一种高速、高共模噪声抗扰的电平位移电路

介绍了一种应用于GaN驱动的0.35μm HV CMOS工艺的高速、高共模噪声抗扰的电平位移电路。该电路采用高速电流镜和双锁存结构,并增加共模抗扰辅助电路,大大提高了传输速度和对共模噪声的抗扰能力。该高速、高共模噪声抗扰的电平位移电路主要用于驱动增强型GaN的高压半桥栅驱动。仿真结果显示该电平位移电路上升沿传输延时1.03 ns,下降沿传输延时1.15 ns,可承受GaN高压半桥栅驱动开关节点SW处电压浮动50 V/ns。     

一种高噪声抗扰度电容式电平位移电路

设计了一种适用于GaN半桥栅驱动的高噪声抗扰度的电容式电平位移电路。在浮动电源轨发生dV/dt切换和减幅振荡时,采用去耦开关完全消除了影响输出状态的共模噪声,采用动态开关减小了电路失配引起的差模噪声。利用电容耦合技术实现了高负压容忍度、亚纳秒级延时和低功耗。采用0.18μm高压BCD工艺进行电路设计。仿真结果表明,在50 V电平转换下,该电平位移电路的共模瞬态抗扰度达到200 V/ns, 200 V/ns转换速率下的失配容忍度达到30%,负压容忍度达到-5 V,平均传输延时为0.56 ns。     

一种高速高共模瞬态抗扰度电平位移电路

设计了一种适用于GaN栅驱动的高速、高共模瞬态抗扰度的电平位移电路。电路受PWM信号和短脉冲协同控制,利用短脉冲控制的加速电路提升了电平转换速度。在浮动电源轨高速切换和减幅振荡过程中,电路内部对地寄生电容的充放电会导致输出逻辑错误。针对此问题,采用一种高速、低功耗的交叉控制式噪声屏蔽电路,实现了极高的共模瞬态抗扰度。采用0.35μm高压CMOS工艺进行电路设计。仿真结果表明,在100 V电平转换情况下,该电平位移电路的平均传输延时为1.58 ns,延时失配小于100 ps,共模瞬态抗扰度达到200 V/ns。     

一种基于BCD工艺的高速低功耗电平位移电路

提出了一种基于0.25 μm BCD工艺、适用于高压降压型DC-DC转换器的新型电平位移电路.该电路使用了耐压60 V的高压DMOS器件(HVNMOS、HVPMOS)、耐压5V的低压CMOS器件(LVNMOS、LVPMOS),以及耐压5V的三极管器件(BJT).分析了降压型DC-DC转换器对电平位移电路的特殊要求;基于对两种常见电平位移电路的分析,提出了一种新型的电平位移电路.电路仿真结果显示,与之前的电路相比,新型电路结构具有响应快速、功耗低、输出电平精确、可靠性高等优点.     

一种高dV/dt噪声抑制的电平位移电路设计

在半桥栅驱电路中,低压域PWM控制信号需要通过电平位移电路来转换成高边浮动电压域的PWM控制信号,从而打开或关断上桥臂功率管。浮动电源轨的快速浮动会带来dV/dt噪声,影响电平位移电路信号传输的可靠性。文章在电平位移电路中分别设计了防止误关断辅助电路和防止误开启辅助电路。防止误关断辅助电路在上桥臂开启状态下检测到dV/dt噪声后,能够使电平位移电路的输出保持高电平状态,防止上桥臂功率管被误关断;防止误开启辅助电路在上桥臂关断状态下检测到dV/dt噪声后,能够使电平位移电路的输出保持低电平状态,防止上桥臂功率管被误开启。基于0.18μm BCD工艺进行仿真验证,所设计的电平位移电路开通传输延时仅为1.2 ns,具备100 V/ns的dV/dt噪声抑制能力。     

一种抗负压和抗共模噪声的全集成GaN电平位移电路

设计了一种基于全集成GaN工艺平台,具有抗负压、抗共模噪声的电平位移电路。相较于传统的电平位移电路,通过电路设计将驱动部分的低电压域同高侧部分电路的低电压域保持一致,实现了抗负压的功能。除此之外,针对半桥驱动开关节点的抬升、下降引起内部电容充放电并导致信号逻辑错误的问题,对高侧部分电路进行设计,实现了抗共模噪声的能力。在200 V GaN工艺下,电平位移电路将0～6 V的输入信号转换至200～206 V。仿真结果表明,该电平位移电路的上升传输延时为4.74 ns,下降传输延时为4.11 ns,抗开关节点负压为-4 V,具有100 V/ns共模噪声抑制能力。     

