新型高精度CMOS电流比较器

分析了当前几种高性能CMOS电流比较器的优缺点,并设计了一种新颖的电流比较器电路。该电路由3部分组成,具有负反馈电阻的CMOS反相放大器、1组乙类推挽放大器和1组甲乙类推挽放大器。由于CMOS反相放大器的负反馈电阻有效地减小了输入级电路的输入、输出阻抗,从而使得电流比较器的瞬态响应时间变短,反应速度加快。在CSMC 0.35μm模拟CMOS工艺模型下,使用HSPICE仿真器对电路进行仿真,结果表明设计的CMOS电流比较器与目前报导的最快的电流比较器延时几近相等,而且可识别的电流精度高于常见的几种高精度电流比较器。     

一种新型的高性能CMOS电流比较器电路

分析了目前几种高性能连续时间CMOS电流比较器的优缺点,提出了一种新型CMOS电流比较器电路．它包含一组具有负反馈电阻的CMOS互补放大器、两组电阻负载放大器和两组CMOS反相器．由于CMOS互补放大器的负反馈电阻降低了它的输入、输出阻抗,从而使电压的变化幅度减小,所以该电流比较器具有较短的瞬态响应时间和较快的速度．电阻负载放大器的使用减小了电路的功耗．利用1.2μm CMOS工艺HSPICE模型参数对该电流比较器的性能进行了模拟,结果表明该电路的瞬态响应时间达到目前最快的CMOS电流比较器的水平,而功耗则低于这些比较器,具有最大的速度/功耗比．此外,该CMOS电流比较器结构简单,性能受工艺偏差的影响小,适合应用于高速/低功耗电流型集成电路中．     

一种新型的高性能CMOS电流比较器电路

分析了目前几种高性能连续时间 CMOS电流比较器的优缺点 ,提出了一种新型 CMOS电流比较器电路 .它包含一组具有负反馈电阻的 CMOS互补放大器、两组电阻负载放大器和两组 CMOS反相器 .由于 CMOS互补放大器的负反馈电阻降低了它的输入、输出阻抗 ,从而使电压的变化幅度减小 ,所以该电流比较器具有较短的瞬态响应时间和较快的速度 .电阻负载放大器的使用减小了电路的功耗 .利用 1.2 μm CMOS工艺 HSPICE模型参数对该电流比较器的性能进行了模拟 ,结果表明该电路的瞬态响应时间达到目前最快的 CMOS电流比较器的水平 ,而功耗则低于这些比较器 ,具有最大的速     

一种基于摆率增强的快速瞬态响应LDO电路北大核心

设计了一种基于摆率增强的快速瞬态响应无片外电容LDO电路。其中，误差放大器采用电流镜跨导结构，降低了频率补偿的难度系数；设计了一种可以为功率管栅极提供额外充放电电流的瞬态提升电路(TEC),能快速响应负载的变化，增大摆率，有效提升了负载瞬态响应。仿真结果表明，电路仅使用简单的密勒密勒补偿，即可实现相位裕度在全负载范围内大于60°;在0.5μs的时间内，负载在100μA和100 mA之间发生跳变，电路的下冲电压和过冲电压分别是69 mV和64 mV,稳定时间分别是0.89μs和0.86μs。相较无TEC,本文电路的下冲/过冲电压分别衰减73%和78%,负载瞬态响应显著提升。     

应用于前端读出电路的片上LDO设计

为满足辐射探测器前端读出电路对模拟电路稳压器片上集成和快速瞬态时间响应的需求,设计了一种基于0.18μm CMOS工艺的全片上集成LDO。采用大摆幅高增益放大器驱动输出功率管,增大了功率管栅极调节电压摆幅,减小了功率管尺寸和LDO压差电压。该放大器同时增大了LDO的环路增益和对功率管栅极的充放电电流,从而改善了瞬态响应性能。为了不牺牲环路增益带宽和芯片面积,并且保证LDO在整个负载电流区间内保持稳定,提出了一种负载电流分区频率补偿方法。仿真结果表明,在负载电容为200 nF,负载电流范围为0～200 mA时,设计的LDO相位裕度均大于53^o。在相同功率管尺寸情况下,采用大摆幅高增益放大器可以将LDO最大输出电流能力提高到两倍以上。当负载电流从10 mA跳变到200 mA时,LDO输出电压恢复时间小于6.5μs。设计的LDO电路面积为120μm×264μm,满载时电源效率为97.76%,最小压差电压为50 mV。     

