一种CMOS频率比较电路

本文介绍的CMOS频率比较电路,电路简单、可靠、调节方便,可用于频率、转速等电量或非电量的监测。一、工作原理基本原理电路见图1(α),它由CMOS集成电路4538和4013组成。图中,4538是可重复触发和可复位的双单稳多谐振荡器,可由输入脉冲的正沿或负沿触发(图中接成正沿触发形式),输出脉冲的宽度与精密度仅取决于外接RC元件,脉冲宽度T_r=RC,其值可在10μs～∞范围调节。4013为双D触发器。电路的工作原理可由图1(b)说明。若输入脉冲的周期T小于单稳电路的暂态时间T_r,即Tf_r)的情况下,单稳的暂态尚未结束,下一个触发脉冲就已到来,则D触发器的输出端Q为高电平。反之,当输入脉冲的周期T大于单稳电路的设定时间T_r,即T>T_r(或f相似文献   

基于555定时器的同相输出施密特触发器

基于探索555施密特触发器电路构成及功能扩展的目的,分析了555定时器的功能,发现可用555定时器构成输出信号uO与输入信号uI相位相同的同相位输出的施密特触发器。介绍了电路构成原理、给出了电路参数的计算公式,全面、定量地描述了电路的工作过程。所述方法的创新点是,发现了555施密特触发器新的构成方式,将有利于系统地研究555施密特触发器电路的构成及设计方法。用Multisim仿真软件对几种类型的同相位输出555施密特触发器进行了仿真验证,结论是证明了所述方法的正确性。     

基于神经元MOS器件的施密特触发器设计

为实现施密特触发器低功耗、回差可控,将神经元MOS器件的控阈技术用于施密特触发器的设计中,设计出基于神经元MOS器件的施密特触发器,并且进一步提出了外部可控回差的施密特触发器的设计.通过HSPICE对电路进行模拟,实验表明此设计仅需2个MOS管,功耗降低30%.并且这种通过改变外部电压值调整回差电压大小的方法比以往的方法更为方便实用.     

用于GaN HEMT栅驱动芯片的高性能过温保护电路

设计了一种用于GaN HEMT器件栅驱动芯片的高性能温度保护电路,能精确响应并输出保护信号以确保电路安全.过温保护采用两路温度检测电路来采集温度信号电压值并对电压差值进行放大,比较滤波后经过具有滞回功能的施密特触发器输出整形保护信号,可以克服共模噪声和温度应力的影响.基于CSMC 0.18μm BCD工艺,完成了电路设计验证与测试,结果显示电路功能正确,可满足GaN HEMT器件栅驱动芯片应用要求.     

施密特触发器环形振荡器电路设计

本文基于施密特触发器改进了用于电源管理芯片中的环形振荡器电路,首先分析了环形振荡器的起振原理及稳幅条件,通过计算设计了5级反相器的环形振荡器的架构,然后设计施密特触发器净化电源电压及温度等因素引起的噪声,仿真结果表明,设计的施密特触发器具有较好的传输特性,环形振荡器能稳定输出599kHz的振荡波形,其上升时间3.96ns,下降时间1.40ns,周期1.69us,改进后的电路具有较好的稳定性和精度,能满足电源管理芯片的应用需求。     

一种新的高精度电流/频率转换电路逻辑控制方法

电流/频率转换器主要是对加速度计输出电流进行高精度测量,典型展宽复位电荷平衡式电流/频率转换器的逻辑控制方法对精度影响较大.针对典型逻辑控制方法的不足,提出了一种新的逻辑控制方法.电路积分器输出通过一级D触发器作为比较电路实现模拟数字转换输出,然后通过二级D触发器和与门形成的自锁电路产生计数器启动触发脉冲,最后通过计数器电路计数形成开关控制逻辑.新方法避免了典型方法中对积分时间的约束,减小了大电流输入和小电流输入时积分器输出波形的平均值差异,从而有效提高了电路精度.对同一个硬件电路通过编写不同的CPLD算法程序进行性能对比测试,结果表明新的方法比典型的方法使电路精度得到明显提升.     

