0.13μm CMOS高精度过温保护电路的设计

采用0.13 μm CMOS工艺,设计了一款过温保护电路.芯片内部温度超过109℃时,产生过温保护信号,电路停止工作,从而起到保护作用.为了防止产生热振荡,采用滞回方式.设计实现了在109℃时关断,78℃时再次开启,有31℃滞迟.仿真结果显示,在电源电压波动或工艺参数变化时,过温保护电路的热关断及迟滞阈值点漂移最大误差仅为2℃,稳定性好.     

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.     

一种基于电流比较的新型过温保护电路

设计了一种基于BiCMOS工艺、结构新颖的过温保护电路.对基准电流产生机理、芯片关断温度、芯片重新开启温度、温度滞回量和电路转换速度进行理论推导,给出了电路核心器件的参数设置.仿真结果显示,电路在127℃时关断芯片,116℃时重新开启芯片,温度滞回量为11℃,电路转换速度为26.2 V/℃,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℃)。     

电流随温度自适应调节的LED驱动电路

针对传统LED驱动芯片不适用于大功率连续照明的问题,设计了一种电流随温度自适应调节的LED驱动电路。该电路具备过温滞回关断保护作用。基于CSMC 0.5 μm工艺,Spectre仿真结果表明,当电源电压正负波动10%时,恒流输出波动小于1.1%;当系统温度在0 ℃~83 ℃变化时,恒流输出变化小于0.28%;在83 ℃~103 ℃之间,调控输出电流可调幅度为93 mA,这种幅度变化不会被人眼发觉有明显光变;当温度升高到106 ℃时,过温关断保护电路开启,关断整体电路输出,直到温度降回69 ℃后,LED驱动电路又重新开启。     

一种基于带隙比较器的过热保护电路

设计了一种基于带隙比较器的过热保护电路。该电路可用于功率集成电路和电源管理芯片中。采用0.6μmBiCMOS工艺对电路进行了仿真。结果表明,该电路对温度灵敏度高,关断和开启温度点受电源电压和工艺参数变化的影响很小。通过比较器的迟滞功能防止了热振荡现象的发生。     

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℃。     

两种低功耗新型过温保护电路的设计

电源管理芯片中过温保护电路用来检测芯片的温度。当温度过高时,过温保护电路输出保护信号,使芯片停止工作,以免温度过高而损坏芯片。为了实现上述过温保护电路功能,提出了两种新型的过温保护电路,不但能够精确地检测芯片的温度,并且功耗很低。采用0．5μm N-阱CMOS工艺的方法,进行电路设计,并使用CadenceSpectre工具进行了仿真实验验证。仿真实验结果表明两种电路仅消耗3μA的电流就能够实现精确的温度检测,其具有较强的适应性,高灵敏度和高精度的特点,应用前景比较广泛。     

音频功放芯片中过温保护电路的设计

设计了一个适用于音频功放芯片的高精度过温保护电路。该电路以PTAT电流检测温度变化为原理,采用共源共栅电流镜,以正反馈结构实现了温度滞回功能,优化设计了启动电路。仿真波形显示,电路工作性能优异,在5 V电源下,功耗仅为0.4 mW。该电路已在0.6μm N阱CMOS工艺线上流片成功,电路总面积约为0.1 mm2,测试性能良好。     

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℃。     

应用于LDO稳压器的使能和过温保护电路设计

文中设计了一种应用于LDO线性稳压器的使能和过温保护电路,使芯片在工作温度过高时自动关闭,有效地防止芯片被损坏,待其恢复正常工作状态时自动重新开启各模块。采用Hynix 0．5um CMOS工艺和Hspiee软件进行仿真后表明,设计的电路满足设计指标要求,具有优良的性能。     

一种基于数字逻辑控制的低损耗双半桥驱动芯片

设计了一种集成双半桥和四功率开关的驱动芯片。采用双路对称设计,每一路可单独控制使能、自举和驱动。芯片内部采用高精度的基准源以及LDO电路,同时具有欠压死锁、过压保护和过温保护功能。死区控制可避免上下功率管直通大电流,自举设计可使上功率管的开启电压达到5 V,降低了功率管自身的损耗,使功率管输出达到11.90 V。采用TSMC 0.18μm BCD工艺进行流片。测试结果表明,输出的方波信号幅度为11.96 V/11.95 V,死区时间为60 ns/80 ns,静态功耗低至478μA。     

