高压功率快恢复二极管的寿命控制研究

利用质子辐照感生的空位缺陷对铂原子的汲取作用,获得了局域寿命控制,辅以能量为4MeV电子辐照整体寿命控制技术,在具有低阳极发射效率结构的高压功率快恢复二极管中实现了更好的综合性能的优化。测试结果表明,此类快恢复二极管具有反向恢复时间短、软度大、反向漏电低的优良特性,在国际上处于领先水平。     

低功耗全集成微电子神经桥接电路的设计

神经传导束中断是脊髓损伤后功能障碍的主要原因。微电子神经桥是利用微电子芯片或模块旁路受损神经传导束,重建因神经通路中断而丧失的功能。设计了一种基于0.5μm CMOS工艺的低功耗、全集成微电子神经桥电路,版图面积为1.21 mm×1.18 mm。详细介绍了微电子神经桥核心单元电路低功耗两级运算放大器和输入/输出轨至轨运算放大器的设计。仿真结果表明,微电子神经桥接系统的通频带完全覆盖神经信号的频谱范围,增益可调至足够大,适用于神经信号探测和功能电激励。系统在±2.5 V供电情况下,功耗仅为3.4 mW,低功耗和系统全集成使得微电子神经桥向最终实现体内植入迈进了一步。     

局域铂掺杂寿命控制快恢复二极管的研究

利用质子辐照感生的局域高浓度空位缺陷对样品表面层预生成的铂硅合金中的铂原子进行汲取,形成与感生缺陷分布相似的局域铂分布,首次实现了具有局域铂掺杂的快恢复二极管中的局域寿命控制技术.报告了改变质子注入剂量对二极管反向恢复时间和反向漏电流等参数的影响.结果表明,当辐照剂量较低时,随着辐照剂量的增加,电活性铂浓度不断提高,器件性能不断优化.而辐照剂量增加到一定程度,有效区电活性铂杂质的浓度会趋向饱和,二极管反向恢复时间基本上不再继续减小.     

一种单片集成有源开关滤波器组设计

集成化发展趋势是射频系统的重要发展趋势之一,其中,有源开关与无源滤波器组的组合是射频集成宽带系统的常用电路单元之一。由于二者采用了不同的制造工艺,其加工工艺与材料组成均不同。因此,将二者高密度集成时须借助于其他介质。文中根据集成无源器件技术和高密度封装技术的发展进度,完成了一种S波段的有源开关带通滤波器组的研制,产品尺寸为7.0 mm×5.5 mm×1.14 mm,且内集成隔直电容和电源去耦电容,在实现了小型化、轻量化的同时,其工程应用将十分便利。     

Microelectronic neural bridge for signal regeneration and function rebuilding over two separate nerves

According to the feature of neural signals,a micro-electronic neural bridge(MENB)has been designed. It consists of two electrode arrays for neural signal detection and functional electrical stimulation(FES),and a microelectronic circuit for signal amplifying,processing,and FES driving.The core of the system is realized in 0.5-μm CMOS technology and used in animal experiments.A special experimental strategy has been designed to demonstrate the feasibility of the system.With the help of the MENB,the withdrawal reflex function of the left/right leg of one spinal toad has been rebuilt in the corresponding leg of another spinal toad.According to the coherence analysis between the source and regenerated neural signals,the controlled spinal toad’s sciatic nerve signal is delayed by 0.72 ms in relation to the sciatic nerve signal of the source spinal toad and the cross-correlation function reaches a value of 0.73.This shows that the regenerated signal is correlated with the source sciatic signal significantly and the neural activities involved in reflex function have been regenerated.The experiment demonstrates that the MENB is useful in rebuilding the neural function between nerves of different bodies.     

基于多通道技术的数字收发单元设计

数字阵雷达具有通道数量多、设备量大的特点,其数字收发单元的小型化、可编程等优点,对降低系统复杂度、提高可靠性和降低成本起着关键的作用。随着数模混合集成电路的飞速发展,AD采样率和直接数字频率合成(DDS)输出频率均不断提高,数模信号的转换越来越靠近天线,意味着数字阵雷达将会实现真正意义上的全数字化。文中基于多通道模数转换、DDS和多通道同步技术,通过集成、高效的设计方案,完成数字收发单元的原理分析和电路集约化设计,对设计中的要点、难点及主要参数进行了简要阐述。     

功率集成电路技术的进展

本文根据2004年国际功率半导体器件与功率集成电路会议(ISPSD’04)的论文内容对功率集成电路制造技术的近期发展进行了简单的概述。     

一种用于中枢神经信号再生的四通道微电子系统

This paper presents a microelectronic system which is capable of making a signal record and functional electric stimulation of an injured spinal cord. As a requirement of implantable engineering for the regeneration microelectronic system, the system is of low noise, low power, small size and high performance. A front-end circuit and two high performance OPAs （operational amplifiers） have been designed for the system with different functions, and the two OPAs are a low-noise low-power two-stage OPA and a constant-gm RTR input and output OPA. The system has been realized in CSMC 0.5-μm CMOS technology. The test results show that the system satisfies the demands of neuron signal regeneration.     

一种-16 dB ~12 dB增益范围的高线性度PGA设计

可编程增益放大器广泛应用于射频接收通道,起中频放大、驱动模数转换器的功能.基于电阻反馈运放设计的可编程增益放大器具有动态范围大、线性度高的特点.文中采用互补金属氧化物半导体工艺设计实现了一种基于全差分运放和衰减器的宽范围、高线性度可编程增益放大器.测试结果表明增益变化范围为-16dB～12dB,步进为1 dB,输出1 dB压缩点大于10 dBm@60 MHz,输出三阶交调点大于26 dBm@60 MHz.     

基于RF接收机的过冲性能优化分析

可变增益控制是RF接收机的通用功能,它包括程控衰减器和放大器。可编程增益控制单元一般采用CMOS结构的开关器件。采用半导体制造技术制造的CMOS结构开关器件存在非理想特性,其中开关切换过程残留电荷是一种非理想特性。如果CMOS开关器件位于信号通路,开关切换残留电荷会传导到下一级电路,从而影响系统的瞬态性能,干扰RF接收机对获取信号的判断。通过在技术上的设计来减小开关过冲是CMOS结构开关器件的设计难点之一。针对这一特性,进行了理论分析并提出了解决方案。通过对几种解决方案的对比,给出了各自的特点。最后通过差分抑制过冲的实测结果分析,表明此方法具备较优效果。