一种CMOS磁敏传感器

一、前言为将磁敏感结构作为硅传统集成电路的一部分集成起来,发展了一种集成电路。它们一般用作位置传感器(如用在键盘、机床电机上等),磁电极,交流/直流电流传感器等。第一个磁敏MOS器件是由Gallagher和Corak发明的MOS霍尔元件。这种器件可以获得10~3V/AT的灵敏度。由Fry和Hoey设计的一种对漏MOS晶体管电路可     

半导体温度传感器及其芯片集成技术

半导体温度传感器是利用集成电路的工艺技术，将硅基半导体的温度敏感元件与外围电路集成在同一芯片上，与传统类型的温度传感器比较，具有灵敏度高、线性好、体积小、功耗低、易于集成等优点。分别介绍了双极型工艺和CMOS工艺下的半导体温度传感器的基本设计原理，并具体提出一种CMOS型集成温度传感器设计电路。此外，还介绍了半导体温度传感器的芯片集成技术，并总结了IC设计中出现的关键技术问题与解决方法。     

基于pH-ISFET片上系统的研究

采用标准CMOS工艺实现了基于pH-ISFET微传感器与读出电路的单芯片集成,该芯片包括差分结构ISFET/REFET传感器、金属准参比电极、恒流源和前级读出电路.芯片采用商用0.35μm,4-金属和2-多晶硅标准CMOS工艺流片,整个芯片面积2mm×2.5mm,工作电压3.3V.在标准CMOS工艺代工的基础上,设计并实现了合理的后续工艺流程.微传感系统获得53.65mV/pH的灵敏度和很好的线性度.由此说明,把ISFET微传感阵列与集成电路集成在单个芯片上构建智能型片上系统(SOC)是完全可能的,应用前景良好.     

智能化功率集成电路的工艺设计及典型产品的开发研究

智能化功率集成电路是一种单片或二相混合式步进电机驱动模块逻辑控制电路及功率驱动电路二合一的新型步进电机功率驱动器件，它可直接驱动≤450mA的两相步进电机运行。逻辑控制部分是由CMOS集成电路工艺实现，静态功耗很低。功率驱动部分是纵向双极型达林顿管，采用H桥形式驱动，最大驱动电流为470mA，工作电压为9V～18V。电路外引线为10脚单列直插塑料封装，并可带散热片。该项成果研制的芯片分别经哈尔滨工业大学工程学院在钻削刀具磨损与破损的监控系统上和北京京精电子技术有限公司配常州电机总厂生产的42BYG001两相混合式步进电…     

IBM发布集光电纳米器件于一体的新芯片为研发媲美人脑的亿亿次超级计算机开辟道路

<正>据美国物理学家组织网和英国《新科学家》网站12月2日(北京时间)报道,IBM公司当日在日本东京发布了其在芯片技术领域的最新突破——CMOS(互补金属氧化物半导体)集成硅纳米光子学技术,该芯片技术可将电子和光子纳米器件集成在一块硅芯片上,使计算机芯片之间通过光脉冲(而不是电子信号)进行通讯。科学家有望据此研制出比传统芯片更小、更快、能耗更低的芯片,为亿亿次超级计算机的研发开辟道路。     

基于BCD工艺的塑料光纤通信光接收机

研究了光电探测器(PD)的结构、性能以及后续放大电路,实现了塑料光纤通信的高速单片集成光接收芯片。首先,根据工艺流程和参数,采用器件模拟软件对PD结构进行了建模,并对其光谱响应度和结电容进行了理论推导及仿真。基于Cadence/spectre软件和仿真得到的PD参数对由跨阻放大器、限幅放大器和输出缓冲电路组成的后续放大电路进行了协同设计。采用0.5μm BCD(Bipolar,CMOS and DMOS)工艺对单个PD以及PD和后续放大电路单片集成电路进行了流片、封装和测试。结果表明:PD的光谱响应曲线的峰值波长和仿真结果较一致,约为700nm,PD结构更适合短波长探测;PD的结电容随着反向电压的增大而减小,结电容越大,光接收芯片的带宽越小;对于650nm的入射光,在小于10-9的误码率条件下,光接收机的灵敏度为-14dBm;最后得到了150Mb/s速率的清晰眼图。实验结果显示,设计的高速单片集成光接收机可以应用于百兆速率光纤入户通信系统。     