电池保护芯片中低功耗技术的研究与实现

在分析了电池保护电路设计功耗要求的基础上，提出了三种降低功耗的方法，并推导了相应的公式：使用电路休眠技术，减少空闲时不必要的功耗；设计各电路模块的MOS管工作在亚闻值区，减小电路工作时的电流；基准电路中使用耗尽型nMOS管做恒流源，以简单的电路结构，得到与电源电压无关的基准电流和基准电压．从商达到降低功耗的目的。采用这些方法设计出来的CMOS工艺电池保护芯片，休眠时电流为59．2nA，工作时电流也不超过2．46uA，设计取得了成功。     

基于MSP430与DTMF技术的医院呼叫对讲系统的设计

当今国内的医院护理系统的发展现状,采用MSP430单片机与DTMF技术设计医院呼叫对讲系统,该系统以MSP430F149单片机作为控制核心,采用DTMF信号收发电路、DTMF信号编译码电路、振铃检测电路和显示电路等外围电路,通过进行硬件模拟实验和MATLAB软件仿真实验,验证了该系统的可行性和可靠性,可以实现拨号通话、显示信息、广播和护理级别设置等功能。该系统的设计简洁,主机芯片MSP430F149实现了低功耗,系统安装方便简单而且易于维护,成本比较低,具有较高的实用价值。     

基于TMS320F2812的双电源供电电路设计实现

电源供电电路设计对DSP系统的可靠应用具有十分重要的意义。针对TI公司DSP芯片TMS320F2812的双电源供电电路,结合双电源供电芯片和上电复位芯片的应用特点,实现了1．9V的核电源和3．3V的I／O电源的双电源供电电路,并对电路中主要芯片的应用电路作了相应分析。在上电次序上,本设计满足I／0电源和核心电源的上电先后顺序要求。经验证双电源启动电路完全满足启动要求,所有设计电路工作稳定可靠,本设计为DSP应用系统稳定工作提供了有效的保障。     

基于MK6A11P单片机的宽电压智能型爆闪灯的设计

利用MK6A11P单片机设计的宽电压智能型爆闪灯,这种爆闪灯自动调节高压充电速率及电压,减轻了开关管和充电电容负担,并且具有多种工作模式,具有过压、过温保护等功能,可在10～48 V宽电压范围工作。由于使用了性价比很高的MK6A11P单片机,整体电路简单,工作稳定,产品的一致性好、成本低。     

锂离子电池的保护芯片设计

设计了一种基于CMOS工艺的锂离子电池保护芯片,采用工作在亚阈值区的电路结构,使电路具有高效低耗的特点,能够防止电池在工作过程中出现过充电、过放电、过电流和短路等异常状态。模拟结果表明,该芯片实现了基本保护功能并在功耗方面达到了设计目标。     

基于PWM控制器KA7500B的逆变电源设计

研究了一款高可靠性逆变电源的设计，对电源的结构和主要电路作了详细讨论。本电源设计采用推挽升压与全桥逆变电路，其脉宽调制波形产生芯片选用的是KA7500B。该电源具有过压，欠压，过热等保护功能，其运行稳定，具有一定的推广价值。     

一种应用于CAN总线芯片的过压保护电路设计

为解决传统过压保护电路功耗大、易受干扰的问题,基于0.25μm CMOS工艺设计并实现了一种应用于控制器局域网络(CAN)总线芯片的过压保护电路。其作用是当芯片端口电压高于电源电压或低于地(GND)电平时为芯片提供保护信号,阻止电流倒灌入芯片。在3.3 V电源电压下,该电路具有迟滞功能,防止其受到噪声干扰反复打开和关闭芯片。仿真结果表明,端口电压高于3.55 V时电路提供保护信号,重新下降至3.35 V后系统恢复工作;同理,端口电压低于-0.25 V时电路提供保护信号,重新上升至-0.05 V后系统恢复工作。流片测试结果显示该电路可以为CAN总线芯片提供有迟滞的过压保护功能,与符合仿真结果基本一致。