高精度可编程恒流驱动白光LED芯片设计研究

实现了一种高精度可控白光LED恒流驱动芯片的设计．使用自动调零技术在内部集成了自动调零运算放大器,并采用外接电阻和使能设计控制恒定LED驱动电流,可在2.9 V到4.4 V的工作电压范围内提供3个不同的恒定驱动电流,最大驱动电流可达1 A．测试结果表明,当驱动电流从200 mA变化到800 mA时,外接电阻电流和LED驱动电流之比变化小于2.3％; 电源电压跳变±10％的情况下,800 mA的驱动电流变化小于0.46％．     

基于离子聚合物金属基复合材料线性驱动单元的性能

为提高输出力,设计了一种新型线性驱动单元,首先通过化学沉积镀的方式制备了IPMC材料,采用表层分割等方法制备线性驱动单元模型,建立了疲劳脱落评价方法,并分析了悬臂梁驱动的打卷现象,最后利用IPMC实验测试平台对方波电压下线性驱动单元性能进行研究。结果表明:控制电压小于4V,长宽比小于3.5,可减少高电压、大尺寸打卷现象;沿运动方向的输出力随电压增加先增大后减小,4V时最大输出力为2.15×10~(-2) N,是悬臂梁输出能力的4倍,而输出位移不随电压变化;垂直运动方向的输出力不随电压变化,与悬臂梁输出能力相当,而位移输出随着电压增加先增大后减小,4V时最大输出位移为41mm;疲劳脱落分析结果证实了线性驱动单元选取3~4V电压驱动,性能最佳。     

一种无滤波器的高效立体声D类音频功率放大器

基于CSMC 0.5μm DPDM CMOS工艺设计了一种高效率的D类音频功率放大器,利用全差分型积分负反馈技术和全集成H桥式输出结构实现了该音频功放的无滤波器应用．仿真和测试结果均表明: 在电源电压5V,无外部滤波器,总谐波失真与噪声之和小于0.5％的条件下,该功放可向3Ω负载电阻提供大于3.5W×2的输出功率; 电源电压在3~6V范围内,最大转换效率可达90％以上; 电源电压为5V,输出功率小于3.0W时,每个通道的总谐波失真与噪声之和小于0.1％．     

基于MOSFET失配分析的低压高精度CMOS带隙基准源

分析了MOSFET失配对差分放大器失调电压影响的机理,介绍了降低失调电压提高精度的斩波调制技术的工作机理,在此基础上实现了一种低电压高精度带隙基准电压源设计．利用斩波调制技术有效地减小了带隙基准源中运放的失调所引起的误差,提高了基准源的精度．考虑负载电流镜和差分输出对各±2%的失配时,该基准源的输出电压波动峰-峰值为0.31mV．与未应用斩波调制的带隙基准源相比,相对精度提高了约86倍．当温度在0℃到80℃变化时,该基准源的温度系数小于12×10^-6/℃．采用0.25μm 2P5M CMOS工艺实现的版图面积为0.3mm×0.4mm．     

笔记本电脑专用水冷系统

日本阿尔卑斯电气公司针对笔记本电脑推出了水冷系统，该系统采用压电式水泵，扬程可达76．2cm，输入电压为5V直流，功耗约在1W左右，最大噪音25dB，工作温度范围为-10℃-60℃,内部采用防冻冷媒。     

设计组装欧姆表实验探讨

针对设计组装欧姆表实验作了深入探讨，分别对并联电路和串联电路进行了计算和分析，给出了实验中的元件的参数选择的具体计算公式和选择方法，并且发现，该实验中，在电池电压准确为1．5V的条件下，2种电路测量结果都比较准确；但是，在电压发生变化时，串联电路的测量值会出现很大的误差，最大可达30％，而并联电路测量值较为准确；电压在1．2—1．9V范围内变化时，相对误差一般小于0．5％。     

一种二阶曲率补偿的高精度带隙基准电压源

提出了一种输出电压可调的带隙基准电路．通过对双极晶体管基极-发射极电压的二阶温度补偿,大大改善了带隙基准的温度特性,并增加嵌套密勒补偿,进一步提高了系统的稳定性．基于0.6μm CMOS工艺,利用Hspice进行了仿真验证,结果表明,在-40～120℃温度范围内,0.8V基准电压的温度系数为6.1×10^-6／℃,低频时电源抑制比为-82dB,正常工作时静态工作电流小于6.5μA．     