一款具有快速上升时间的可均衡激光发射机

面向直接飞行时间测量的3D图像传感器应用,设计了一种具有快速上升/下降时间,输出电流脉冲可配置的阵列型VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)激光发射机.输出级采用直流耦合驱动电路结构,无需额外的偏置电压和分立元件;4 bit可编程均衡脉冲电路实现了不同高度或宽度的均衡电流,改善了激光驱动器输出电流的上升时间,提高了脉冲信号的完整性和飞行时间的计算精度;同时采用4 bit电流型数模转换器控制不同的输出电流,以实现不同的输出光功率;脉冲产生电路由多个延时单元、选择器和触发器构成,输出不同宽度的脉冲信号,实现了不同大小的平均电流.该电路基于CMOS 65nm工艺实现,电源电压为3.3V,后仿结果表明此发射机可以输出100～500 mA电流,在10 MHz脉冲频率时,脉冲信号实现1.09～17.38 ns可调,其上升时间为270 ps,下降时间为90 ps.均衡电路脉冲信号实现220ps～3.48ns可调,输出级最大输出电流的平均功率为0.15 W.     

高速箝位结构用于脉冲形成电路

正反馈放大器是信号级脉冲形成电路的基础。这种装置确保了输入信号超过输入阈值时的类触发作用：在大多数情况下．输入信号为电压信号。最著名的触发器为施密特触发器（今年它将迎来70周年生日）。英国科学家OH Schmltt在1938年以两级运放带电流反馈的形式，发明了施密特触发器，其中的两个有源器件为电子管。     

高精度延时电路在激光测距仪器检测中的应用研究

基于计数器的延时电路是激光测距仪器模拟检测常用的延时器, 但其启动信号与首计数脉冲之间往往存在小于一个计数时钟周期的偏差, 提出一种基于可编程逻辑阵列(FPGA)的补偿方法对该偏差进行补偿。该方法利用FPGA内部的进位延迟线实现时间-数字转换电路, 可精确测量计数器启动信号与首计数脉冲间的时间偏差, 分辨精度可以达到80 ps。该时间偏差转化为模拟距离偏差值用于对计数器延时效果进行补偿, 大大提高了延时时间模拟空间距离的精度, 增强了对激光测距仪器的模拟检测能力。     

用MOS晶体管构成电流型施密特触发器

施密特触发器在模拟电路和数字电路中,可用来减少对噪声和干扰的灵敏度。电流型施密特触发器在光电检测器、条码阅读器和光学远距控制器中特别有用。图1中所示的这种无电阻器的电流型施密特触发器使用了6只晶体管。这种电路使用了一个倒相器的输出,并通过改变门限电流来获得反馈信号。本电路使用了一个倒相器对(Q_(N2),Q_(p4),一个电流镜像对     

两款自动录音控制电路

本文介绍两款录音机自动控制电路,它能根据音频信号的有无,启动或关断录音机。电路简单实用、检测灵敏度高、工作稳定可靠、制作成本低,且互补输出电平与TTL、CMOS数字电路逻辑电平兼容。可广泛用于各种声控系统,如电视机、收音机、VCD节目录音、对讲机及电话通话录音和自动留言门铃等。该电路核心器件是音频检测集成电路NJM2072D,是NEWJAPAN RADIO COMPANY产品,工作电压为0.9～7V,工作电流0.2～0.5mA,内部含有输入音频放大器、检波器、模拟电子开关、恒流源、施密特触发器及输出缓冲放大器等。采用8脚双列直插式封装,各脚功能如附表所示。第①脚是音频信     

声波测井实验仪中的发射电路实现

本文介绍了一种用于声波测量用的发射电路的设计方法,利用555定时电路生成控制脉冲序列,采用大功率VMOS器件作为控制器件,实现高压矩形脉冲信号输出,合理的脉冲宽度设计可以满足超声实验测量,也可广泛用于石油声波测井、工程地震勘测等应用中。     

555时基混沌电路

提出应用一颗单555芯片、一个5 kΩ电阻和二个0.01μF电容,构造与实现电路结构最简单的5V单电源供电的混沌信号发生器。反馈电路设计的组合特点是R1C1低通单元负责电容充放电和芯片启动输出脉冲,C2RT高通单元开闸释放芯片输出端的宽带混沌信号直接馈给阈值端以便维持混沌态。分别应用了3颗芯片,采集多谐振荡器与混沌发生器的输出端和阈值反馈端的电压信号,分别基于最大李指数、谱熵复杂度、弹簧测试的结构蠕变率,计算与判别输出端和阈值端的时域信号的周期或准周期稳定性、混沌特性及其复杂性。结论是应用555时基芯片的最简扩展电路成功得到了复杂的混沌信号流,其中的混沌产生机制主要源于芯片内嵌的施密特触发器的随机共振现象。     