一种快速瞬态响应无输出电容LDO的研究与设计

设计了一种基于自适应偏置放大器的具有快速瞬态响应的无输出电容LDO.自适应偏置放大器在发生负载瞬态响应时能够调节自身偏置电流以提供较大的输出电流来增加摆率;瞬态响应提升电路通过减小负载电容充放电电流而减小了输出电压的建立时间;通过并联反馈补偿来提高环路的稳定性.仿真结果表明,所设计的无输出电容LDO最大输出电流200mA,最小跌落电压200mV,静态电流仅16μA,全负载正负阶跃变化响应时间分别为2.5μs和3.5μs.     

宽带电台中的CMOS自动增益控制设计

自动增益控制(AGC)环路能够实现对输出信号幅度的精确控制,是射频接收器中不可或缺的一部分。提出了一种用于射频宽带电台中的自动增益控制环路。针对自动增益控制环路,从可编程增益放大器(PGA)、可变增益放大器(VGA)和峰值比较器3个角度论述了电路结构和设计方法。对AGC的功能实现和性能指标进行了仿真分析。仿真结果表明,该自动增益放大器在0.13μm互补型金属氧化物半导体(CMOS)工艺下,具有80 d B动态范围,增益步进为1 d B。     

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。     

快速瞬态响应低噪声无片外电容LDO

针对便携式设备快速瞬态响应、低噪声、高电源抑制比等应用需求,提出了一种无片外电容NMOS型低压差线性稳压器(LDO)。该LDO基于浮栅结构,通过具有推挽输出级的放大器辅助控制,减小了电荷泵的噪声耦合;另外,通过取样输出电流控制误差放大器的输出动态范围,极大地提高了电路的瞬态响应能力。电路基于HHGrace 0.35μm BCD工艺设计,仿真结果表明,无外接电容时,负载电流在1μA～400 mA之间跳变,电路的下冲电压为203 mV,过冲电压为101 mV,响应时间小于1.5μs;在10 Hz～100 kHz的频段内,系统输出积分噪声电压为14μV·Hz^-1/2。LDO达到了快速瞬态响应和低噪声的需求。     

一种基于DSP的EDFA增益瞬态特性控制方法

文章分析和研究了密集波分复用(DWDM)网络中由于快速上/下波长等过程引起的掺铒光纤放大器(EDFA)增益瞬态响应的问题,给出了一种基于数字信号处理器(DSP)的电路前馈加反馈快速数字控制方法.实验证明,此方法能够显著抑制由于快速上/下波长过程引起的功率/增益波动.     

一种带有外部噪声识别功能的AGC电路的设计

基于红外遥控接收芯片中自动增益控制电路的功能需求及其应用环境,设计了一种能够有效抑制外部环境光干扰、线性度高的自动增益控制电路。该电路在传统自动增益控制电路的设计理念基础上引入外部噪声识别功能,设计的核心子电路包括具有线性增益特性的可变增益放大器、比较器以及利用空闲时间识别外部噪声的信号检测与增益控制电路。电路基于0.25μm标准CMOS工艺设计,使用Hspice软件进行仿真验证。仿真结果表明:电源电压为3~5 V,温度为0~85℃时,可变增益放大器的可控增益范围至少可达-69.5~27.6 dB,且至少具有42 dB的线性增益控制范围。     

一种应用于10位逐次逼近ADC的比较器设计

文中提出了一种应用于10位逐次逼近ADC的比较器。该比较器包括预放大器、中间放大器、输出驱动级及共模电平缓冲器。整体开环设计,采用多级级联的形式以满足增益和速度的要求;采用输出失调消除技术进行失调校正;为了提高共模电平的驱动能力和缩短建立时间,采用分压电路加单位增益放大器的结构。基于3.3V电源电压、TSMC0.18μmCMOS工艺下,仿真结果表明,完全满足最高采样频率30MHz、10位精度的模数转换器要求。     

低功耗、高线性度的电流模可编程增益放大器

本文设计了一种电流模式下,带电流模直流失调消除（DCOC）电路的class-AB的可编程增益放大器。电路基于电流放大器,可以实现40dB的增益动态范围,增益步长为1dB。电流模可编程增益放大器由0.18-μm CMOS工艺实现,电路具有较宽的电流增益范围、较低的直流功耗和较小的芯片面积。放大器电路芯片面积为0.099μm2,在1.8V电压下静态电流为2.52mA。测试结果表明电路增益范围为10dB到50dB,增益误差为±0.40dB,OP1dB为11.80dBm到13.71dBm,3dB带宽为22.2MHz到34.7MHz。     

