采用分段线性补偿的基准电流源设计

介绍了一种高精度基准电流源.首先设计出不同温度系数的电流IPATA和IVBE的产生电路,然后分析线性补偿的基本原理,通过电流的减法运算,在整个温度范围内分两段产生不同的补偿电流INL,并完成对电流IPATA的分段线性补偿,从而获得温度系数较低的带隙基准电流源.仿真结果表明:在-42℃～120℃的温度范围内,该电路输出基准电流的温度系数小于10-5/℃.     

基于电阻补偿技术的低温漂电流源的设计

介绍了一种采用补偿电阻的方法获得低温漂电流源的设计思想.基于Chartered 0.25 μm 工艺电阻模型的分析,提出采用两种电阻相互补偿的方法,获得具有低温度系数的电阻值,从而优化了输出电流的温度特性.仿真结果表明,输出电流的温度系数为33×10-6/℃.针对非理想参考电压的情况,给出了提高输出电流稳定性的分析以及解决方法.     

高电源抑制比带隙基准电压源的设计

提出一种采用0.25 μm CMOS工艺的低功耗、高电源抑制比、低温度系数的带隙基准电压源(BGR)设计.设计中,采用了共源共栅电流镜结构,运放的输出作为驱动的同时也作为自身电流源的驱动,并且实现了与绝对温度成正比(PTAT)温度补偿.使用Hspice对其进行仿真,在中芯国际标准0.25 μm CMOS工艺下,当温度变化范围在-25～125℃和电源电压变化范围为4.5～5.5 V时,输出基准电压具有9.3×10-6 V/℃的温度特性,Vref摆动小于0.12 mV,在低频时具有85 dB以上的电源电压抑制比(PSRR),整个电路消耗电源电流仅为20μA.     

低温漂高电源抑制的CMOS片上电流源

设计了一种用于驱动电路和模数转换器的片上电流源,该结构利用带隙基准的方法产生了一个与温度无关的参考电平,同时为了满足高电源抑制的要求,电流源中采用了运算放大器的负反馈环路来抑制电源到输出的增益,从而使输出电平与电源电压无关,然后通过电阻把电压转化为电流.该电路在0.35,μm、3.3 V的工艺下实现,芯片面积为0.03 mm2.仿真和测试结果表明,该电流源的温度系数为8.7×10-6/℃,在2.6～4 V的电源电压下均能正常工作,达到了系统要求.     

宽温度范围高精度基准电压源设计

针对传统Brokaw型带隙基准电压源温度系数较高的问题,采用高阶曲率补偿方法,利用PN结反向饱和电流随温度敏感变化的原理,通过将与基准电压温度系数呈相反趋势的补偿电流注入到基准核心部分,对基准输出电压进行温度补偿,实现了宽温度范围内基准电压源的高精度输出.电路基于0.18μm BCD工艺设计.仿真结果表明,在3.3 V...     

基于温度补偿的1V CMOS电流基准源

利用零温度系数偏置点技术和温度补偿技术设计了一个超低压、低功耗的电流基准源.使用亚阈值工作的超低压运放构成带隙基准,对MOS管进行温度补偿,使MOS管工作在零温度系数偏置点.在1 V工作电压,TSMC 0.25μm CMOS工艺下,用Cadence Spectre仿真,在-20～120℃的温度内,输出电流为19.06μA,温度系数仅为18.7×10-6,功耗为53.5μW.     

高精度带隙基准电压源的实现

提出了一种高精度带隙基准电压源电路 ,通过补偿其输出电压所经过的三极管的基极电流获得精确的镜像电流源 .设计得到了在 - 2 0～ +80℃温度范围内温度系数为 3e - 6 /℃和 - 85 d B的电源电压抑制比的带隙基准电压源电路 .该电路采用台积电 (TSMC) 0 .35 μm、3.3V/ 5 V、5 V电源电压、2层多晶硅 4层金属 (2 P4 M)、CMOS工艺生产制造 ,芯片中基准电压源电路面积大小为 0 .6 5 4 mm× 0 .340 mm,功耗为 5 .2 m W.     