基于时间窃取的数字电路时序优化方法

在大规模数字集成电路设计中,时序分析是签核(Signoff)的关键一环,目前电路设计中主要通过关键路径优化使电路时序达到要求,但这类方法可能会使电路结构发生改变,电路版图也要进行大量更改,延长了芯片设计周期.为能快速解决电路时序修正问题,提出了一种基于动态电路设计思想的时移触发器,此触发器去除了建立(Setup)时间,基于SMIC40 nm工艺完成电路设计和仿真,进行了触发器标准单元版图绘制,通过合理分配参数,时序参数优于标准单元库中的D触发器.不同工艺角(Process,Voltage,Temperature,PVT)仿真表明,在典型情况下,时移触发器相比于SMIC40 nm标准单元库中相同驱动能力的D触发器输出响应时间加速比达到188.6%.结合所设计的时移触发器和时间窃取(Timing Borrow)方法,分析了数字电路中时序分配情况,所设计的触发器可应用于工程更改计划(Engineering Change Order,ECO)阶段进行数字电路时序修复和优化,可减少时钟树和逻辑电路调整,有效缩短数字电路芯片设计周期.     

使电压/频率变换器增加通用性的DPP

图1所示的基本VFC(电压/频率变换器)由一个积分器(IC_1)和一个施密特触发电路(IC_2)组成。积分器将直流输入电压V_(IN)变换成线性电压斜坡信号,施密特触发器设定积分器输出电压的极限值。这两个电路的反馈为振荡提供了条件。图2所示的DPP(数字编程电位器)可使施密特触发器增加可编程的极限值,并使VFC增添了两个有用的功能:一是比例因子或变换系数是可编程的;二是当输入电压固定不变时,VFC就是一个可编程的振荡器。图2所示的这种单电源VFC的频率f_o为:     

基于LabVIEW的光敏电阻自动测试系统

基于LabVIEW的光敏电阻自动测试系统是由555定时器和光敏电阻构成的多谐振荡电路,把对光敏电阻阻值的测量归结为频率的测量,结合LabVIEW采集电路实现电阻对频率的测量,并自动完成测量值转换成电阻值以及显示而制作的一套完整的自动测试系统。系统通过外置LED灯作为光源,控制其电压的变化使输出光强发生改变,从而使电路中光敏电阻阻值发生变化,继而引起输出信号频率发生改变,通过LabVIEW采集卡采集,自动测试、记录并处理分析得出某个频率下对应的光敏电阻阻值,并对这些器件的性能进行研究并以曲线显示出来。     

工作在高频率的简单锯齿波发生器

脉冲宽度调制信号发生器电路通常会使用一个模拟锯齿波振荡器功能,但它也可以用于其它应用。图1中是一只廉价的锯齿波发生器,它用于频率可高达10MHz甚至更高的小功率应用,以及那些对斜坡线性度和频率精度要求不高的应用。电路使用了一只施密特触发器     

一种高速低耗全摆幅BiCMOS集成施密特触发器

通过分析国外流行的一种 Bi CMOS集成施密特触发门 ,提出了一种高速、低功耗、全摆幅输出的Bi CMOS施密特触发器。该器件中单、双极型电路优势互补 ,电源电压为 1 .5 V,实现了优于同类产品的全摆幅输出 ,且其开关速度高于同类 CMOS产品的 1 3倍以上 ,因此特别适用于高速数字通信系统中     

纳秒大幅度快速脉冲发生器的设计

使用普通的晶体二极管或三极管很难获得超高速脉冲信号,特别是用于测量晶体管开关时间参数的激励快沿脉冲信号,文章基于对晶体管时间参数测量装置的研究,给出利用快速开关器件--阶跃恢复二极管实现纳秒大幅度正负快速脉冲发生器设计方案和各部分电路的设计方法,用此方案研制的脉冲发生器输出前沿速度快、幅度高、过冲小且电路结构简单,具有通用性.     

双稳系统中非周期随机共振的数值仿真

本文采用互相关方法研究了噪声和随机二进制信号同时激励双稳系统(施密特触发器和双势阱系统)时的输出响应，观察到非周期随机共振：利用双稳系统中的非周期随机共振效应，可以减小随机信号传输中的噪声水平，改善输出信号质量，这在数字通信领域具有十分重要的意义。