基于SOI工艺的高压LED驱动设计

为了解决LED驱动芯片因耐压低而在高压领域应用受限制的问题,将绝缘体上硅（SOI）技术应用到LED驱动的设计中,设计了一款基于SOI工艺的高压LED驱动芯片。首先提出了该驱动的系统框图,并介绍了其工作原理,然后对各重要模块进行了详细的介绍。该LED驱动输入电压范围为40 V～625 V,采用峰值电流模式控制,并提供线性与脉宽调制（PWM）两种调光方式,根据不同应用,外接的LED灯可达十几至上百个不等。采用XFAB 1μm SOI工艺,并使用Cadence的Spectre系列软件进行了仿真。仿真与测试结果验证了该驱动的良好性能。该设计对基于SOI工艺的高压电源管理芯片的设计具有指导意义。     

高增益四级运放频率补偿技术

为改善四级运放不易稳定和单位增益带宽较窄的特性,提出一种新的四级运放频率补偿技术.采用多路嵌套式密勒补偿技术,实现左半平面零点和右半平面零点分离,并通过额外增加一条前馈通路产生左半平面零点,抵消了一个极点,简化了四级运放的频率补偿问题.通过将次极点向高频的推移以及次极点和单位增益带宽比例大小的合理设计,不仅保证了运放的稳定,同时增大了运放的单位增益带宽.经台积电(TSMC)0.25μm互补金属氧化物半导体(CMOS)混合信号工艺仿真和流片测试结果显示,该四级运放仅消耗0.842mW功耗,0.150mm2的芯片面积,在3.6V电源电压下具有60.15°的相位裕度,2.42MHz的单位增益带宽,大于150dB的直流增益.     

PWM/PSM双模式高压异步整流BUCK电路

为了在全负载范围内取得高转换效率,提出一种根据占空比来自动实现模式跳转的脉冲宽度调制（PWM）/跨脉冲调制（PSM）双模式的低功耗、高压直流电压转换电路.它的输入电压为3～24 V,输出电压为2.5～(VIN-0.5)V.当负载电流较大时,芯片采用开关频率为1 MHz的PWM工作模式;当负载电流减小时,采用开关频率降低的PSM模式,从而保证了在全负载电流变化范围内的高转换效率.PWM到PSM模式的跳转采用简单逻辑及最小占空比电路实现,达到了模式的自动转换.电路采用CSMC公司的0.5 μm 40 V高压混合信号模型设计并完成流片加工.测试结果表明,在5 V的输出下,当输入电压到达最大值24 V时,芯片保持了55%以上的转换效率.芯片在2种模式间可以实现平稳过渡,具有良好的负载电流调整特性.     

一种新型的全片内低噪声CMOS低压差线性稳压器

提出了一种全片内集成的低噪声CMOS低压差线性稳压器(LDO).首先建立传统LDO的噪声模型,分析了关键噪声来源并提出采用低噪声参考电压源来降低LDO输出噪声的方法.其次,提出一种带数字校正的基于阈值电压的低噪声参考电压源,用TSMC 0.18μm RF CMOS工艺设计并完成了为低相位噪声锁相环(PLL)电路供电的全片内集成低噪声LDO的流片和测试.该LDO被集成于高性能射频接收器芯片中.仿真结果表明,LDO的输出噪声低于26nV/√Hz@100kHz,14nV/√Hz@1MHz,电源抑制比达到-40dB@1MHz,全频率范围内低于-34dB.测试结果表明采用该低噪声LDO的PLL电路与采用传统LDO的PLL电路相比,其相位噪声降低6dBc@lkHz,低2dBc@200kHz.     

一种具有750mA输出电流,双模式PWM/PFM控制的高效率直流-直流降压转换器

提出了一种输出电流可达750mA,脉宽调制（PWM）和变频调制（PFM）双模式控制的,高效率、高稳定性直流-直流降压转换器.该转换器在负载电流大于80mA时,采用开关频率为1MHz的PWM工作模式;在负载电流小于80mA时,采用开关频率减小和静态电流降低的PFM工作模式,实现了在整个负载电流变化范围（0.02~750mA）内,转换器均保持高效率.而且采用一种快速响应的电压模式控制结构,达到了优异的线性和负载调整特性.芯片采用CSMC公司0.5μm CMOS 2P3M混合信号工艺物理实现.测试结果表明,该电路可根据负载的变化在PWM和PFM模式下自动切换.最大转换效率达96.5%;当负载电流为0.02mA时,转换效率大于55%.该芯片特别适合电池供电的移动系统使用.     

一种低静态电流、高稳定性的LDO线性稳压器

该文提出了一种低静态电流、高稳定性低压差(LDO)线性稳压器。LDO中的电流偏置电路产生30nA的低温度漂移偏置电流,可使LDO的静态工作电流降低到4A。另外,通过设计一种新型的动态Miller频率补偿结构使得电路的稳定性与输出电流无关,达到了高稳定性的设计要求。芯片设计基于CSMC公司的0.5m CMOS混合信号模型,并通过了流片验证。测试结果表明,该稳压器的线性调整和负载调整的典型值分别为2mV和14mV;输出的最大电流为300mA;其输出压差在150mA输出电流,3.3V输出电压下为170mV;输出噪声在频率从22Hz到80kHz间为150VRMS。     

高精度、低温度系数带隙基准电压源的设计与实现

为了提高传统带隙基准电压源的温度特性,本文采用一种双差分输入对的运算放大器对传统带隙基准电路进行高阶温度补偿。电路采用TSMC 0.35m CMOS混合信号工艺实现,采用Cadence公司Spectre软件进行电路仿真。仿真结果表明,带隙基准电压源在-40～125℃范围内的温度系数为2.2ppm/℃。     

反应RF磁控溅射法制备非晶氧化硅薄膜及其特性研究

在氧气和氩气的混合气体中，在没有额外加热的条件下用反应射频（RF）溅射硅靶制备了非晶氧化硅(a-SiO     

n-GaN上Ti/Al电极的表面处理与退火

实验研究了不同表面处理方法和不同退火条件对GaN上的Ti/Al电极的影响,用CH3CSNH2/NH4OH处理后的GaN材料的荧光光谱强度最高,在该材料上制作的Ti/Al电极的欧姆接触电阻率最小.通过欧姆接触电阻率,I-V曲线,X射线衍射等手段,分析了GaN与Ti/Al 电极接触表面在退火过程中的固相反应,提出了二次退火的方法.     

基于核的信息安全处理芯片可测性设计

从可测性设计角度讨论了信息安全处理芯片的芯片级测试控制器的设计以及相应核的可测性设计.综合结果显示,所设计的芯片级测试控制器所占用的面积代价非常小.