一种具有片上译码/放大功能的微阵列电路及其与生物纳米系统的集成

提出了一种用SMIC 0.18μm CMOS混合信号工艺实现的全集成CMOS微阵列生物芯片,并成功地实现了其与一种新的生物纳米系统的集成. 该电路实现了19μm×19μm电极的4×4 (16单元）阵列,反相电极,电流模式放大器,译码电路,以及逻辑控制电路的单片集成,并能够提供-1.6~1.6V的组装电压,8bit的电位分辨率及39.8dB的电流增益,电源电压为1.8V,而失调和噪声电流分别为5.9nA和25.3pArms. 在实验中,利用该电路实现了对30nm聚乙烯醇包裹的磁性粒子的片上选择性组装,并对实验结果进行了讨论,从而验证了该电路的正确性和该集成方法的可行性.     

日本东芝公司研制出8000门的CMOS SOS门电路

东芝公司应用SOS技术、研制出了高速—低功耗的8000门CMOS门电路.所谓SOS技术,就是在兰宝石基片上外延生长一层硅,然后再在硅膜上形成晶体管.由于兰宝石具有更好的绝缘性,所以同硅相比,布线部分同基板间的分布电容减小,从而实现了高速与低功耗的特性.这种LSI是在9.84×9.92mm的片子上,集成了35,000个器件.同使用硅片的CMOS门电路相比,速度约提高一倍,与ECL电路相比,功耗小了一个数量级.     

微小型恒温晶体振荡器

本文介绍体积为20×12×5(mm)和16×16×5.5(mm)两种结构的微小型恒温晶体振荡器的设计制造、工艺以及为微型化而对晶体谐振器进行专门的设计安装。详细介绍了对主振电路、射随级和加热及控温电路采用混合集成和表面安装技术而实现了微型化。对已提供给航空、航天电子工程使用的,频率从100kHz到80MHz范围部分产品进行的全面技术指标测试结果进行了分析。还对多信号输出晶体振荡器的工作原理作了简单介绍。     

12GHz微波单片低噪声放大器

<正> 南京电子器件研究所于1988年11月研制成12GHz微波单片集成两级低噪声放大器,封面插图为其芯片的SEM照片。在11.7～12.2GHz频率范围内,该放大器的噪声系数为3.1dB,相关增益为14dB。采用该所自编的计算机程序NAMP进行电路优化设计,在3.22×1.49×0.2mm芯片上集成了2个GaAs MESFET,6个MIM电容,8个空气桥及微带线电路。     

一种1.8V24×10-6/℃宽温度范围CMOS带隙基准电压源

阐述了一种输出电压为853 hV的带隙基准电压源电路,该电路采用0.18μm标准CMOS工艺实现,可在1.8 V的电源电压下工作,在-20℃到120℃温度范围内其温度系数为24×10-6/℃.在频率低于10kHz时,电源抑制比保持在-66dB.电路版图的有效面积为0.022 mm2.该电路已成功应用于低功耗CMOS图象传感器芯片当中.     

厚膜混合集成无线话筒

最近上海无线电六厂利用厚膜混合集成技术试制成功微型无线话筒厚膜电路.在设计中,采用厚膜混合集成新技术、新工艺,将二十三只元器件组装在一块9×20(毫米)的氧化铝陶瓷基片上.在有源器件的组装方法上采用管芯直接烧结等新工艺,有效地提高了集成度和可靠性.电阻材料采用高稳定性的钌系厚膜浆料,     

使用双栅MES FET自本振混频器的12GHz接收机

本文报导的混合集成12GHz接收机电路由两个单栅FET构成前置放大器,一个双栅FET构成振荡器和混频器。电路含有全接收机功能,包括镜频抑制、中频匹配、振荡器稳频和全部FET偏置电路。电路中没有中频放大器。接收机集成在25.4×50.8mm~2氧化铝基片上。在400MHz带宽内变频增益达12～18dB,最佳噪声系数为4.5～5dB。     

