投射式电容触摸屏控制芯片设计

设计了一种用于投射式电容触摸屏的新型触摸信号检测方案和触控芯片.采用差分驱动单端感应方法,检测手指触摸导致的互电容变化.该方案可完全消除鬼点,并实现多点触摸的检测.触控芯片的信噪比为23.2 dB,采用0.13 μm CMOS工艺制造,芯片尺寸为1.8mm×2.0mm.芯片模拟和数字电路的工作电压分别为3.3V和1.8V,动态和静态电流分别为450 μA和45μA.     

如何轻松面对多点电容触摸屏的设计挑战

本文介绍了多点电容触摸屏设计所面临的十大挑战,并说明如何使用TTSP方案帮助设计者面对这些挑战,使多点电容触摸屏设计比以往更容易.     

MEMS高精度电容读出电路的单芯片集成研究

MEMS电容式传感器的迅速发展为后续集成化读出电路的设计提出了巨大挑战.系统地分析了制约微传感器高精度电容读出电路设计的主要因素,回顾了目前主要的几种读出电路结构,阐述了这些电路的基本原理,并对影响电路分辨率的主要设计参数进行了分析和对比,最后探讨了电容式读出电路设计的发展趋势.     

采取前端和后端协作方案的IC设计

今天,IC设计的成功与否在很大程度上取决于其设计过程是否顺利。在这个深亚微米时代,前端和后端设计领域更加密切的结合对于先进IC的高效开发是非常关键的。不幸的是,诸如专业化和小组分工等行为将本需要统一的设计过程割裂开来。     

PET成像前端读出芯片研究进展

在过去的半个多世纪里,虽然正电子发射断层(PET)成像设备在外型上没有多大变化,但在技术和方法上发生了多次革命性的飞跃。微电子技术在PET成像领域的应用将进一步推动PET向更小体积、更高性能、更低成本等方向发展。从PET系统成像原理出发,详细综述了PET前端读出芯片技术的研究进展。将PET探测器信号的前端读出和信号处理分为光电转换、信号采集、脉冲高度分析、峰值探测和保持、信号数字化和数字信号处理等环节,给出了各个环节的微电子电路实现。然后,描述了PET前端读出大规模专用集成电路的研发进展,指出采用数字电路的方法来处理探测器前端读出和模拟信号处理已经成为PET前端电子的发展趋势,而且集成PET专用DSP的多通道智能前端读出电路已经成为一个重要的方向。     

电容性触摸屏控制器IC——实现用于直观用户接口的双触摸点操作

具有高可靠性的标准TWO Touch（双触摸点）和Single Touch（单触摸点）触摸屏控制器是采用电荷转移技术的电容性触摸屏控制器IC,适合手机和其他个人电子产品。     

用于CdZnTe探测器的低噪声前端读出电路

设计并实现了一种应用于多通道CdZnTe探测器的低噪声前端读出专用电路,并对其性能进行了测试与评估。每个读出通道由电荷灵敏放大器、漏电流补偿电路、零极相消电路、CR-(RC)⁴整形器、输出缓冲器以及反相放大器组成。芯片采用TSMC 0.35 μm CMOS工艺实现,尺寸为2.6 mm×2.2 mm。测试结果表明,读出通道的能量分辨范围为5~375 keV,每通道功耗小于3.5 mW,最小等效噪声电荷仅为49.6e－。将EV公司的CdZnTe探测器与该前端读出电路芯片相连,组成辐射检测系统,并使用²⁴¹Am源进行能谱分析,所得能谱主峰的能量分辨率仅为5.2%。     

基于ToT的PET成像前端读出ASIC设计与实现

ToT(Time-over-Threshold)读出策略是在PET成像中利用信号的时间宽度同时获取能量和时间信息的方法。基于ToT的前端读出电路具有简单、高效、功耗低、面积小的优点。采用0.35 μm CMOS工艺,设计并实现了基于ToT的低噪声16通道PET成像前端读出ASIC芯片。为了实现低噪声,在电荷灵敏放大器中采用了输入管尺寸匹配技术,在成形器中采用了低噪声放大器。为了提高响应速度,在电压甄别器中采用了预放大和箝位推挽输出结构。芯片的测试结果表明,能量输入范围为3.5~56 fC,等效噪声电荷为211.4 e-+16.0 e-/pF,能量与输入电荷之间的非线性误差小于2%,单通道功耗为1.82 mW。与现有电路相比,该芯片的噪声降低了56.4%,在PET成像系统中具有广阔的应用前景。     