基于ADN8810和ADN8835的混沌激光器驱动及温控电路设计

为获得对混沌激光器的高稳定性驱动电流,实现对混沌激光器驱动电流与温度的高精度调节,基于ADN8810和ADN8835芯片设计一种混沌激光器驱动及温控电路.电路可输出驱动电流0～80 m A,满足最小调节精度0. 01 m A线性可调的驱动能力;可在0. 5～4. 5 V调节半导体制冷器(thermoelectric cooler,TEC)端最大电压值以适应具有不同TEC的激光器;在0. 5～4. 3 A调节TEC最大电流值以保护激光器.实验结果证明,本电路输出的驱动电流稳定度优于0. 007%,2 h内激光器的温度最大波动为0. 17℃.能够满足混沌激光器的需求.     

铜铝管焊接发热量的补偿控制系统

为精确控制焊接发热量，保证铜铝管焊接质量，设计了带有补偿功能的PLC控制系统.焊接前测量电源电压和焊接回路温度，将通过控制系统计算得到的晶闸管导通角传送给触发板，使焊接发热量不受电源电压波动和焊接回路温度变化的影响.并且控制系统具备焊接回路冷却的分段启动功能，即焊接回路温度低于40℃时，采用普通水循环冷却；超过40℃时，启动强制水循环冷却；超过70℃时，再额外启动强制风冷却.用铜铝管进行焊接试验的结果表明，电源电压在（380±57）V波动以及焊接回路温度在20～90℃内变化时，控制系统可使焊接发热量稳定在±5%以内，可保证铜铝管的焊接质量.     

1．8V高电源抑制比的CMOS带隙基准电压源

通过对电压源传统设计中关于速度、噪声、工作温度范围方面的研究,设计了一种带隙基准电压源.基于TSMC工艺套件的电路模拟仿真表明,该电路可在1.5～1.8V电压下正常工作,功耗小于0.5 mW,输出电压为1.25V,温度系数低于1.8×10~(-5)/℃,且低频下PSRR的值可以达到-110 dB.     

低功耗无片外电容的低压差线性稳压器

设计了输出电压为3.3 V,最大输出电流为100 mA的无片外电容低压差线性稳压器（LDO）.该芯片采用并行结构的微分器和大米勒电容,通过比例调节和微分调节结合的方式,利用微分器电路在瞬间提供大的转换电流,克服了无片外电容LDO在负载和电源电压变化时输出电压跳变过大的问题.芯片采用CSMC公司0.5 μm工艺模型设计,并经过流片.测试结果表明,在5 V工作电压下,当负载电流从100 mA在1 μs内下降到1 mA时,输出电压变化小于600 mV;电路的静态电流小于4.5 μA.测试结果验证了电路设计的正确性.     

高性能分段温度曲率补偿基准电压源设计

针对带隙基准电压源温漂高、电源抑制比(PSRR)低的问题,提出一种新颖的分段曲率补偿技术.该电路将基准源工作的全温度范围划分为3个区间,对各段温度区间进行不同的温度补偿,同时引入电流环负反馈结构,提高电路在低频时的电源抑制比,实现在-40～150℃内,温度系数为1.24×10-6,在DC时电源抑制比为-137dB.该电路采用TSMC0.6μmBCD工艺设计实现,芯片面积为0.5mm2,关断电流小于0.1μA,工作静态功耗为125μW.投片测试结果验证了电路设计的正确性,当电源电压为2.5～6.0V时,该基准源输出电压摆幅仅为0.220mV.     

一种适用于移动芯片的低功耗低温漂LDO电路

针对移动设备低功耗的要求,基于GSMC 0.18μm CMOS集成电路工艺,设计了一种新型无片外电容低压差线性稳压电路．在传统结构的基础上,用经温度补偿的恒流源替代反馈电阻,并将此恒流源作为基准电压源电路及误差放大器偏置参考电流,降低了静态功耗,同时对输出电压实现了温度补偿且可调．结果表明,在2.85～4.00V工作电压范围内,空载时静态电流仅为5.486μA; 在-40~85℃工作温度范围内,输出电压温漂为9.772×10^-6/℃;电路版图面积仅为0.12mm×0.09mm．     