静电测量与防护技术讲座 第八讲 静电放电(ESD)的保护网络及仪器和设备的防静电措施

静电放电的保护网络　　保护网络在一定程度上 ,能提供防护静电放电( ESD)的作用 ,可将静电放电 ( ESD)的敏感电压最大值提高到 80 0 V。 MOS器件电路防护可将其敏感电压提高至 40 0 V。保护网络可以降低元件的静电放电 ( ESD)的敏感性 ,但不能彻底解决问题。所选的设计应经过失效试验来补充并确定失效模式 ,加强对已知失效机理的再设计 ,并重复整个程序 ,直至达到期望的防护水平。在设计电路时注意以下两方面的问题。1 .器件和混合集成电路设计1 ) MOS保护电路的改善方法是增大二极管的尺寸 ,使用双极性二极管加串联电阻器 ,以及利…     

集成高性能嵌入式螺管电感和互感技术

采用微加工技术制造了可与集成电路工艺后端集成的嵌入式螺管型电感和互感器件。实现的器件具有悬空结构,大大抑制了衬底损耗。同时,器件结构嵌入硅衬底表面,与标准集成电路封装兼容。测试表明电感器件达到高的品质因数和自谐振频率,互感器件实现很宽频率范围内的高有效增益。力学性能分析和测试表明器件具有良好的抗冲击能力和热稳定性。所实现的电感和互感适合高性能射频集成电路(Radio-frequency integrated circuits, RFIC)的应用。     

硅衬底氮化镓功率器件关键技术研究

旨在研究硅基GaN功率开关器件产品关键技术和工艺。采用低成本硅衬底,通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法生长GaN薄膜和GaN/AlGaN异质结高电子迁移率晶体管(HEMT)。利用现有成熟硅半导体工艺设备和硅衬底GaN薄膜芯片制备关键设备,研究硅基GaN功率器件工艺融合技术,基于压痕散热片和多铝线封装工艺,改善大电流注入下芯片的电流分布,提高产品可靠性。     

SiC MOS在有源功率因数校正电路中的应用

为了提高开关电源的工作频率，降低开关损耗，减少电磁污染等，采用第三代半导体功率器件SiC MOS代替传统的Si MOS,同时采用有源功率因数校正技术来提高开关电源的利用率。该文分析了整个电路的工作原理，利用Matlab仿真软件对电路进行了仿真。仿真结果表明，在开关电源中使用SiC MOS可以提高开关频率，降低开关损耗，提高电源的利用率。功率因数可达0.998以上，负载上输出的直流电压稳定，纹波电压误差小。     

磁通门传感器接口ASIC设计(英文)

基于磁通门传感器的二次谐波选择法原理,采用0.6 μm,N-well标准模拟CMOS工艺,设计并实现了磁通门传感器专用集成电路接口(ASIC).这种集成磁通门接口电路能够减小传统分立元件接口电路的体积,降低系统能耗,满足航天、军事等领域的微型化、低功耗需求.在分析磁通门传感器结构和特点的基础上,完成了激励电路及检测电路的设计,芯片面积为2.0 mm×2.0 mm,并采用HSPICE对电路各部分功能及其指标进行验证.对与微型磁通门探头集成的电路系统进行了测试,结果表明,当测量范围为±90 μT时,灵敏度可达16.5 mV/μT;在5V电源电压下,其功耗为35 mW.     

今日混合技术(一)

为什么要采用混合技术?——从技术观点来看:正如下述例子表明的那样,混合技术比之普通的印刷电路板结构和单块集成电路在技术上有很多优点。这些优点包括:功率、频率、稳定性、可靠性、尺寸、柔软性、精度、形状因数、重量、电路密度和速度等。大密度和高速度:能够表示出混合技术特点的混合封装是计算机微型工艺公司的4096——彼特随机存取存储器。这里,它们是金属——氧化物——半导体(MOS)与双极技术的最好结合。由于把MOS 用于存储、把双极用于读出或激励电路中,所以,在1.5时宽的封装中存储器的存取时间大约为400毫微秒,功率损耗为0.4毫     

一种升压型白光LED驱动控制芯片的设计

针对高亮度白光LED的驱动要求,提出了一种适用于升压型LED驱动电路控制器的设计方案.针对LED的电气特性,芯片控制策略采用峰值电流模式控制并建立了小信号模型进行系统环路补偿设计;针对LED的背光应用要求,在控制器中集成了模拟与数字调光功能,具体介绍了数字调光模式的功能电路,其最大的调光比可以达到3 000∶1.为了满足更高的效率要求,设计了无采样电阻的控制电路,减少了外围的器件并提高了系统的效率.芯片在1.5 μm BCD工艺下设计并流片,最后进行了各种工作模式下的测试.测试结果显示,该芯片基本满足设计要求.     

