混合信号集成电路数字PLL衬底噪声的SPICE模拟及分析

应用PSPICE及采用C语言自编的外部程序,对单片数字锁相环电路中的衬底噪声及对电路性能的影响进行了模拟研究和分析,有助于进一步理解衬底噪声及衬底噪声对复杂的混合信号电路工作的影响,提出了实际应用中选择衬底类型的方法。     

一种基于电压比较器衬底噪声的测试方法

论述了一种测试混合信号集成电路衬底噪声波形的方法。采用电压比较器,利用衬底电压对比较器状态的影响,对噪声作出统计测试。根据测试结果,重建噪声波形,设计了一测试系统的原理框图,推导出了用于衬底噪声波形重建的表征取样噪声电压的平均电压和表征测试误差的均方根值的计算公式,建立了模拟实验电路,给出了SPICE模拟实验结果。     

一种研究混合信号电路中衬底耦合噪声的方法

该文分析了混合信号电路中的衬底耦合噪声效应,采用TCAD研究了均匀掺杂衬底中的衬底串扰机制和几种减小衬底串扰的方法.同时,利用TCAD提取了衬底寄生参数,并将寄生参数应用于电路仿真中,能够快速预测衬底耦合噪声对电路模拟部分的影响.最后用一个单片sigma-delta模数转换器IC作为例子,仿真了由于衬底串扰造成的性能下降,并验证了采用减小衬底串扰方法后性能的回升以及各种减小串扰方法的有效性.     

用于混合信号集成电路的低噪声电流型触发器

提出了一种以电流信号表示逻辑值的低噪声触发器设计方案，用于在混合集成电路的设计中取代传统的CMOS触发器, 以减少存贮单元开关噪声对模拟电路性能的影响. 所设计的结构包括主从型单边沿触发器、单闩锁单边沿触发器和单闩锁双边沿触发器. 单闩锁结构的触发器不仅可以简化电路结构，更为重要的是它大大降低了电流型触发器的直流功耗. 在保持相同数据吞吐量的条件下，应用单闩锁双边沿触发器可以使时钟信号的频率减半，从而进一步降低时钟网络的动态功耗. 采用0.25 μm CMOS工艺参数的HSPICE模拟结果表明, 所提出的电流型触发器工作时, 在电源端产生的电流波动远远小于传统的CMOS电路.     

基于神经网络的模拟电路Idd测试

电源电流（Idd）测试对模拟，混合集成电路的故障诊断十分有效。采用幅值恒定的交流信号对标准模拟，混合电路进行故障仿真，从频域提取 Idd 的特征值建立故障字典，来训练BP神经网络进行单、多故障诊断。实验结果表明，这种故障诊断方法能够实现故障检测及定位，具有准确率高的特点。     

基于支撑向量机的CMOS运放可行域模型

在进行模拟与混合信号集成电路的行为级设计时,需要各种基本单元与功能电路的性能可行域模型。可行域模型构造可以看作是性能参数空间中的一个二分类问题。研究了采用支撑向量机进行电路可行域模型构造的方法,给出了建模过程;并以一个常用的Miller补偿CMOS两级运算放大器为例,建立基于支撑向量机的可行域模型,通过数值实验验证了模型的正确性。     

基于电路撕裂的模拟电路噪声分析

将电路撕裂算法与低频噪声理论相结合,提出了一种新的基于电路撕裂的模拟集成电路噪声分析方法,通过对电路撕裂基本算法的验证计算,讨论子电路状态判断的方法与条件,提出逐级搜索撕裂算法,对撕裂的子电路进行噪声功率谱分析,实现故障定位.Pspice仿真实例表明,所提方法计算量小,诊断速度快,故障检测与定位准确率高.     

利用小波分析的电流测试方法实现模数混合电路的故障诊断

模数混合信号电路已成为未来电路设计的发展趋势,对模数混合电路诊断和测试方面的需求日益急迫。文章首先针对模拟/数字混合电路的故障诊断,基于小波分析理论,提出了动态电流(IDDT)测试方法。其次应用小波变换的时频分析特性,对模拟/数字混合电路正常模式和故障模式的IDDT采样信号进行小波分解,得到特征小波系数,计算出正常模式和故障模式下相应特征小波系数的均方根误差。最后将待检测电路的特征小波系数均方根误差与已知正常及故障模式的特征小波系数均方根误差进行比较,根据结果的异同实现模拟/数字混合电路的故障诊断。通过仿真实验验证了该测试方法的有效性,与传统单一时、频域(FFT)诊断分析方法相比,仿真结果显示,该方法对模拟/数字混合电路的故障有较高的检测灵敏度,可以实现绝大多数故障的准确定位,为模拟/数字混合电路故障的准确诊断提供了一种有效手段。     

基于非线性状态空间投影的混沌序列消噪算法

针对混沌信号和噪声在状态空间中吸引子的不同表现形式,研究了一种基于非线性状态空间投影的混沌时间序列消噪算法.对仿真信号和实际测量信号都进行了实验,得到了较好的噪声消除效果.其中仿真信号是受到50%高斯白噪声污染的Lorenz信号;实测信号是从孕妇腹部测得的一导联混合信号.模拟仿真和半实物仿真都体现了该算法在混沌信号消噪方面的应用价值.     

大距离系数红外测温仪的关键技术研究

针对大距离系数红外测温仪测温距离远和噪声干扰大的特点,提出一种微弱信号数字相敏检测方法.根据相关检测原理,设计了由模拟开关和低通滤波器组成的模拟相敏检波电路,并对此电路的噪声抑制特性进行了分析.基于反相采样累加相关原理,提出了数字相敏检波方法,并对数字相敏检波方法的频率特性进行了分析.实验结果表明,模拟相敏检波电路具有良好的噪声抑制能力;该数字方法能抑制谐波,消除前置处理中引起的直流.与模拟检波方法相比,该数字方法在检测精度和处理速度上也有较大提高.     

