用温度补偿技术设计了一种高性能的CMOS基准电流源电路,该电路采用N阱CMOS工艺实现.通过Cadence Spectres仿真和测试的结果表明,在-40～85℃的温度范围内,该电路输出基准电流的温度系数小于40ppm/℃,基准电流对电源电压的灵敏度小于0.1％.在3.3V电源电压下功耗仅为1.3mW,属于低温漂、低功耗的基准电流源.     

一种高精确度低功耗无片外电容LDO设计

设计了一种片上集成的高精确度、低功耗、无片外电容的低压差线性稳压器(LDO)。采用一种新型高精确度、带隙基准电压源电路降低输出电压温漂系数;采用零功耗启动电路和支路较少的摆率增强模块降低功耗,该电路采用CSMC 0.5 μm CMOS工艺。经过Cadence Spectre仿真验证,输出电压为3.3 V,在3.5~5.5 V范围内变化时,线性调整率小于0.3 mV/V,负载调整率小于0.09 mV/mA,输出电压在-40~+150 ℃范围内温漂系数达10 ppm/℃,整个LDO消耗17.7 μA的电流。     

一种负温度系数SrTiO_3基陶瓷材料的研制

通过适量的Bi3+、Pb2+的掺杂改性和CuO助熔剂的助烧,SrTiO3可在1 300℃以下烧结,获得的瓷料之εr高于2 500,tanδ小于0.05%,容量温度变化率在–40℃大于25.2%,在85℃小于–25.2%,该瓷料满足N4700温度系数要求,是容量–温度特性呈线性变化的高性能负温度系数陶瓷材料。     

一种无电阻高精度基准电压源

基于TSMC 0.18 μm BCD工艺,设计了一种无电阻高精度基准电压源。利用具有高阶温度系数的电流消除VBE温度系数中的非线性项,对输出基准电压实现高阶补偿。与传统无电阻基准电压源中MOS管工作于亚阈值区不同,电路中的MOS管均工作于强反型区,具有更高的仿真模型精度。仿真结果表明,当温度在-55 ℃~125 ℃范围变化时,该基准电压源的温度系数为8.5×10-7/℃。在无滤波电容的情况下,电源抑制比可达-80 dB。当电源电压在2.5~5 V范围变化时,线性调整率小于0.3 mV/V。     

一种改进型低温度系数带隙基准源电路

在传统带隙基准源的基础上,设计了一种改进型带隙基准源电路,能很好地抑制三极管集电极电流变化对输出的影响,获得很低的温度系数和很高的电源电压抑制比。基于BCD 0.18 μm工艺库,仿真结果表明,当电源电压VIN为4.5 V,温度范围为-40 ℃~140 ℃时,基准源电路的输出电压范围为1.2567~1.2581 V,温度系数为6.3 ×10-6/℃;电源电压在2.5~5 V范围内变化时,基准源电路输出的最大变化仅为1.66×10-4 V,线性调整率为0.006 64 %;低频电源电压抑制比高达97 dB。过温保护电路(OTP)仿真表明,该基准源电路有良好的温度特性,温度不高于140 ℃都可正常工作。     

保偏光纤光栅高温及应力传感特性研究

基于光纤光栅理论,制作了一种熊猫型保偏光纤光栅,并用实验验证了其温度和轴向应力响应特性,根据实验结果对比分析了温度逐渐升高和轴向应力逐渐增大时功率的变化情况。结果表明,熊猫型保偏光纤光栅在100~550℃高温范围内具有稳定的波长响应特性,其双峰的波长灵敏度分别为14.3pm/℃和14.4pm/℃,线性拟合度均高达99.9%;在0~2.4N范围内,双峰的轴向应力响应灵敏度分别高达1.477nm/N和1.490nm,线性灵敏度均高达99.9%;随着温度和轴向应力的增大,反射光谱对功率变化情况的响应也不相同。该保偏光纤光栅结构简单,所测温度范围较广,且轴向应力敏感系数较大,具有广泛的应用前景。     

一种基于BCD工艺的精密恒流源的设计

典型BCD工艺不支持高精度、低温度系数的电阻,在将电压源转换为恒流源时温度特性较差.利用差分温度检测电路,提出一种新颖的温度补偿方法,可在高温段和低温段产生补偿电流,与基本恒流源电流叠加,可有效降低温度系数.基于HHNEC 0.35 μm BCD工艺,对电路进行仿真,结果表明,补偿后的32μA恒流源在-40℃～85℃温度范围内、各工艺角下的电流温度系数均小于8×10-6/℃.