高精度带隙基准电压源的实现

提出了一种高精度带隙基准电压源电路,通过补偿其输出电压所经过的三极管的基极电流获得精确的镜像电流源.设计得到了在-20～+80℃温度范围内温度系数为3×10-6/℃和-85dB的电源电压抑制比的带隙基准电压源电路.该电路采用台积电(TSMC) 0.35μm、3.3V/5V、5V电源电压、2层多晶硅 4层金属(2P4M)、CMOS工艺生产制造,芯片中基准电压源电路面积大小为0.654mm×0.340mm,功耗为5.2mW.     

多路V/I输出的高性能CMOS带隙基准源

在传统CMOS带隙基准源的基础上,采用温度补偿和差分负反馈的方法,提出了一种多路V/I输出的高性能CMOS带隙基准源结构.基于0.5 μm CMOS工艺,进行了设计实现.HSPICE仿真结果表明,该带隙基准源具有较低的温度系数(7.9×10-6/℃,0～100 ℃),电源电压从1.9 V变化到5.5 V,输出仅变化1.8 mV,基准源输出为1.233 V,分压电路产生多路输出,基准电流4 μA,温度系数均小于12×10-6 /℃(-25 ℃～125 ℃).     

电流叠加型CMOS基准电压源

介绍了一种CMOS基准电压源,该电路由NMOS管阈值电压的温度系数及NMOS管迁移率温度系数形成温度补偿,产生低温度系数的基准电压。与传统的带隙基准比较而言,不需要三极管;另外,通过结构的改进,变成正负温度系数电流叠加型的基准电压源,可以按需要任意调节输出基准电压的值,而且可以同时提供多个基准电压。电流叠加型基准电压源电路已经在3μmCMOS工艺线上实现,基准电压源输出中心值在2.2 V左右,温度系数为80 ppm/℃。     

温差发电器的设计

温差发电器是一种利用大自然中广泛存在的温差进行发电的装置。温差发电器主要由半导体温差发电模块和控制器两部分组成,半导体温差发电模块将热能转化为电能,并通过充电电路将电能储存在蓄电池中;控制器主要完成限流、欠压保护功能。同时,还设计了升压电路,从而使温差发电器输出较高的电压。     

Temperature‐Adaptive Back‐Bias Voltage Generator for an RCAT Pseudo SRAM

In order to guarantee the proper operation of a recessed channel array transistor (RCAT) pseudo SRAM, the back‐bias voltage must be changed in response to changes in temperature. Due to cell drivability and leakage current, the obtainable back‐bias range also changes with temperature. This paper presents a pseudo SRAM for mobile applications with an adaptive back‐bias voltage generator with a negative temperature dependency (NTD) using an NTD VBB detector. The proposed scheme is implemented using the Samsung 100 nm RCAT pseudo SRAM process technology. Experimental results show that the proposed VBB generator has a negative temperature dependency of ?0.85 mV/°C, and its static current consumption is found to be only 0.83 µA@2.0 V.     

一种低压分段线性曲率校正CMOS带隙基准源设计

在传统低压带隙基准的基础上,通过设计与热力学温度成正比的电流(IPTAT)及与热力学温度呈互补关系的电流(ICTAT),实现节点电流相减,从而产生分段线性电流作为基准源的曲率校正分量,设计了一个性能更佳的曲率校正带隙基准。电路采用低压运放及低压PTAT电流产生模块,工作电压低。Cadence仿真结果显示,在-40~125℃温度范围内,平均温度系数大约3×10-6℃-1,最低工作电压在1 V左右,可用于低电源电压、高精度的集成芯片。     

微桥电阻的辐射特性研究

随着微机械加工技术的发展,电阻阵列成为一种最具发展潜力的动态红外景象产生器。在半实物（HWIL）仿真系统中,它被用来对红外摄像机、导弹寻的器以及各种红外探测系统的实时性能进行测试和评估。电阻阵列采用电阻元作为其微辐射元,当电流流过时。电阻元产生热量进而产生红外辐射。通过控制流过每个电阻元的电流就可以控制电阻的温度,从而达到显示红外图像的目的。介绍了利用表面微机械加工技术研制的电阻阵列基本组成单元——微桥电阻的辐射特性．主要包括：微桥电阻介质膜红外光谱辐射率、等效黑体辐射温度以及温度分辨率等,并通过分析得出该微桥电阻具有低功耗、高等效黑体辐射温度的特点。能够满足中波和长波红外目标模拟的需要。     