兼容性Cu2+溶液改性EP基材催化铜导电线路沉积

印制电路板(PCB)基材预设位置活化是选择性化学镀铜法制作导电线路的关键工艺。以乙酸铜为催化剂前驱体、硫脲为络合剂、双酚A二缩水甘油醚为环氧树脂(EP)预聚物、试剂593为固化剂和丙二醇甲醚为溶剂,设计出一种基于EP兼容的Cu2+溶液,借助喷墨打印机把兼容性Cu2+溶液印刷在EP基材表面,采用选择性化学镀铜法加成制备了铜导电线路。基于量子化学密度泛函理论,模拟兼容性Cu2+溶液中硫脲分子与Cu2+之间的络合反应,利用红外光谱和拉曼光谱对兼容性Cu2+溶液中特殊官能团进行表征。结果表明:铜线路中晶粒结晶度良好且堆积致密,其电阻率低至2.62×10?6 Ω·cm;在改性层的帮助下,铜线路与EP基材之间的结合力达到5B级别。因此,EP基材兼容性改性催化铜导电线路沉积具有工艺简单、经济环保的优点,这对其他常用树脂基材兼容性改性加成制备PCB具有一定的参考价值。     

基片集成波导技术:最新的发展和未来的展望

回顾了基片集成波导技术(SIW)最新的发展动态。到目前为止,所报道的各种各样基于基片集成波导技术的无源和有源元器件已经证明,它们能够被有效地集成为低成本基片片载系统(SoS),为封装系统提供了完整的解决方案。讨论了不同的创新型基片集成波导的波束形成技术,展望了未来的发展方向,提出了将基片集成电路扩展到三维空间以及在相同的基片构建模块上将不同的波导结构进行混合集成的思想,描述了用于毫米波和太赫兹应用的基片集成波导技术其它的发展趋势,这包括非线性和有源波导的开发以及基于CMOS技术的波导合成。     

基于间接测量方法的便携式连续测氡仪的研制

针对传统便携式测氡仪的测量灵敏度较低、体积和功耗较大的现状,在研究被动式间接测量方法的基础上,整合了金硅面垒半导体探测器、电荷灵敏前置放大器和主放大器,设计成功了新型高分辨率窄脉冲峰值展宽电路。基于混合信号系统的数据处理及控制部分体积小、功耗低,实现了现场处理、现场打印和数据上传等功能。采用非恒定浓度标定方法的标定结果表明,本仪器的系数标准偏差明显优于美国连续测氡仪MODEL1027。     

基于LTCC技术的DC-DC变换器基板设计

为满足当代电子系统的要求,DC-DC变换器需要具有小型化、轻型化以及高的可靠性的特点。该文在低温共烧陶瓷（LTCC）工艺的基础上,设计了一款内埋置电感的DC-DC压降变换器的电路基板。利用Ansoft Maxwell对功率电感进行建模和仿真,对气隙层如何影响电感直流特性进行了研究;对整个变换器的输入、输出回路以及反馈电路进行设计。最后,得到了一款尺寸为20 mm×15 mm×1 mm,饱和电流大于2 A的LTCC电路基板。     

自举电路在MOSFET驱动中的应用

以美国IR公司生产的IR2110集成驱动芯片为例,详细分析了该芯片自举电路在高压驱动中的典型和特殊应用,同时介绍了由IC555组成的自举电路在低压电路驱动中的应用,具有较强的工程实用价值。     

一种基于平面光波导线路的PMD补偿器的性能分析

为了解决长途高速通信系统中偏振模色散对系统性能的影响，提出了一种高度集成化的偏振模色散（PMD）光学补偿解决方案.基于无转动部件的偏振控制器（PC）原理，利用硅平面光波导线路（PLC）技术，实现了一个无限偏振控制系统，从而完成对偏振模色散的补偿.对该模型利用PMD向量的级联规则理论，通过蒙特卡洛统计方法分析得出，三段级联的PLC系统与麦克斯韦理论分布基本吻合，并接近十二段传统非线性晶体型PMD补偿器的补偿特性.级联式的PLC系统是传统PMD补偿器的一种较好的集成化升级方案.     

基于C8051单片机的无线温度监测系统

C8051F单片机是完全集成的混合信号系统芯片（SoC）,具有与8051指令集完全兼容的CIP-51内核和高速、高性能、高集成度等特点。在本文设计的无线温度监测系统中取得了较好的效果,系统的软件开发和硬件与上位机软件的集成测试表明,系统运行稳定可靠,取得了预期效果。     

一种应用于通信设备的5V14位高速数/模转换器

在研究高速数/模转换器静态和动态性能的基础上,设计了一种5V,14位高速分段式电流舵数/模转换器.设计的5 4 5温度计编码电路和新型对称开关序列,使数/模转换器的积分线性误差和微分线性误差最小.提出的新型开关电流驱动电路提高了数/模转换器的动态性能.基于TSMC0 35μm混合信号CMOS工艺,采用Hspice仿真工具,对14位数/模转换器进行了时域和频域仿真,在50Ω负载条件下满量程电流可达20mA;当采样速率为125MHz时,5V电源的满量程条件下功耗为270mW;输出频率为100MHz条件下的无杂波动态范围为72dBc.14位数/模转换器的积分线性误差为±1.5最低有效位,微分线性误差为±0 75最低有效位.