一种高速高精度比较器的设计

基于预放大锁存快速比较理论,提出了一种高速高精度CMOS比较器的电路拓扑.该比较器采用负载管并联负电阻的方式提高预放大器增益,以降低失调电压.采用预设静态电流的方式提高再生锁存级的再生能力,以提高比较器的速度.在TSMC0.18μm工艺模型下,采用Cadence Specture进行仿真.结果表明,该比较器在时钟频率为1GHz时,分辨率可以达到0.6mV,传输延迟时间为320ps,功耗为1mW.     

一种共基差分低噪声放大器设计

在无线通信终端中,低噪声放大器是射频接收系统中的第一级有源电路,对系统性能有重要影响.在深入分析噪声的基础上,提出一种采用共基差分输入结构的低噪声放大器,电路包括可控增益放大器和增益控制电路.该结构的低噪声放大器的输出电压直接反映到自动增益控制电路的输入端,根据输出电压幅值的大小,自动增益控制电路的输出电压反馈到低噪声放大器的增益控制电路比较器的输入端,进而影响放大器的总体增益.基于JAZZ 0.35 μmBICMOS工艺设计放大器电路结构,并对电路进行了仿真和分析,结果表明设计的放大器可以更加有效地抑制噪声,低噪声放大器能提供25 dB的增益,噪声系数小于1 dB,灵敏度达到2μV.     

一种增益可控音频前置放大器电路的设计

设计了一种基于0.5μm CMOS工艺的增益可控音频前置放大器电路。该电路采用直流音量控制方式控制前置放大器的增益,进而实现整体音频放大器的音量控制。外部输入的直流模拟电压经过片内模数转换器转换成数字控制信号,控制前置放大器的输入电阻与反馈电阻的比值,从而实现前置放大器的增益控制。该放大器能够实现32档的音量控制范围,增益从-50 dB变化到25 dB,电路版图面积为1.2 mm×0.8 mm。     

一种快速瞬态响应双环路LDO稳压器的设计

通过对传统单环LDO的频域分析,提出一种快速瞬态响应的双环路LDO稳压器结构,在保证单位增益带宽不变的前提下提高直流增益,进而提高LDO电路的瞬态性能。设计采用0.6μm BiCMOS高压工艺,Hspice仿真中输出电容为2.2μF,ESR为0.5Ω,旁路电容为1.0μF。负载电流从20 mA到180 mA变化时,其负载调整率仅为0.6%。     

用于GaN HEMT栅驱动芯片的快速响应LDO电路

设计了一种用于GaN高电子迁移率晶体管(High-Electron-Mobility Transistor,HEMT)器件栅驱动芯片的快速响应低压差线性稳压器(Low Dropout Regulator,LDO)电路,可为高速变化的数字电路提供快速响应的供电电压。该电路采用动态偏置结构,通过在大负载发生时给误差放大器增加一个额外的动态偏置结构,来加快输出端的瞬态响应速度。基于0.18μm BCD工艺,完成了电路设计验证。仿真结果显示LDO瞬态响应时间小于0.5μs,可满足频率达1 MHz的GaN HEMT器件栅驱动芯片应用要求。     

一种指数增益控制宽范围可变增益放大器

采用中芯国际(SMIC)0.18μm CMOS工艺设计了一种具有指数增益特性的的宽增益调节范围的可变增益放大器,该放大器由Gilbert单元、指数电压转换电路、直流消除电路及超级源级跟随器组成。经过Cadence仿真验证,该放大器可以实现-11.14dB~30.39dB的增益连续变化,其-3dB带宽为250MHz,控制电压与增益成dB线性关系。     

适用于纹波控制型DC-DC变换器的比较器设计

设计一种适用于纹波控制(Output-Ripple-Based Control)的Buck型DC-DC变换器的比较器,根据PSIM搭建的仿真模型,分析主环比较器性能对系统的影响,设计具有三级预放大的高增益,低延时,低失调电压的比较器电路,采用两种温度系数的电流补偿比较器增益,稳定增益,采用0.5μm BiCOMS工艺进行仿真验证,下降沿延时27 ns,增益123 dB,随温度最大增益变化3.2%,失调电压90μV,达到系统要求。