基于衬底驱动技术的亚1V与温度成正比基准源

分析了衬底驱动MOSFET的工作原理，并对其低压特性进行了分析和仿真．基于PMOS衬底驱动和电流反馈技术，设计了亚1V低功耗与温度成正比电压基准源．在0．8V电源电压、温度范围为0-100℃时，输出电压的温度系数为0．926mV／K，电源电流为4．5μA．当电源电压在0．7-1．0V变化时，室温下的输出电压约为302mV．     

一种高性能BiCMOS差分参考电压源

采用电流求和结构,提出了一种高性能BiCMOS差分参考电压源,引入零反馈补偿技术有效提高了差分参考电压的电源抑制比,电流求和温度补偿技术保证了差分参考电压的高精度、低温漂．基于ASMC 0.35μm 3.3V BiCMOS工艺的仿真和测试结果表明,在低频和100MHz时,参考差分电压对电源噪声抑制比为78.1dB和66.7dB,对地线噪声抑制比为72.4dB和63.8dB,输出差分参考电压的平均温度系数为11×10^-6/℃,有效芯片面积为2.2mm²,功耗小于15mW,可应用于14位100MHz流水线模/数转换中．     

初级侧控制准谐振LED驱动电源的研究

针对LED驱动电源设计上所存在的问题,本文基于初级侧控制及准谐振技术,设计了一款12W的LED照明驱动电源,该电源采用单端反激式准谐振电路作为其主电路拓扑,并在其前端增加了boost功率因数校正电路,主电路和功率因数校正电路的开关管均由一个控制芯片iw3614统一控制;同时,给出了初级侧控制的准谐振LED驱动电源的准谐振模式及恒压和恒流的控制原理及电源的各项设计参数,并做了准谐振开通、恒压和恒流等相关实验.实验结果表明,该电源实现了开关管的准谐振开通,输出电压稳定在30 V,输出电流稳定在372 mA,具有较好的恒压恒流特性;当输入电压在180～264 V变动时,功率因数均在0.96以上,电源的效率大约为82％,实现了功率因数校正与恒压恒流输出.该电源具有结构简单、恒压恒流特性好、开关损耗较小、功率因数高等优点,能高效、可靠地驱动LED灯工作.     

低电压、高PSRR的带隙电压基准源

设计了一款高精度、低电源电压的CMOS带隙基准源,具有良好的电源抑制比。电路采用电流模结构和反馈控制实现了低电压、低功耗和高电源抑制比。基于0.25μm CMOS工艺,测试结果表明:在1V电源电压下,1KHz频率时,电源抑制比约为80dB,在0-70℃温度范围内,输出电压变化率不超过0.3%。     

Design of a low temperature coefficient bandgap reference with a wide temperature range

In order to meet the requirements of different applications and markets for the accuracy and reliability of IoT chips,a low temperature coefficient bandgap reference with a wide temperature range is proposed.On the basis of the traditional Banba bandgap reference structure,the circuit utilizes high-order temperature compensation technology and piecewise temperature compensation technology to improve the curvature of the output reference voltage.The temperature coefficient of the circuit is reduced.At the same time,the operating temperature range of the circuit is extended.The circuit performances are verified in the TSMC 180 nm CMOS process.Test results show that the temperature coefficient of the circuit is as low as 7.2×10^-6/℃ in the range of-40 ℃ to 160 ℃.The power supply rejection ratio at a low frequency is -48.52 dB.The static current under the 1.8 V power supply voltage is 68.38 μA,and the core area of the chip is 0.025 mm².     

一种峰值电流控制模式的大功率DC-DC转换器芯片设计

基于CSMC 0.5μm BCD(Bipolar-CMOS-DMOS)工艺设计了一种降压型大功率DC/DC转换器电路.采用峰值电流控制的电流模技术和斜坡补偿技术,有效提高了转换器的瞬态响应速度和系统环路稳定性.芯片内部集成了导通电阻小于0.18Ω的功率MOSFET,可输出大于3.0 A的连续电流.仿真和测试结果表明,在输入电压为4.7 V至24 V的条件下,芯片内部振荡频率为400 kHz,输出功率可达10 W,平均转换效率可达85%以上.整个芯片面积小于1.6 mm×1.3 mm,可广泛用于分布式电源系统中.