2.5Gb/s 16:1复用器电路设计

本文采用0.18μm CMOS工艺设计了用于2.5Gb/s收发器系统的16:1复用器电路.该电路采用数模混合的方法进行设计,第一级用数字电路实现16:4的复用,第二级用模拟电路实现4:1的复用,从而实现16:1的复用器.该电路采用SMIC0.18μm工艺模型,使用Virtuoso AMS Simulator工具进行了仿真.仿真结果表明,当电源电压为1.8V,温度范围为O~70℃时,电路可以工作在2.5b/s,功耗约为6mW.     

峰值电流模式中斜坡补偿的设计

讨论了峰值电流模式PWM降压型变换器中斜坡补偿的基本原理,设计了一个频率可变的斜坡补偿电路.当占空比D<50%时,斜坡补偿电路输出斜率固定的信号;当D>50%时,斜坡补偿电路输出的信号斜率与D成正比,有效的避免了过补偿现象.电路基于0.18pμm CMOS工艺设计,仿真结果表明,该斜坡补偿电路能够给出良好的斜坡补偿信号,保证变换器系统工作在稳定状态.     

一种sigma-delta调制器结构的温度信号转换电路

针对基于CMOS衬底寄生三极管感温的温度传感器的温度信号转换问题,设计了一种sigma-delta调制器结构的模数转换电路。仅使用一个开关电容积分器和一个量化器就实现了温度信号电压到脉冲信号的转换,采用的斩波技术消除了运算放大器输入失调电压的影响,量化器采用预放大器接比较电路再接锁存器的结构,隔离回踢噪声并实现高速比较。电路采用TSMC 0.18μm 1P4M CMOS工艺设计,工作电源为1.8 V,功耗为270μW。仿真表明,系统输出的温度脉冲宽度可正确表示温度的高低。除了温度传感器,设计的Σ-Δ调制器还可用于其他模数转换场合。     

一种新颖启动方式的CMOS低功耗电流源

基于TSMC 0.18-μm CMOS工艺,根据传统电流源结构,设计了一种新颖启动方式的CMOS低功耗电流源.启动电路仅采用一个耗尽型MOS管,使电路正常工作后启动部分消耗的电流基本降为零.这种结构不仅降低了整个电路的功耗,而且大大节省芯片的面积.     

一种适用于高速CMOS图像传感器中的采样保持电路设计

设计了一种适用于高速CMOS图像传感器中积分器阵列的采样保持电路.在采样保持电路的保持路径中采用一种抑制衬底偏压效应的T型开关,取代传统的CMOS传输门开关,可以抑制衬底偏压效应带来的阈值变化,保证开关导通电阻的线性度,同时由于在开关设计中引入了T型结构,减少高速输入下寄生电容引入的信号馈通效应,可以实现更为优化的关断隔离.基于SMIC(中芯国际)0.13 μm标准CMOS工艺设计了一个适用于高速采样积分器阵列中的CMOS采样保持电路.Cadence Spectre仿真结果表明在输入信号达到奈奎斯特频率时,电路信噪失真比(SINAD)达到了85.5 dB, 无杂散动态范围 (SFDR)达到92.87 dB,而功耗仅为32.8 mW.     

应用于CMOS图像传感器的高速列级ADC

提出了一种应用于CMOS图像传感器中的高速列级ADC。采用单斜ADC与TDC结合的方法,先将模拟电压信号转换为成比例的时间段,再通过TDC量化为相应的数字码,其转换时间主要取于TDC的量化范围,解决传统列级单斜ADC转换速率低的问题。设计采用0.18μm CMOS工艺。Spectre仿真表明,在模拟电路3.3 V、数字电路1.8 V的供电电压下,ADC的信噪失真比(SNDR)达到51.2 dB,整体功耗为1.76 mW,列级电路功耗为236.38μW,采样频率为1 MS/s,输入信号范围为1.6 V,满足CMOS图像传感器系统的应用要求。     

一种通用的CMOS单管脚振荡器

本文所描述的设计实现了基于0.18-μm CMOS工艺的单端振荡器.由于应用了本文中介绍的电路结构并且其片内集成了15pF用CMOS栅电容实现的电容(包括负载电容),芯片的面积非常小.这种电路可以工作在电源电压1.6-3.6V的电路中,要求的晶体振荡器的频率范围为3-30MHz.电路在27MHz,3.3V的振荡频率下电流功耗为900μA,产生轨到轨的方波输出,拥有与普通皮尔兹振荡器类似的应用灵活和简易的特点,在电路应用要求不十分严格的情况下,设计可以产生满足VLSI芯片数字时钟要求的非常好的波形.     

基于CMOS功耗特性的隐性脉冲触发器设计研究

由于集成电路信号频率不断升高,尺寸不断缩小,给电路功耗控制带来严峻挑战,触发器作为主要组件,是控制功耗增加的关键要素,因此,设计了一种低功耗隐性脉冲触发器.为尽可能降低触发器功耗,针对其电路的核心功率器件CMOS进行功耗特性分析,计算各种工作状态下的功耗影响关系,给触发器设计时的功耗规避提供参考.在考虑功耗指标的同时,...     

一种新型的低电压高速CMOS锁相环电荷泵

采用0．18μm标准CMOS工艺，设计并流片验证了一种新型的低电压高速CMOS锁相环电荷泵。该电荷泵电路适合低电压工作，电源电压仅为1V。该电路的输出电压也达到了相对较宽的范围：100mV到900mV，同时又较好地抑制了输出电流的尖脉冲干扰。最后HSPICE模拟结果表明：在较高的工作频率（500MHz）下，电荷泵电路功耗也相对较低（60μW）。     

一种新型的12位SAR ADC设计

设计了一种12位精度,200 kS/s采样率的逐次逼近型模数转换器(SAR ADC)。针对传统的电容开关切换算法的大电容面积和高功耗,采用一种新型的电容开关切换算法,提高了转换精度,降低了功耗。此外,比较器电路采用一种全差分动态比较器和静态预放大比较器分时工作的方法,进一步降低了功耗。基于TSMC 0.18μm CMOS工艺,对电路进行了设计和仿真。仿真结果表明,在采样率为200 kS/s时,信号噪声失真比(SNDR)为70.94 dB,有效位数(ENOB)为11.49位,功耗为22μW,优值系数(FOM)为38.2 fJ/(Conversion·step)。