一种新型高速低抖动低功耗双模预分频器及其在PLL频率综合器中的应用

提出了一种零中频两次变频802.11a接收机频率合成方案，降低电路功耗的同时，提高了电路可靠性．改进了双模预分频器的结构，提出了一种新型集成“或”逻辑的SCL结构D锁存器．采用0.18μm数模混合CMOS工艺投片测试表明，双模预分频器在1.8V电源下功耗仅5.76mW(1.8V×3.2mA),RMS抖动小于1%．     

电容式压力传感器微电容测量集成电路的研究

采用开关电容技术的Boxcar积分原理设计的,为测量电容式压力传感器微电容的接口电路已提出,它由Boxcar积分器,锁存器,脉冲宽度调制器和控制信号电路组成。 这个接口电路,采用3μmP-阱CMOS双层多晶硅栅工艺研制,管芯面积为2.5×3.5mm~2。测试结果表明,接口电路具有较好的灵敏度,它完全适用于与硅集成电容式压力传感器集成在同一芯片上。     

256×256混合碲镉汞红外焦平面阵列

开发了混合碲镉汞256×256焦平面阵列,以满足高性能中波红外成象系统的灵敏度、分辨率及视场的需要。这种混合的探测器阵列制作在可减少或消除与硅读出电路热膨胀不匹配性的基片上。读出装置采用掩模加工的 CMOS开关场效应管电路,电路的电荷容量大于10~7个电子和有20MHz 数据率的单视频输出。这种大型凝视焦平面阵列具有高的量子效率、可调谐的吸收波长和宽的工作温度范围,大大优越于与其竞争的各种传感器。成熟的 PACE-1工艺采用蓝宝石探测器基片,已制作出256×256元中波红外阵列,在4.9μm 截止波长时,其实验室获得的平均 NETP 值为9mK,象元尺寸为40μm 和工作温度为80K。根均方探测器响应不均匀性小于4%,象元的输出大于99%。最新开发的PACE-3工艺用硅作探测器基片,完全消除了与硅读出电路的热不匹配性。一种640×480的混合阵列正在开发中。     

适用于超宽带频率综合器的1.5 V 7.656 GHz正交输出锁相环

本论文实现了频率为7.656GHz全集成正交输出CMOS锁相环。该锁相环可以用作MB-OFDM超宽带频率综合器的一个基本模块。为了使环路快速稳定,该锁相环采用整数型结构,指定输入参考频率为66MHz,并且采用了一个宽带的正交压控振荡器,把两个交叉耦合LC压控振荡器通过底部串联耦合来产生正交载波。在0.18微米CMOS工艺和1.5V电源电压下,该锁相环消耗电流16mA（包含驱动电路）,测得相位噪声在1MHz频偏处为-109 dBc/Hz。其中测得正交压控振荡器的频率调谐范围为6.95GHz至8.73GHz。整个芯片的核心面积为1×0.5mm2。     

单片集成并行流水线操作16×16位数字乘法器

本文介绍采用平行/流水线操作原理的16× 16位数字乘法器的工作原理和单片集成结果.整个电路由二相非重叠时钟控制,利用标准单元设计,由7000多门组成芯片,在双层铝布线的 2μm CMOS工艺上制备,能实现最高乘法操作每秒 7 MHz,芯片的面积为 8758 × 8878 μm.     

非致冷红外焦平面阵列读出电路的设计和SPICE模拟

读出电路是非致冷红外焦平面阵列的核心部件之一,对电路进行SPICE模拟是验证电路的重要手段。针对近年来得到迅猛发展的微测辐射热计(VOx)非致冷红外焦平面阵列的特点,提出了相应CMOS读出电路的设计方案,并用PSpice9.2给出了4×4CMOS读出电路的实现和精确的模拟结果。模拟结果表明,该方案是适合微测辐射热计非致冷红外焦平面阵列读出电路一种较为理想的形式,同样也适合于大阵列(如160×120和320×240)的CMOS读出电路。     