一种高压电平位移电路设计

伴随半导体器件及其制造工艺的不断发展完善,高性能MOSFET器件日渐走上发展舞台,一跃成为主流功率器件。因其能耐高压、可耐受电流大和热稳定性良好等优势,在日常生活中的多个电气设备领域中都有着广泛的应用。本文基于高压BCD工艺,针对用于高压MOSFET半桥驱动电路中的高压电平位移电路进行了仿真设计。该电路能够有效提高器件控制能力,实现将低电源轨信号传输到浮动高电源轨,较普通电路而言大大降低了电路功耗,提高了电路的抗噪性能和稳定性能。     

带电平位移电路的H桥高端功率管栅极驱动电路

提出了一种带高压电平位移电路的H桥高端功率管栅极驱动电路.电平位移电路采用脉冲下拉方式实现高压电平位移,与一般的方波下拉方式相比,有效地减小了电路的功耗.分析了脉冲下拉方式电平位移电路的工作原理与实现方式,以此为基础,设计了H桥高端驱动电路.基于5μm高压BCD工艺,采用Spectres进行电路仿真,完成了电路版图设计和流片测试.结果显示,设计的高端驱动电路能很好地实现高端功率管栅极电位的悬浮抬升.     

单路LDMOS实现的高压电平位移电路及其应用

提出了一种HVIC中高端浮动电路的新的实现方式,该方式采用单路LDMOS,实现了高压电平位移的功能。分析了该方式的电路结构和工作原理,以此为基础,设计了功率MOS栅驱动集成电路。在主要电学指标相近的情况下,与目前常用电路相比,版图面积减小了约20%。采用6μm CMOS-LDMOS工艺,通过Hspice进行仿真验证,证明该方式正确可行。     

用于GaN半桥驱动器的高速电平移位电路

设计了一种GaN半桥驱动器高性能电平移位电路,一方面采用短脉冲控制的高速镜像噪声电流与噪声电流相互抵消的方法消除共模噪声,另一方面采用脉冲宽度调制(PWM)控制的正反馈互锁电路,该电路不含RC滤波,用来消除由于工艺偏差造成的差模噪声,以保证输出信号稳定。抗负压电路采用降压电平移位电路实时监测高侧电压浮动状态并反馈回自举充电回路,使充电时间避开负压时间。在0.18μm 85 V BCD工艺下完成设计,工作频率达到5 MHz,上升时间为4.1 ns,下降时间为3.8 ns,满足高频GaN栅驱动应用需求。     

一种占空比可调的高速电平转换电路

提出一种占空比可调的高速电平转换电路,能够将频率高达1.33 GHz的低电压域信号提升至高电压域输出。在传统电平转换电路的基础上,增加了占空比调节电路,使得电路工作在不同I/O域时,通过调整接入的PMOS管数量来间接调整控制管的宽长比,进而实现占空比可调。增加了快速响应电路,引入首尾相接的反相器组,通过正反馈功能,加速实现电平转换。基于Global Foundry 14 nm CMOS工艺进行电路设计,采用SPECTRE软件进行仿真。仿真结果表明,该电路能够实现从0.9 V核心电压到2.5 V I/O电压的稳定转换,传播延时为225 ps,占空比为49.63%。当高电压域电压变换为1.8 V后,通过占空比调节电路,使占空比仍可保持在50%左右。     

一种GaN半桥驱动器电平移位电路设计

GaN半桥输出点电压在死区时间为负值,给GaN功率器件栅极驱动电路信号通信带来了挑战.通过研究驱动器电平移位锁存电路工作状态与半桥功率级输出节点电压跳变、死区时间负压之间的相互影响,设计了一种新型的零静态功耗电平移位电路及其误触发消除电路.电路采用100 V BCD 0.18μm工艺设计,在输入电压100V、开关频率5...     

LDMOS低功耗自恢复电平移位电路设计

设计了一个新型的薄栅氧、低功耗、自恢复的电平移位栅电压控制电路. 在20V工作电压下,n沟道和p沟道LDMOS高压器件的栅源电压Vgs分别保持在±5V. 当一个选址周期结束后,电路能自动复位而不需增加任何复位器件和电路. 该电路为高低压兼容,采用标准0.5μm CMOS-LDMOS兼容工艺制造,可用于OLED显示的驱动控制.     

一种低功耗高稳态电平位移电路

提出了一种新型低功耗、高稳态电平位移电路。该电路能将5 V输入电压转换为10 V输出电压,在电路的初态和电平转换过程中均保持高稳态。采用瞬态增强结构,能加速电平信号之间的转换,有效地减小了传输延迟,提高了电路稳定性。瞬态增强结构在稳定状态时不发挥作用,减小了静态功耗,获得了低功耗。基于标准0.35 μm BCD工艺和多5 V LDMOS耐压器件,对该电平位移电路在5 MHz频率下进行验证。结果表明,动态功耗仅为24.8 μA,上升沿响应速度仅为12.7 ns,下降沿响应速度仅为22.8 ns。该电路具有可靠性高、功耗低的优点。