一种基于电流比较的新型过温保护电路

为了防止芯片过热,提高芯片可靠性和稳定性,提出了一种改进的高精度、低功耗、具有迟滞功能且结构简单的过温保护电路。在不引入热振荡的前提下,实现稳定电路温度和输出关断信号的双重功能。阐述了过温保护电路的工作原理,基于先锋国际半导体公司的BiCMOS0.5μm工艺库模型进行电路设计,采用Hspice软件并用先锋国际半导体公司的BiCMOS 0.5μm工艺库模型对该电路进行模拟仿真。仿真结果表明:当外界温度达到137℃时,过温保护电路输出发生翻转,从而关断芯片内的其他电路,降低功耗,使温度降低。当温度降到120℃时,芯片回到正常工作状态,温度迟滞量为17℃,性能稳定可靠。     

一种用于升压型DC-DC变换器的过温保护电路

设计了一种用于升压型DC-DC变换器的过温保护电路。采用具有正负温度系数的电流相减,得到随温度变化更加明显的电流,经过电阻分压控制三极管的通断,并采用推挽反相器整形滤波后得到输出信号,实现了芯片过温关断和迟滞开启的功能。采用HHNEC BCD 0.35μm工艺,使用Cadence软件进行仿真验证。仿真结果显示,在各个工艺角及电源电压波动情况下,电路均能在芯片温度上升到170℃时关断、在芯片温度下降到140℃时开启,迟滞值为30℃(±2℃)。     

一种高精度过温保护电路的设计

基于UMC 0.25um BCD工艺,设计了一款高精度过温保护电路。通过基准电路中三极管的基极-发射极电压的负温度特性实现温度检测,调节电阻的比值产生迟滞温度量,避免了电路热振荡现象。经过HSPICE仿真验证,电路在温度130℃时,过温保护信号发生翻转,关断芯片,待温度降低到99℃时再次开启,具有31℃迟滞量。在电源电压变化时,过温保护电路的过温阈值和迟滞温度量偏差最大仅为0.24℃。     

一种高精度阈值可调过温保护电路的设计

设计了一种高精度阈值可调过温保护电路。该电路利用与温度无关的电压和一个具有负温度系数的电压相比较,实现温度的检测。通过基准分压得到高、低阈值电压可调的迟滞比较器,具有较高的精度。基于0.18μm BCD工艺模型,利用Hspice软件对电路进行仿真。仿真结果表明,在典型应用下,当温度高于150.5℃时,过温保护电路输出高电平,关断电路;当温度低于130.5℃时,电路重新开启,具有20℃迟滞量。在3~5.5 V电源电压范围内,过温电压阈值和迟滞温度最大偏移量小于0.02℃。     

开关电源芯片中过温保护技术的研究与实现

在分析温度对开关电源芯片的可靠性、稳定性有严重影响的基础上，利用与绝对温度成正比的PTAT电流检测温度变化的原理，设计了一种新颖的过温保护电路。该电路具有迟滞功能，并且关断和开信阈值可调，同时输入电压变化对温度门限的影响很小。仿真波形显示该电路工作性能优异。最后该电路应用在DC-DC芯片中，采用1．6μm BiCMOS工艺，完全满足芯片设计需要，具有很大的应用前景。     

一种用于马达驱动芯片的新型过温保护电路

为简化电路结构,提高精度和降低功耗,提出了一种新型过温保护电路。该电路无需基准电压和比较器,利用PTAT电流源的正温度系数特性,对温度进行检测,同时设计迟滞回路,避免了热震荡的发生。基于HHNEC的0.35μm BCD工艺实现,在电源电压为3V~5.5V下进行测试结果表明,该电路热关断温度为165℃,温度迟滞量为15℃,误差为1℃,与仿真结果一致,可以广泛应用于功率集成芯片中。     

可用于音频功放的过温保护电路设计

在分析温度对集成电路芯片工作可靠性、安全性影响的基础上,利用与温度成正比的PTAT电流和负温度系数的PN结电压,设计了一种低功耗的过温保护电路.该电路结构简单、工艺兼容性好、具有良好的移植性,可以应用于音频功放及各类集成电路芯片中.同时该电路还具有温度的迟滞特性,可以更好地保护芯片,避免振荡的产生.0.35 μm Cadence Specture仿真结果表明,该电路功耗低且可以实现高精度的过温保护功能.     

