一种用于天文望远镜的低噪声CCD读出电路

设计了一种用于天文望远镜的低噪声电荷耦合器件(Charge Coupled Devices,CCD)读出电路.该读出电路主要包括电容增益电路、单端转差分电路、双斜率积分电路以及缓冲器电路.CCD读出电路采用SMIC 0.18μm1P6M CMOS工艺实现.后仿真结果表明,在电源电压3.3V,输入信号67kHz,输出信号80mV峰值时,输出信号动态范围86dB,等效输入噪声2.523nV/Hz1/2,整体功耗1.25mW.     

低压低功耗智能传感器模拟前端设计进展

介绍了国内外模拟前端低功耗设计的发展现状以及挑战。基于模拟集成电路功耗设计理论,对智能传感器模拟前端进行了分析,重点论述了模拟前端低功耗设计的特点以及系统级、电路级创新性的实现方法,展望了低压低功耗模拟设计技术的发展趋势。     

基于氧化钨的8 Mb高密度阻变存储器设计

设计了一款基于氧化钨的8Mb高密度阻变存储器,采用单晶体管开关、单电阻(1T1R)的存储器单元结构,设计了完整的存储单元、行列译码器、写驱动和灵敏放大器等关键模块。存储器芯片采用HHNEC 0.13μm 1P8M CMOS工艺流片。仿真结果表明,在8F2的高密度存储单元面积下,该存储器可实现准确的数据写入和读出功能。     

碳纳米管场效应晶体管紧凑模型研究进展

随着摩尔定律逼近极限,碳纳米管场效应晶体管(CNTFET)被认为是5 nm以下CMOS晶体管的有力替代者。CNTFET具有准一维结构,栅极可有效控制导电沟道的导通/关断;同时,载流子在沟道内可实现近弹道输运,具有极高的迁移率。因此,CNTFET在低电压环境下,可提供较大的电流传输能力,为实现纳米级超大规模模拟/逻辑电路提供了解决方案。文章综述了CNTFET紧凑模型的发展现状,分析了现阶段面临的漏极电流精确模型、隧穿效应、寄生效应、多纳米管模型等存在的问题,重点探讨了针对这些问题的解决方案。最后对该紧凑模型未来的应用前景进行了讨论。     

中短波红外图像传感器读出电路研究进展

随着红外技术和探测器性能的进步,中波和短波红外技术在恶劣天气中具有更优秀的成像性能,在民用、军事和航空航天等领域中得到了越来越广泛的应用。读出电路作为连接探测器阵列与后级图像处理电路的关键模块,其性能对中短波红外相机系统性能具有重要影响,决定了最终的成像质量。文章综述了中短波红外图像传感器读出电路的发展现状,分析了读出电路中噪声、动态范围、帧频等问题,重点探讨了针对以上问题的解决方案。最后对读出电路未来设计的改进方向进行了讨论。     

面向石墨烯霍尔器件检测应用的模拟前端电路

面向石墨烯霍尔器件的检测应用,设计了一款斩波稳定的模拟前端电路。基于可编程斩波放大器和2阶斩波Σ-Δ调制器进行设计,获得了良好的噪声性能和较大的输出动态范围。采用SMIC 0.18 μm 1P6M混合信号工艺实现,电路整体面积为1.84 mm²。测试结果表明,在电源电压为3.3 V,信号带宽为50 Hz条件下,该模拟前端电路的典型输出信号失真比达到58.4 dB,有效精度为9.4 位,整体功耗仅为1.32 mW,磁场检测分辨率可达4.4×10-5 T。     

基于共源共栅反相器的极低功耗Sigma-Delta调制器设计

为了满足穿戴式医疗设备中低功耗、高精度的模数转换应用需求,设计一种基于共源共栅反相器的低功耗14 bit/500 Hz Sigma-Delta调制器电路.在低电源电压环境下,该电路采用栅压自举开关完成了高精度的信号采样.利用共源共栅反相器替换传统Sigma-Delta调制器的跨导放大器（DTA）,有效降低了电路功耗.电路采用SMIC 0.13 μm 1P8M 混合信号工艺实现,测试结果表明,在供电电压为0.6 V、时钟频率为256 kHz、信号带宽为500 Hz内,Sigma-Delta调制器输出信号最大信噪失真比为69.7 dB,有效精度为11.3 bit,功耗仅为5.07 μW.     

用于脑电信号记录的低噪声低功耗放大器

为了满足脑电信号(EEG)记录阵列的应用需求,设计了一种全差分的低噪声、低功耗放大器电路.该电路利用亚阈值区晶体管作为伪电阻,与输入电容和反馈电容形成高通通路,有效抑制了输入信号的直流失调电压,无需片外隔直电容,实现了电路的全集成.放大器中的跨导放大器(OTA)采用亚阈值晶体管进行设计,实现了较大的输出摆幅、良好的功耗和噪声性能.放大器电路采用SMIC 130 nm 1P8M混合信号工艺实现,芯片面积0.6 mm2.测试结果表明,在电源电压0.6V时,放大器可处理信号带宽为10 Hz～7 kHz,等效输入噪声的均方根值为3.976 μV,噪声有效因子为3.658,总功耗仅为2.4 μW.     

一种用于助听器SoC的上电复位及欠压检测电路

设计了一种用于助听器SoC的上电复位及欠压检测电路。该电路包括输入级电路、8位逐次逼近模数转换器、片上振荡器、低压差线性稳压器和数字逻辑电路。电路采用SMIC 0.13 μm 1P8M CMOS工艺实现,后仿真结果表明,在1 V电源电压下,电路能够完成上电复位及欠压检测功能;在100 Hz输入信号和62.5 kHz时钟频率下,模数转换器输出信号的信号失真比(SNDR)为47.77 dB,有效位数(ENOB)达到7.64 位。整体电路功耗为140 μW。