电池监测芯片中稳压模块的设计

设计了一款应用于电池监测芯片内的稳压模块,为芯片内部电路提供模拟电源电压与数字电源电压。通过带隙电路产生稳定的模拟电源电压,数字电源电压则通过栅源电压差叠加的方式获得。采用XFAB 0.35μm工艺模型仿真表明,在负载电流4 mA,外界电池电压10 V~60 V的宽输入电压范围内,模拟电源电压变化12 mV;在负载电流4 mA,-40℃~125℃的温度范围内,模拟电源电压变化6 mV,温漂系数为7.8 ppm/℃;数字电源电压分别变化0.12 V、0.76 V,均满足实际应用所需要的稳压要求。模块提供可靠的上电复位信号,并加入了过流保护和过温保护功能。     

一种频率稳定的低功耗振荡器电路设计

设计了一种频率稳定的低功耗张弛振荡器电路。采用恒流源对电容两端同时充电和放电,然后将电容两端电压送入后级比较器进行判决,使得输出频率只与恒流源电流、电容以及比较器比较窗口相关。该电路采用GSMC 0.18μm CMOS工艺,在5 V电源电压以及室温条件下仿真,输出频率为123.6 kHz,平均电流消耗为2.67μA;在2 V～5.5 V电源电压和-40℃-+85℃的温度变化范围内,输出频率精度在-6.5%-1.3%范围内。     

一种低压高精度CMOS带隙基准

设计了一种改进的带隙基准电压源,通过采用分段电流补偿的方法,实现了低压高精度供电。研究基于TSMC 0.35μm CMOS 3V工艺基础,重点考虑主要工作温度区域输出电压随温度变化的精度问题。仿真结果表明,该电路可提供低至500mV的低压,实现了高阶电流补偿,在-40℃～+100℃温度范围内其温漂系数仅为3.7ppm/℃,在芯片主要工作温度范围内,输出基准电压最大偏差小于8μV,低频时电源抑制比为-70dB。     

一种二阶曲率补偿带隙基准的设计

针对高压电源芯片的需要,提出了一种二次曲率补偿的带隙基准源.该电路在传统带隙基准结构的基础上,利用Bipolar管的电流增益随温度呈指数变化的规律,对带隙基准进行高阶温度补偿.该电路具有温度补偿精度高、电路结构简单且能输出高电位电压基准等优点.采用40VBiCMOS高压工艺流片,仿真用Cadence软件中的spectre工具,流片后测试结果为,工作电源电压±12V,输出电压为-10.78V,在-55℃～125℃范围内,温度漂移系数为2.5ppm/℃,在20kHz时基准源输出电源抑制比为100dB.     

一种带电源电压和温度补偿的振荡器电路设计

设计了一个带电源电压补偿和温度补偿的低功耗环形振荡器电路,环形振荡器采用受限于PTAT电流的反相器和普通CMOS反相器级联结构。由于电源电压和温度对这两种反相器传播延时的影响是相反的,利用这种相反的特性使得振荡器输出频率在电源电压和温度特性上得到补偿。该电路采用0.18μm CMOS工艺,测试结果显示在5 V电源电压以及27℃温度条件下,输出频率为263 k Hz,平均电流消耗为2.5μA。在3.5 V~5.5 V电源电压和-40℃~85℃的温度变化范围内,输出频率偏差在-2.3%~6.5%范围内。     

无变压器离线双输出小功率电源

利用SR036或SR037控制器可以设计120V或220VAC输入、双路低压输出的无变压器、无高压输入电容器和无虑波电感器的低成本、低功率电源及开关电源辅助电源。这种离线双输出电源分别提供3．3V或5V的稳压电压及约18V的未经调整的电压，总输出电流达50mA。约18V的未经调节的DC输出可直接用作驱动继电器和LED串等。     

一种低电压亚阈值CMOS基准电路的设计

利用负反馈技术设计了一款基于CMOS亚阈值MOS器件的低压高性能CMOS基准源电路。基于SMIC 0.18μm标准CMOS工艺,Cadence Spectre仿真结果表明：所设计的基准电路能在0.8V电压下稳定工作,输出380.4mV的基准电压;在1kHz频率范围内,电源噪声抑制比为-56.5dB;在5℃到140℃范围内,温度系数6.25ppm/℃。     

一种数字式可调稳压电源系统的设计

针对自动检测等应用系统对直流稳压电源的需求,设计了一种数字式可调稳压电源系统;该数字式可调稳压电源系统选择单片机(AT89S51)作为核心控制部件,外围模块电路包括MCP4921构成的AD转换模块、基于集成运放LM324设计的电压电流放大模块与采样电压降压模块、液晶显示模块及基于78系列、79系列集成稳压芯片设计的电源供电模块;系统软件设计采用C语言进行了模块化程序结构设计;测试结果表明:该系统输出可调直流电压范围为0~12 V、输出直流电流为500 mA、电压误差小于0.1 V,且可以通过键盘电路进行目标电压的设置;具有设计简单、输出电压稳定、性能可靠等特点。     

基于MSP430单片机的数控直流稳压电源的设计

随着现代电力电子技术的不断发展,大量高精度电子设备出现,这些设备的稳定运行都离不开高品质直流稳压电源的支持。基于MSP430单片机设计并实现了一款数控直流稳压电源,该电源由单片机控制电路、稳压输出电路、液晶显示电路、辅助电源电路等组成。可通过按键实现输出电压的预置,并通过液晶显示,输出电压在0V～20V之间可调,通过“+”“-”两键操作,电压最小步进值为0.1V,可根据实际需求设置输出电压值。该电源带负载能力强,具有过流过压保护功能,并且具有精度高、稳定性好,线路简单等特点     

一款应用于物联网芯片的皮安级CMOS电压基准源

设计了一种应用于物联网芯片的极低功耗电压基准源。由于漏致势垒降低(Drain-Induced Barrier Lowering,DIBL)效应,栅致漏极泄漏(Gate-Induced Drain Leakage, GIDL)效应及栅-漏电容馈通效应的影响,传统的基于MOS管漏电流的皮安级电压基准源虽然可以实现较低的温度系数,但是线性调整率及电源抑制比(Power Supply Rejection Ratio, PSRR)过低,大大限制了其在具有高电源噪声的物联网芯片中的应用。在传统的双MOS管电压基准源基础上,基于0.18μm CMOS工艺,设计了一种新型的自稳压五MOS管电压基准源。Spectre仿真结果显示,0～120℃范围内,该自稳压五MOS管电压基准源的平均温度系数为39.2 ppm/℃;电源电压1.0～2.0 V范围内,该电压基准源的线性调整率为33.4 ppm/V;负载电容3 pF情况下,该电压基准的PSRR性能为-9 dB@0.01 Hz及-62 dB@100 Hz。另外,在该0.18μm CMOS工艺下,该电压基准的电流消耗仅为59 pA@27℃,版图面积仅为5 400μm~2。