Double junction photodiode for X-ray CMOS sensor IC

A CMOS compatible P＋/Nwell/Psub double junction photodiode pixel was proposed, which can effi- ciently detect fluorescence from CsI（T1） scintillation in an X-ray sensor. Photoelectric and spectral responses of P＋/Nwell, NweE1/Psub and P＋/Nwell/Psub photodiodes were analyzed and modeled. Simulation results show P＋/Nweu/Psub photodiode has larger photocurrent than P＋/Nwetl photodiode and Nweu/Psub photodiode, and its spectral response is more in accordance with CsI（T1） fluorescence spectrum. Improved P＋/Nweu/Psub photodiode detecting CsI（T1） fluorescence was designed in CSMC 0.5 #m CMOS process, CTIA （capacitive transimpedance amplifier） architecture was used to readout photocurrent signal. CMOS X-ray sensor IC prototype contains 8 × 8 pixel array and pixel pitch is 100 × 100 μm2. Testing results show the dark current of the improved P＋/Nwell/Psub photodiode （6.5 pA） is less than that of P＋/Nwell and P＋/Nwell/Psub photodiodes （13 pA and 11 pA respectively）. The sen- sitivity of P＋/Nwell/Psub photodiode is about 20 pA/lux under white LED. The spectrum response of P＋/Nwell/Psub photodiode ranges from 400 nm to 800 nm with a peak at 532 nm, which is in accordance with the fluorescence spectrum of Csl（T1） in an indirect X-ray sensor. Preliminary testing results show the sensitivity of X-ray sensor IC under Cu target X-ray is about 0.21 V.m^2/W or 5097e-/pixel @ 8.05 keV considering the pixel size, integration time and average energy of X-ray photons.     

一种高压大电流IGBT的设计与实现

提出了高压绝缘栅双极晶体管(IGBT)的设计方法,根据国内现有工艺水平,设计了1 700 V/100 A高压大电流的NPT-IGBT,包括其元胞结构、终端结构、工艺流程及版图的设计。通过分析及仿真确定元胞的结构参数;采用场限环与场板相结合的终端结构,讨论场板的设置对终端结构的影响,提出了多晶硅场板设置的方案;流片完成后进行半桥模块的封装,并对模块进行了测试。击穿电压达1 700 V以上,栅发射极漏电流小于80 nA、关断时间小于800 ns、关断功耗小于30 mJ,均达到设计要求。导通饱和压降3.5 V(略高),可通过增大芯片尺寸的方法加以改进。     

一种计算集成VDMOS管导通电阻的3D解析模型

功率集成电路要在同一块芯片上集成功率器件和低压电路。由于集成VDMOS器件的漏极也要从芯片表面引出,与常规的VDMOS器件相比其导通电阻计算有很大的差别。文中针对三维立体结构中器件的源胞个数和排列以及芯片表面漏极布局的不同,给出了一种新的3D解析模型,可有效地计算集成VDMOS的导通电阻值,并可预测限定面积下达到最小有效导通电阻值所需要的源胞个数和排列布局。     

交流接触器节能专用芯片的设计与实现

大中型交流接触器在正常工作时,交流电通过交流接触器的线圈会消耗一定的能量,同时会产生较大的电磁噪声,还会使线圈温度上升,缩短交流接触器的使用寿命.本文在对交流接触器能耗进行分析的基础上,根据交流接触器可用强激磁吸动和弱激磁吸持的特点,改变其电磁系统的交流运行方式为直流运行方式,采用自转换式改变占空比的节能方案,设计开发了一款智能型交流接触器节能专用集成电路芯片ZDLX.此芯片采用0.5μm混合信号CMOS工艺制程,实测结果表明此芯片配合交流接触器使用后可将后者功耗降低90%(仅为原功耗的10%).交流接触器的使用量大面广,因此该节能专用芯片ZDLX具有重要的社会价值和经济价值.     

应用于片上ESD防护中新式直通型MOS触发SCR器件的研究

在基于0.13μm CMOS工艺制程下,为研究片上集成电路ESD保护,对新式直通型MOS触发SCR器件和传统非直通型MOS触发SCR进行了流片验证,并对该结构各类特性进行了具体研究分析。实验采用TLP(传输线脉冲)对两类器件进行测试验证,发现新式直通型MOS触发SCR结构要比传统非直通型MOS触发SCR具有更低的触发电压、更小的导通电阻、更好的开启效率以及更高的失效电流。     

65纳米工艺下低功耗高线性度音频ΣΔ模数转换器的研究与实现

本论文设计了一款适合音频应用的低功耗、高线性度ΣΔADC。此ADC包含了高性能2-1级联单比特量化ΣΔ调制器和采用ROM、RAM设计的低功耗,高面积利用率数字抽取滤波器。此款ADC芯片采用中芯国际65nm 1P8M混合信号CMOS制作工艺,核心面积为0.581平方毫米。测试结果表明,本文设计的ΣΔADC在22.05kHz的音频带宽内,采样频率为5MHz时最高信噪失真比可达90dB,动态范围为93dB,在1.2V供电电压下功耗为2.2mW,同时实现了高性能与低功耗。     

基于飞思卡尔智能车无线图像处理实时监控系统设计

介绍一种基于无线图像传输的摄像头智能车在线调试与仿真系统。摄像头智能车的数据量大,并且数据处理复杂。使用无线传输图像模块把智能车摄像头的即时图像发送到PC端,经过软件采集、处理、保存,直观的显示,方便调试者快速发现智能车运行异常的原因。     

A 65-nm low-noise low-cost ∑ △ modulator for audio applications

This paper introduces a low-noise low-cost ∑ △ modulator for digital audio analog-to-digital conversion.By adopting a low-noise large-output swing operation amplifier,not only is the flicker noise grea...     

基于支持向量机的配电设备温度监测数据预测

环网柜是环网供电的关键设备,但在长期运行过程中,其温度会因多种因素的影响而升高,从而降低设备的供电安全及可靠性。提出了一种环网柜电气接头温度值的预测方法,分析环网柜电气接头的实测温度值,并使用小波去噪去除所测温度数据中的系统噪声;利用最小二乘支持向量机,预测数据的变化趋势。将该模型应用于环网柜的温度预测中,实验结果验证了该模型的有效性。     

多比特量化的音频DAC中模拟电路的设计

设计了一个高精度、低功耗音频Σ Δ数模转换器（DAC）中的模拟部分电路.该DAC采用4 bit量化,不仅增强了调制器的稳定性,减小了功耗和占用面积,而且降低了系统对后端低通滤波器的要求.讨论了电路各模块的实现方法,并详述了开关电容、带隙基准源等产生非线性的关键模块的设计技术.基于SMIC 0.18 μm混合信号CMOS工艺进行了流片验证,测试结果表明：芯片最大信噪失真比达89 dB,动态范围为96 dB,总功耗为19.1 mW,其中不含缓冲器的功耗仅9.1 mW,样片良率为90%,实现了高精度、低功耗的性能.