基于智能功率模块的直流PWM调速系统设计

文章应用PWM针对额定电压为220V，额定电流为6．5A，额定转速为1500r／min的直流他励电动机进行直流调速系统设计。系统采用可逆电流、转速双闭环控制，主电路设计为H型双极式结构，功率管选用IGBT。基于技术先进、结构轻便的原则，系统选用两块集成芯片，智能功率模块（IPM）将输出功率组件IGBT和驱动电路、多种保护电路集成在同一模块内，而集成PWM控制器SG1525同样将生成PWM波的所有器件及其驱动和保护集成起来，大大简化了系统结构，操作也比较容易。     

新型智能功率模块(ASIPM)的功能及应用

正智能化的发展是系统智能集成(SIPM),即将电源电路、各种保护以及PWM控制电路等集成在一个芯片上,制成一个完整的功率变换器IC。集成电力电子模块(IPEM)是将驱动、自动保护、自诊断功能的IC与电力电子器件集成在一个模块中,由于不同的元器件、电路、集成电路的封装或相互连接产生的寄生参数已成为决定电力电子系统性能的关键,所以采用IPEM方法可减少设计工作量,便于生产自动化,提高系统质量、可靠性和可维护性,缩短设     

VDMOSFET器件的设计

VDMOSFET垂直双扩散功率MOSFET,采用平面工艺,不需要刻蚀深槽。克服了LDMOS和VVMOS的结构缺陷,使器件的击穿电压和电流能量得到了提高。所以它几乎取代了其他几种功率器件。设计击穿电压500V的VDMOS器件,通过理论上的经典公式来确定VDMOS的外延参数、单包尺寸和单包数量等理想值,设计最优的VDMOS器件。     

硅微型传感器的现状与发展趋向

采用与标准集成电路工艺相兼容的技术来制作微型传感器是近来所能达到的,这将有助于将传感器、执行器的元件部分与接口电路集成为一体,来形成微系统。如加速度计、谐振传感器和化学传感器等发展的例子都可以证明这一点。     

用于半导体激光器的大电流纳秒级窄脉冲驱动电路

根据脉冲式半导体激光器对功率、脉宽、上升沿的要求,同时考虑电脉冲的注入便于测试激光器的各种性能,提出了一种以金属氧化物半导体场效应晶体(MOSFET)为开关器件,以雪崩晶体管为驱动器,可产生大电流、窄脉宽、陡上升沿脉冲的激光器驱动电路。讨论了预触发脉冲宽度和雪崩晶体管输出负载对MOSFET输出脉冲在幅度和波形上的影响以及如何通过调整耦合电阻来控制脉冲的"下冲"和振荡。实验结果表明:在0~200V供电电压下,该电路在1Ω电阻上产生了从0A到148A,具有陡上升/下降沿的10ns级电脉冲。通过调整电路参数,可输出脉冲宽度窄至8.6ns,幅度达到124A的电脉冲。该驱动电路满足了脉冲式半导体激光器的工作要求和对器件测试的要求。     

基于SiC器件的高效率功率因数校正电源研究

针对传统有桥Boost功率因数校正电路效率不高的问题,分析了Boost功率因数校正电路的基本结构以及控制方法,Si C器件的特点和发展历程,提出了使用Si C器件来提升其功率密度的方案。介绍了功率因数校正电路中重要参数的设计,简述了一种适用于PFC功率电感的设计方法以及主要设计步骤,并分析了传统有桥功率因数校正电路的损耗分布情况。选取了数家公司生产的不同材料的MOSFET,搭建了对应的1.2 kW实验样机,并测量了各个样机效率。研究结果表明,在115 V交流输入下,相比infineon公司最新的具有超结结构的Cool MOS,ROHM公司的大电流Si MOSFET,使用SiC MOSFET能够提升有桥功率因数电路的工作效率。     

无源RFID的集成电容式传感器接口电路设计

针对射频识别技术(RFID)迅猛发展的需求,采用0.18μm CMOS工艺设计并制造了一种电容式传感器接口电路。该接口电路为全数字结构,能将传感器电容值转换到频域进行处理。它采用了一种新型的内部限幅的环形振荡器结构,比传统反相器结构振荡器降低了约30%功耗。后期测试结果显示,所设计的集成接口电路获得了良好的线性度和稳定性能,占用0.21 mm~2芯片面积,1 V电源电压下仅消耗0.92μW功率,尤其适合于无源RFID传感器标签设计中。