一种新型过温保护电路

采用CSMC 0.5 μm工艺,设计了一种新型过温保护电路.从检测温度和控制温度两方面考虑,通过优化电路结构,提出一种新型系统解决方案.在不引入热振荡的前提下,实现稳定电路温度和输出关断信号的双重功能.采用Cadence的Spectre仿真器进行仿真,结果表明,温度在-50～200℃时,PTAT电压以10.5 mV/℃变化,过温保护开启温度为105℃,具有滞迟功能.成功流片后对芯片进行测试,结果显示,在20～130 ℃内,PTAT电压灵敏度约为10 mV/℃,过温保护开启温度的实测值与仿真值的偏差小于3℃,滞迟范围为20℃.该保护电路是开关电源IP的重要组成部分,在设计过程中时刻考虑其工艺健壮性和可重用性的约束条件,确保其可移植性.     

一种带过温过流过压保护的LDO设计

本文设计了一种带过温、过流和过压保护的低压差线性调整器,并采用增加零点方式进行补偿.电路设计采用2μm Bipolar工艺,用Hspice进行仿真验证.仿真结果表明,过温保护电路可以实现对电路的保护.当温度高于140℃时,过温保护电路将调整管关断,温度下降到105℃时,LDO恢复正常工作.最大输出电流为5A,超过最大输出电流时,过流保护电路将调整管关断.负载调整率不超过1％;电源调整率不超过0.1％..     

一种应用于LIN收发器的过温保护电路

基于CSMC (Central Semiconductor Manufacturing Corporation)0.5μm CMOS工艺设计一种应用于LIN收发器的过温保护电路.该电路包含比较器,并利用两种不同温度特性的电压作为比较器的输入电压.比较器的输出电压作为过温保护电路的输出信号.使用Cadence Spectre工具进行仿真,仿真结果表明,该电路热关断温度为160℃,热开启温度为120℃,具有40℃的热滞回区间.     

基于MAX1968的半导体激光电源设计

作为激光器重要组成部分的激光器电源,其输出不仅要求大电流、低电压、高稳定度,而且工作脉冲频率较高(可达50 MHz)。针对此目标,设计了一种个将5 V、4 A转换为2.4 V、3.3 A恒流输出的激光器电源输出转换电路,为激光器提供稳定的电流,并通过TTL控制电路使输出频率可调。除此之外,笔者本文还讨论了一种半导体激光温度控制电路的设计方案,采用高集成、高性价比和高效率开关型驱动芯片MAX1968实现热电致冷驱动电路,能够实时监视和控制激光器温度,以稳定激光器的输出功率和波长。     

一种用于电源组件的保护电路的优化设计

对应用于电源组件中的过流/短路保护电路在高温环境下误启动的原因进行了分析,确定导致电路失效的原因为电路参数设计不合理。在上电过程中,误触发保护电路的状态锁存电路会使电路误入保护状态,导致电源组件无法正常上电启动。基于EDA仿真分析工具,得到设计优化方案。R1由原来的10 kΩ降低至5.1 kΩ,R4由原来的6.8 kΩ增大至10 kΩ,C1由510 pF增大至0.1μF,有效解决了保护电路的误启动问题。分析并总结了高可靠保护电路的一般设计流程和关注重点。     

CMOS PWM D类音频功率放大器的过流保护电路

基于Class-D音频功率放大器的应用,采用失调比较器及单边迟滞技术,提出了一种过流保护电路,其核心为两个CMOS失调比较器。整个电路基于CSMC0.5μmCMOS工艺的BSIM3V3Spice典型模型,采用Hspice对比较器的特性进行了仿真。失调比较器的直流开环增益约为95dB,失调电压分别为0.25V和0.286V。仿真和测试结果显示,当音频放大器输出短路或输出短接电源时,过流保护电路都能正常启动,保证音频放大器不会受到损坏,能完全满足D类音频放大器的设计要求。过流保护电路有效面积为291μm×59.5μm。     

