基于电流补偿的低电源噪声PWM振荡器设计

基于CSMC 0.18 μm工艺,介绍了一种应用于LED驱动芯片内部的PWM振荡器电路.采用双低压线性稳压器(LDO)结构,针对传统PWM振荡器高频振荡时因内部时延造成输出占空比偏差严重的问题,通过电流双向补偿技术,在保持电路振荡频率不变的情况下,消除了内部时延对输出占空比的影响;利用高PSRR带隙基准为电路提供基准电压,抑制电源噪声.仿真结果表明,该振荡器输出频率为200 Hz～20 MHz,在固定频率下占空比可从10％～90％连续变化,电源电压抑制比为110 dB.     

基于电流补偿电流镜的改进型电流控制电流传输器

提出了一种基于新型电流补偿电流镜的改进型CMOS电流控制电流传输器,电路由电流补偿电流镜和跨导线性环构成。相对于以往提出的电流控制电流传输器,该电路具有更高的电流跟随精度以及Z端输出阻抗。采用SMIC 0.18μm CMOS工艺参数,在±1.2 V的供电电源条件下,用Spectre对电路进行仿真。结果表明:在50μA的偏置电流下,电流的跟随精度为1.004,-3 d B带宽为200 MHz,Z端阻抗为2 MΩ。经验证,该电路可用于设计可调谐连续时间电流模式滤波器。     

带LED电流指示的稳压电源

种用LED作为输压电源。该电源电路采用了十位 LED驱动集成电路LM3914N, 示也比较直观。电路如图1所示。该电路主要由两部分组成,即稳压部分和电流指示部分。稳压部分采用大家比较熟悉的LM3171T(IC1),这里不再赘述。输出电流指示部分的工作主要是由LM3914N(IC2)担任。该集成电路的内部包括一个缓冲器,一个十级线性分压比较器,一个1.25V的基准电源以及模式转换电路等。其中⑦、⑧脚之间为1.25V基准电源输出,⑨脚为模式转换脚(本电路选择为点模式),⑥、④脚分别为分压比较器的高低端,⑤脚为输入脚。     

低噪声无偏置电压-电流变换器

为解决电压-电流变换器电路的直流精度、噪声性能和交流性能间的矛盾,提出了一种直流部分与交流部分相对独立的电路结构.以两个对称的单晶体管共基组态放大器为交流变换单元,将交流输入电压变换为交流电流分量.一对匹配的精密恒流源电路分别为两个交流变换单元提供恒流偏置.将两个交流变换单元的输出电流叠加,抵消偏置电流,即可获得无偏置交流电流.该电路利用运放获得优异的直流性能,但运放位于交流回路之外.交流信号回路中只有晶体管和无源元件,从而同时实现了良好的噪声性能和高频性能.     

高精度电流偏置电路的设计

提出了一款应用于RF无线收发芯片的高精度电流偏置电路。综合考虑功耗、面积和失调电压对基准电压的影响,设计了一款符合实际应用的带隙基准电路。并以带隙基准电路作基准电流源的偏置,采用电压电流转换器结构设计了具有高电源电压抑制比（PSRR）的基准电流源。电流镜采用辅助运放的设计方法来提高电流镜的输出阻抗,减小沟道调制效应对输出的基准电流的影响,从而提高输出基准电流的精度。采用0．35μzmCMOS工艺设计芯片版图,版图面积为0．18mm^2。提取寄生参数（PEX）仿真结果表明,该电路在-55℃～＋90℃范围内的温度系数为15．5ppm／℃,室温下基准电压为1．2035V;在低频段电流源的电源抑制比为90dB;在外接电阻从1kΩ～400kΩ变化时,输出基准电流误差范围是0．0001μA。     

一种新型矿用本质安全型电源的设计

针对目前煤矿井下多输入电压等级本质安全型电源的笨重和单输入电压等级本质安全型电源的局限性问题,提出了一种新型本质安全型电源的设计方案。该新型本质安全型电源采用R型隔离变压器,体积小;采用高性能的DC/DC开关转换电源,提高了本质安全型电源的转换效率,且减小了输出纹波噪声;同时采用由过流检测芯片、单稳态触发芯片、大功率三极管等组成的双重化过流和过压保护电路,提高了本质安全型电源的可靠性。     