厚膜微型恒温10MHz石英晶体振荡器

<正> 成都电子工业部第十研究所利用厚膜混合集成技术试制成功10MHz微型恒温晶体振荡器。该器件体积小,功耗低,能使石英振荡器处在零温度点范围的温度,从而获得较好的频率稳定性。振荡器将厚膜振荡电路、温控电路以及石英晶体谐振器三部分组装集成于16×16×5.4 mm的金属盒内,采用电阻焊进行全密封。这就保证了石英晶体谐振器能长期稳定地工作。器件使用双列直     

耗电低于50μA电流的生命特征监测器

图1所示的电路是一种监视病人生命特征,如脉搏、呼吸和体温等的远距数据采集电路,它只消耗很小的功率,使用廉价的传感器和电路。其数据采集部分使用了廉价的CD4000系列的CMOS集成电路,而且只从3V的电池消耗不到50μA的电流。本电路采用了和脉宽调制/频率调制(PWN/FM)电路联用的50×重复采样的∑-△模数转换器,从而在一个射频载波上构成三个数据通道。     

阵列式CMOS细胞电信号传感芯片

介绍了一种采用0.6μm标准CMOS工艺实现的阵列式细胞电生理信号传感芯片。该芯片集成了6×6单元有源传感阵列、模拟多路选择器、输出缓冲器、参考源和数字控制电路,实现了传感电路和后端信号处理电路的单片化集成。传感单元面积为60μm×60μm,包含15μm×15μm的传感电极和有源预处理电路,线性放大幅值范围100μV～25mV的微小信号,电压增益为40dB。同时单元电路采用相关二次采样工作模式,采样信号可经后续差分电路除去固定模式噪声,提高传感器的精度。在标准CMOS工艺基础上,应用lift-off工艺对电极进行后续加工,提高其生物测量适应性。并通过封装技术的改进,使芯片适合在电解液环境下工作。在溶液中的模拟生物电学测试验证了芯片的功能。     

基于测辐射热计型非制冷IRFPA读出电路设计

对基于测辐射热计型热敏电阻的非制冷红外焦平面阵列( IRFPA) ,在读出电路(RO2 IC)中采用积分放大技术能有效提高探测器的信噪比。给出了160 ×128的RO IC设计方案,重点介绍了该方案中的偏置结构及积分放大器设计。基于上华半导体0. 6μm CMOS工艺仿真结果表明,该方案能很好地适应大阵列(如160 ×128和320 ×240)的CMOS读出电路。     

总剂量效应对CMOS读出电路影响及设计加固方法研究

总剂量效应会对CMOS读出电路的性能产生明显的影响,甚至使CMOS读出电路功能完全失效。本文主要分析了总剂量效应对NMOS器件阈值、漏电流和器件间漏电流的影响机理。随后,针对640×512 CMOS读出电路提出了可行的抗辐照版图设计方法。总剂量试验表明,采用环栅结构、环源结构的640×512读出电路芯片抗总剂量能力可以达到100 krad(Si)以上。     

高稳定度和宽电源电压范围晶体振荡器芯片设计

基于0.6μm CMOS混合信号工艺设计了一款高稳定度、宽电源电压范围的晶体振荡器芯片。该芯片片内集成具有优异频率响应的振荡器电容和反馈电阻,只需外接石英晶体即可提供高稳定时钟源。测试结果表明:芯片最高工作频率可达40MHz;在振荡频率12MHz、负载电容15pF、电源电压从2.7V到5.5V变化时其频率随电源电压变化率小于1×10-6;电源电压为5V时芯片消耗总电流小于4mA。     

64×64元InSb阵列CMOS读出电路

根据64×64元InSb红外探测器对读出电路的要求,运用电路模拟和CAD技术,设计并研制了以X-Y寻址方式的64×64元InSb红外探测器用信号读出电路。文章重点介绍了64×64元InSb阵列CMOS读出电路的工作原理和设计考虑。