一种基于BCD工艺的汽车电压调节器芯片设计

针对目前车用电压调节器体积大、稳定性差和寿命短等问题,设计了一款用于汽车的电压调节器芯片。该芯片通过PWM技术调整发电机励磁绕组的平均励磁电流,稳定了发电机输出电压。同时,该芯片集成了低温漂、高精度的电压基准源与电流源,还具有欠压锁定与过温保护电路,提高了系统可靠性。芯片基于0.5 μm BCD工艺进行设计,采用Cadence Spectre进行仿真。仿真结果表明,该芯片工作电压是720 V,静态电流仅为472 μA,电压调节范围1020 V,基准电压1.16 V,工作温度范围-40125 ℃,温度系数8.4 ppm·℃ ^-1,且当发电机输出电压波动时,该芯片可使输出电压稳定。     

一种高温度性能的CMOS带隙基准源

提出了一种正负温度系数电流产生电路,使用分段线性温度补偿技术用于传统的电流模式基准电路中,改善CMOS带隙基准电路在宽温度范围内的温度漂移.采用0.18μm CMOS混合信号工艺,对该电路进行了设计.在1.8V的电源电压条件下,基准输出电压为0.801 V,温度系数在-40℃-125℃范围内可达到2.7ppm/℃,电源电压从1.5V变化到3.3V的情况下,带隙基准的输入电压调整率为1.2mV/V.     

基于65 nm CMOS工艺的2阶温度补偿全CMOS电压基准源

采用65 nm CMOS工艺,设计了一种基于MOS亚阈区特性的全CMOS结构电压基准源.首先利用工作在亚阈值区NMOS管的栅源电压间的差值得到具有特定2阶温度特性的CTAT电压,该CTAT电压的2阶温度特性与PTAT电压2阶温度特性的弯曲方向相反.再通过电流镜技术实现CTAT电压和PTAT电压求和,最终得到具有2阶温度...     

一种新型高精度高温度稳定性恒流源研究

研究一种应用混合集成电路技术实现的新型高精度和高温度稳定性的恒流源,以适应当前系统对恒流源高精度、高温度稳定性和较大电流的需求。在详细分析电路结构和工作原理的基础上,讨论如何提高电路的精度和温度稳定性,并给出具体的解决方案,对关键部分给出了设计电路图,最后对采样电阻的设计和布线艺术给出了合理的方案。投片测试分析表明:该设计安全可靠,达到高温度稳定性和高精度设计目标。该电路具有较小的体积和较好的性能,满足型号系统的要求。灵活的设计方式使其具有较好的使用价值和应用前景。     

基于FBG阵列的生物膜式反应器内温度场测量

生物有机废气废水处理过程中,温度是反应微生物生存环境的一个重要参数,温度的大小直接影响到微生物的活性,进而直接影响到微生物反应器的净化性能。为能对生物膜式反应器内的温度场进行在线准确的测量,提高微生物反应器的净化性能。文章采用FBG阵列对高0.5m、内径0.24m的圆柱形反应器内填料床段进行温度测量,其中轴向5层,每层7个传感器单元,共35个传感单元。实验研究表明：在生物膜式反应器挂膜阶段,反应器内已经出现了温度分布,且最大温差可达1.79℃。因此,采用FBG阵列对生物模式反应器内温度场测量,将为观察反应器内生物膜的生长环境条件、反应机理提供新手段,从而提高微生物反应器的净化性能。     

Thermionic generator for re-entry vehicles

A novel design of a thermionic generator for use on re-entry vehicles is analyzed analytically and experimentally. Equations are derived for prediction of the output current, output power, and conditions of maximum power for the device. The electrical power output potential of a typical re-entry vehicle is obtained by solving the temperature history of a thin-walled emitter. Given the wall temperature and the work function, the saturated Richardson current is easily obtained. Other parameters needed for predicting output power are obtained from curves in the literature. To simulate re-entry conditions, a test model was built and inserted in either a nitrogen or argon plasma jet. Graphite, thoriated tungsten, tungsten and molybdenum were used for the emitter and collector. Of the materials tested, graphite was the only material that met, to some degree, the qualifications needed for operation of the hypersonic plasma thermionic generator.