信号电流检测电路

就不需要高灵敏度、快速响应的光检测电路而言，目前广泛使用的变压器阻抗式电路如图1所示，这种电路用反馈电阻3将电流发生式传感器1发生的电流变换成电压，因而传感器的灵敏度等性能的确高，并且噪声也确实低，电路的最终噪声就取决于反馈电阻的热噪声。而且，若发生电流为固定值，则输出电压通常即为固定值。图2所示为图1中输入直流电流时A点的输出电压特性图。     

ｐＡ 级超微弱电流前置放大电路的电流噪声及等效误差分析方法

摘要：本文根据静电测量领域的高阻型Ｉ－Ｖ电路模型,对pA级电流前置放大电路电流噪声的误差影响进行分析。根据叠加定理,对放大电路器件的各分项等效电流噪声及其误差进行综合计算,得到总的系统测量误差工程估算。基于该分析方法对测量电路中运放器件参数选型给出应用实例,pA电路实测结果验证了该分析方法的有效性。     

一种电流积分型生物传感微阵列信号读出电路

设计了一种用于自组装膜生物传感阵列的高灵敏度信号读出电路,该电路主要包括高灵敏度微阵列生物电流探测单元、积分单元、相关双采样(CDS)单元及输出缓冲单元。电路采用单5 V电源,输入电流为0~50 nA,在0.6μm/level 7 CMOS工艺条件下进行模拟,得到了较为满意的结果。该读出电路与标准CMOS工艺兼容,可实现集成的生物传感阵列。     

基于电流控制模式的低压、高PSRR基准源

基于可调电流控制模式设计出一种低压、高电源抑制比的带隙基准电压源电路。采用电流控制模式和多反馈环路,提高电路的整体电源抑制比;通过电阻分压的方式,使电路达到低压,同时提供偏压,简化偏置电路。采用0.5μmCMOS N阱工艺,电路可在电源电压为1.5V时正常工作。使用Cadence Spectre进行仿真结果表明,低频时电源抑制比(PSRR)高达107dB。-10℃～125℃温度范围内,平均温度系数约7.17ppm/℃,功耗仅为0.525mW。此电路能有效地抑制制程变异。     

双MOCCII的电流模式多功能滤波器的设计

提出了一种基于多输出电流传输器的二阶多功能电流模式滤波器,该电路采用单输入单输出的形式,电路结构十分简单,仅有二个有源器件,四个电容或阻抗构成;这一结构可以实现高通、带通、低通滤波器,且电容均接地.此外,所产生的电路具有很低的灵敏度.最后对所引入的第二代多输出电流传输器及提出的滤波器进行了PSPICE仿真和理论计算.     

航空设备电源电流冲击防护设计及分析

针对航空设备在上电启动过程中,常常会发生电流过冲现象,而不能很好地满足GJB-181B规定的设计要求这一问题,结合航空电气设备工作电源使用要求,分析了现有典型电源电路的设计缺陷和不足,给出一种简单、实用的电源启动电流冲击抑制保护电路。通过试验,证实了所设计的电路具有启动电流稳定、可靠性高等特点,有效解决了航空设备电源启动过程电流冲击问题。该方法也可以广泛应用于其他领域设备工作电源的设计中,具有重大的工程应用价值。     

一种低成本高精度的LED电流平衡电路的研究

本课题旨在研究一种新型LED电流平衡电路,使得LED显示屏的亮度更加均衡.经多次研究和反复实验,成功地设计成一种由直流电源产生电路,参考电流产生电路、电流镜及电压补偿电路,过压检测电路,调光电路等组成的LED电流平衡电路.同时具有低成本,高精度(2%以内),抗电源电压扰动性强,很好地解决了由电流不平衡引起的显示屏亮度缺陷.     