基于耗尽型工艺的锂电池充电保护芯片设计

提出了一种基于耗尽型工艺的单节锂离子电池充电保护芯片设计。阐述了此芯片的设计思想及系统结构,并对芯片关键电路的独特设计方法及原理进行了详细分析,特别是基准电路和偏置电路,利用耗尽型工艺使电路具有非常低的电源启动电压和功耗。在Hspice中仿真了采用0.6μm的n阱互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺制作全局芯片的测试结果。验证了此芯片具有过电压检测、过电流检测、0 V电池充电禁止等功能,可用于单节锂离子电池充电的一级保护。     

一种CMOS IC片上电源ESD保护电路

随着集成电路工艺的高速发展,特征尺寸越来越小,静电放电对CMOS器件可靠性的危害也日益增大,ESD保护电路设计已经成为IC设计中的一个重要部分.讨论了两种常见的CMOS集成电路电源系统ESD保护电路,分析了它们的电路结构、工作原理和存在的问题,进而提出了一种改进的电源动态侦测ESD保护电路.使用HSPICE仿真验证了该电路工作的正确性,并且在一款自主芯片中使用,ESD测试通过士3000 V.     

高稳定性半导体激光器功率控制电路设计和测试北大核心CSCD

有些飞行器的表面安装有基于半导体激光器模块的激光信标系统,用于发出指定功率的稳定光束来配合地面光电系统对激光信标的捕获、识别和跟踪。针对该激光信标系统在宽温度范围下的高功率稳定性需求,设计了两种半导体激光器模块功率控制电路,分别对激光输出功率进行闭环控制和开环控制,采用国产和进口的激光器分别测试了两种控制电路在高低温下的功率控制效果,测试结果表明定电压开环控制电路的控制效果优于定功率闭环控制电路。     

一种新型的具有简易APFC的SPIC电路

提出了一种新型的具有简易APFC的单片SPIC电路.通过采用集成在SPIC内部的延迟电路,使有APFC电路的总线电压由600V下降为400V.在电路中,采用长沟道的NMOS管来代替大电阻以节省版图面积.在保证所需的功率因数的情况下,总线电压的下降可以直接导致功率开关器件的比导通电阻下降,减小功率器件的损耗,提高电路的效率.同时,总线电压下降,也使电路成本降低.此外,还同时设计了相应的高压过压保护电路.理论分析与模拟结果都证明该设计是正确的和有效的.     

一种低功耗双重测试数据压缩方案

随着集成电路制造工艺的发展,VLSI（Very Large Scale Integrated）电路测试面临着测试数据量大和测试功耗过高的问题.对此,本文提出一种基于多级压缩的低功耗测试数据压缩方案.该方案先利用输入精简技术对原测试集进行预处理,以减少测试集中的确定位数量,之后再进行第一级压缩,即对测试向量按多扫描划分为子向量并进行相容压缩,压缩后的测试向量可用更短的码字表示;接着再对测试数据进行低功耗填充,先进行捕获功耗填充,使其达到安全阈值以内,然后再对剩余的无关位进行移位功耗填充;最后对填充后的测试数据进行第二级压缩,即改进游程编码压缩.对ISCAS89基准电路的实验结果表明,本文方案能取得比golomb码、FDR码、EFDR码、9C码、BM码等更高的压缩率,同时还能协同优化测试时的捕获功耗和移位功耗.     

基于看门狗芯片MAX708的数据保护系统设计

单片机系统的设计要考虑程序的稳定性和数据的安全性,如果连续运行或环境恶劣,用软件看门狗不起作用时,往往要使用硬件看门狗来重启CPU,如果断电,常常还有一些重要的数据要保护。针对这些问题,给出了既有电源监控和数据保护又有看门狗作用的集成电路MAX708。介绍了MAX708的原理及在数据保护方面的应用,给出了MAX708与微处理器的接口及其作为电源监测和数据保护使用时的部分程序框图。该系统可以有效解决单片机系统运行的稳定性和数据的安全性。     

开关电源的过载保护电路设计

基于UC3842的反激式开关电源,文中从原理和实验两方面分析了恒功率控制和恒电流控制的过载保护电路,阐述了各自的特点,并提出了一种适用于短暂过载场合的延时锁定关断过载保护电路,实验证明此电路工作于保护模式时开关元件无开关应力,为高峰值负载电源过载保护电路的设计提供了一种有效的方法。