用于CdZnTe探测器的高速前端读出电路

采用0.35 μm CMOS工艺,设计了一种用于CdZnTe探测器的16通道高速前端读出电路。整体电路由16个模拟通道、偏置模块和逻辑控制模块组成,每个通道包括电荷敏感放大器、漏电流补偿电路、成形器、基线保持电路、峰值检测保持电路和时间甄别器。分析了高入射频率下主要电路模块的性能及通道的读出时序。仿真结果表明,本前端读出电路的输入能量范围为29~430 keV@1~15 fC,每个通道功耗小于1.8 mW,等效噪声电荷为87.6e-,最大能补偿的漏电流为50 nA,达峰时间为150 ns,通道增益为50 mV/fC,非线性小于1%,最高注入频率为500 kHz。     

基于硅光电倍增管的PET前端读出ASIC设计

针对SPM探测器的特点,采用TSMC 0.18μm CMOS工艺,设计了基于SPM的PET前端读出ASIC芯片,包括RGC前置放大器、积分器、整形器、采样保持电路等能量测量电路,以及鉴别器、单稳态电路等时间测量电路.Hspice仿真结果表明,该电路能够完成对SPM探测器输出信号的读出和处理功能,满足PET系统设计要求.     

Design of an analog front-end for ambulatory biopotential measurement systems

A continuously tunable gain and bandwidth analog front-end for ambulatory biopotential measurement systems is presented.The front-end circuit is capable of amplifying and conditioning different biosignals.To optimize the power consumption and simplify the system architecture,the front-end only adopts two-stage amplifiers.In addition, careful design eliminates the need for chopping circuits.The input-referred noise of the system is only 1.19μVrms (0.48-2000 Hz).The chip is fabricated via a SMIC 0.18μm CMO...     

可移动式生物电势测量系统模拟前端设计

本文介绍了一种应用于可移动式生物电势测量系统的连续可变增益/带宽的模拟前端电路设计。本模拟前端可以对不同类型的生物电势信号进行放大和整形。为了优化电路功耗和简化电路结构,模拟前端只采用了两级放大电路。此外,对于关键晶体管的设计使电路不再需要斩波电路。系统的等效输入噪声为1.19μVrms (0.48-200Hz). 芯片在SMIC 0.18μm 工艺下进行流片。测试结果显示,虽然芯片的功耗在3V的电压下功耗只有32.1μW ,但却能成功地抓取到生物电势信号。     

用于触摸屏控制电路的低功耗模数转换器设计

为了降低触摸屏控制电路的功耗,本文提出了一种低功耗逐次逼近型模数转换器(SAR ADC)。对该SAR ADC所采用的电容阵列数模转换器(DAC)、比较器和逐次逼近寄存器等进行了研究与设计。首先,基于两级并串耦合电容设计电容阵列DAC结构,并设计配套的参考电平转换方案。接着,设计两级全动态比较器,并分析比较器的工作原理。然后,基于动态逻辑设计低功耗低误码逐次逼近寄存器。最后,基于180nm CMOS工艺,在1V电源电压,200kHz采样频率和96.243kHz输入频率条件下对SAR ADC进行了仿真。仿真结果表明:积分非线性误差(INL)和微分非线性误差(DNL)分别为0.222/-0.203LSB和0.231/-0.184LSB,无杂散动态范围(SFDR)为76.56dB,信噪失真比(SNDR)为61.50dB,有效位(ENOB)为9.92位,功耗为0.464μW,品质因素(FOM)值为2.4fJ/Conv.-step。本文设计的低功耗SAR ADC满足触摸屏控制电路应用要求。