基于故障电流变化率的大功率本安电源设计

针对现有本安电源存在的输出功率小、保护效果差、动态响应速度慢等问题,设计了一种基于故障电流变化率的大功率本安电源。将本安电源等效为电势电容(EC)电路,分析了EC电路短路故障特性:短路初始阶段火花放电电流迅速上升,电流变化率会发生突变。通过检测短路故障后电路中故障电流变化率的值,可以提前预知故障状态,在故障电流达到传统电流保护方法所设置的保护阈值之前便触发保护功能,并在短路故障的初始阶段切断输出回路,提高本安电源的输出功率。大功率本安电源包括开关电源和本安保护电路2个部分:开关电源采用反激变换结构,其控制电路以UC3842为核心,反馈电路以光耦与三端稳压器TL431为核心;本安保护电路基于故障电流变化率来限制火花放电的能量,主要包括故障检测电路、比较电路、自恢复电路、软启动电路、驱动电路。本安电源样机性能测试结果表明,交流输入电压在90~265 V波动时,本安电源功率因数不小于0.96,输出直流电压纹波在20 mV以内,电源效率在85%以上。短路实验结果表明,本安电源在发生短路故障后的瞬态输出能量为65μJ,满足设计要求。     

基于霍尔电流传感器的读出电路设计

基于旋转电流技术和斩波技术,研究并设计一种应用于霍尔电流传感器的低噪声、高精度读出电路。在传统单通道带斩波仪表放大器的基础上增加了一条高频通路,并在传统低通滤波结构上进行改进,引入一种纹波消除环路,实现对失调电压及1/f噪声的消除。采用0. 18μm互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺,对所设计的电路进行仿真验证。通过Spectre仿真,整体电路-3 dB带宽高达675 k Hz,纹波抑制比为65. 6 dB,输入等效参考噪声功率谱密度(PSD)为21n V/Hz~(1/2),共模抑制比(CMRR)为120 dB,满足高精度霍尔电流传感器读出电路的要求。     

基于电源电流和输出电压的模拟电路故障模型研究

基于模拟电路电源电流和输出电压的协同分析,研究了复数域的故障建模方法,提出了一种2D故障模型的数学表达式,该模型为复平面上的一簇圆轨迹;为了扩大故障轨迹之间的距离,在相同测量精度和元件容差条件下提高故障检测率和隔离率,进一步提出了3D复数空间的优化故障模型;两种故障模型都极大简化了测点选择算法和模拟故障状态仿真的复杂度,理论上对模拟电路单故障的覆盖率为100%;基于滤波器电路的实验仿真结果验证了两种故障模型的有效性。     

高性能大电流脉冲电源的设计与实现

本文针对高功率脉冲DPSSL对激光电源的要求,综合运用了ARM7单片杌控制技术、串联VICOR模块可调稳压源、IGBT功率器件及各种保护电路.设计并实现了小型、高效的半导体泵浦激光器驱动电源,具有电压调节范围宽、峰值电流高、控制精度高、良好的稳定性和高低温环境适应性等特点.测试表明:电源整机运行稳定可靠,达到了很高的技术指标要求.可广泛应用于军用激光测距、激光雷达、激光对抗等领域.     

一种新型的nA量级CMOS基准电流源

设计了一种新型的、不随电源电压变化的、温度系数很小的nA量级CMOS基准电流源,并分析了该电路的工作原理。该基准电流源不需要使用电阻,大大节省了芯片的面积。基于TSMC 0.18μmCMOS厚栅工艺,使用Spectre对电路进行了仿真。仿真结果表明,在输出基准电流为46 nA的情况下,该电路的温度系数为24.33 ppm/℃,输出电流变化率仅为0.028 9%/V,电源抑制比(PSRR)最高可达-85 dB,电路消耗的电流小于200 nA。     

一种超低功耗电流反馈运算放大器

设计了一种新型的基于第二代电流传输器CCⅡ-的超低功耗电流反馈运算放大器,并采用TSMC0.6μmCMOS工艺,利用Hspice对整个电路进行了仿真。在±1.5V电源电压工作条件下,该放大器的转换速率达到28.57V/μs,并且在闭环工作状态下具有恒定的带宽。     

一种远端高速小电流检测电路的设计

本文提出了一种用于高速微安级小电流的远端检测电路,可用于在线辐照、限制空间等复杂环境中进行微弱电流检测.本电路主要由三部分组成:I/V变换电路、信号二级放大和精密电源调理电路,放大调理后的信号可通过长线将送至远端的检测仪器进行测量.本电路具有插入阻抗小、检测范围宽、动态响应快、驱动能力强等特点,能够适用于各类环境中.