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.     

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。     

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...     

基于自加速技术的双向电平转换电路设计

设计了一种基于自加速技术的双向电平转换电路。通过设置自加速模块,对端口电压进行瞬态快速上拉,实现电平的快速转换。内建方向感测功能,可让器件自动控制数据传输方向。仿真结果表明,电路可实现两个电源V_L(1.2～5.5 V)与V_(CC)(1.6～5.5 V)之间任意电平的双向传输与转换(V_L≤V_(CC)),速度快,效率高。电路采用0.5μm CMOS工艺流片,实测最高工作频率可达16 Mbps。     

双栅氧LDMOS器件工艺技术的研究与改进

双栅氧LDMOS器件刻蚀过程中极易造成多晶硅残留现象,降低了栅极和源区之间的击穿电压.改进了制备双栅氧LDMOS器件的方法,对于70 nm以下的栅氧厚度,采用保留整个厚栅氧器件区域栅氧的刻蚀方法,同时用一次多晶工艺代替二次多晶工艺,消除了多晶硅残留现象,减少了工艺步骤,提高了成品率;对于厚度大于70 nm或者100 nm的厚栅氧器件,除了以上的改进措施,还增加了一步光刻工艺,分别单独形成高压和低压器件的源漏区域.通过这些方法,解决了多晶残留问题,得到了性能更好的LDMOS器件,大大提高了成品率.     

一种失效后自恢复的电路设计

自动驾驶的发展催生了汽车产品功能安全的强制要求。功能安全是在识别故障后采取有效的措施来尽可能挽回功能,保证驾乘人员的安全。而汽车车灯产品常见的电子电路故障包括接插件虚插、LED损伤、电路板温度过高等,传统电路设计中如果出现这些失效,功能将被关闭且要等下一个上电周期才能恢复。采用一种失效后自恢复的电路设计在产品故障消除后自动将电路恢复至正常工作状态,该方案能更好地保障产品尽可能处于工作状态,更安全,作为纯硬件电路方案成本低,能有效提高产品的可靠性。     

用于200V电平位移电路的薄层SOI高压LDMOS

文章基于1.5μm厚顶层硅SOI材料,设计了用于200 V电平位移电路的高压LDMOS,包括薄栅氧nLDMOS和厚栅氧pLDMOS。薄栅氧nLDMOS和厚栅氧pLDMOS都采用多阶场板以提高器件耐压,厚栅氧pLDMOS采用场注技术形成源端补充注入,避免了器件发生背栅穿通。文中分析了漂移区长度、注入剂量和场板对器件耐压的影响。实验表明,薄栅氧nLDMOS和厚栅氧pLDMOS耐压分别达到344 V和340 V。采用文中设计的高压器件,成功研制出200 V高压电平位移电路。     

用于PFC的快速、低功耗栅驱动电路的设计

在功率因数校正电路设计中,栅驱动电路需要有非常快的转换速度和低的功率消耗.为了满足这些要求,对传统的推挽输出电路做了修改,并利用结构简单的电平移位电路,设计了一款新的栅驱动电路.基于0.35μmBCD工艺,采用Hspice仿真工具,结果表明,在17V电源,4.7nF负载电容,固定开关频率65kHz的条件下,驱动脉冲2~12V上升时间25ns,12~2V的下降时间35ns,驱动模块在高压管导通和关断时的瞬时功耗分别为24.3mW和13.1mW,验证了设计的有效性.     

一种新型低功耗准动态移位寄存器的模拟

提出一种低功耗准动态移位寄存器电路 ,这种电路静态功耗几乎为 0 ,仅仅存在动态功耗 ;是一种无比电路 ,所有的开关和反相器晶体管按最小尺寸进行设计 ,电路简单 ,面积小 ;该种电路不存在电荷的再分配 ,漏电流损失的电荷可从电源补充。采用 1 .2μm的 CMOS工艺 ,用 PSPICE8.0对该电路进行仿真验证。这种低功耗准动态移位寄存器电路已成功用作 CMOS图像传感器的读出扫描电路。     

一种高速高可靠性低功耗的电平位移电路

为了满足MHz以上频率的GaN半桥栅驱动系统的应用需求,提出了一种高速高可靠性低功耗的低FOM电平位移电路。串联可控正反馈电平位移电路通过仅在转换过程中减弱正反馈力度,实现了低传输延迟和高共模噪声抗扰能力,同时采用最小短脉冲电路设计以降低功耗。该电平位移电路基于0.5μm 80 V高压(HV)CMOS工艺进行设计与仿真验证,结果表明,电路具有960 ps的传输延时、50 V/ns的共模噪声抗扰能力和0.024 ns/(μm·V)的FOM值。     

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.     

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。     

A New Voltage Level Shifter For Low-Power Applications

Russian Microelectronics - A new voltage level shifter (NVLS) for low-power applications is presented. Moreover, the original method of forming a circuit with low conductivity used in the NVLS to...     

一种降低电路泄漏功耗的多阈值电压方法

目前,多阈值电压方法是缓解电路泄漏功耗的有效手段之一。但是,该方法会加重负偏置温度不稳定性(NBTI)效应,导致老化效应加剧,引起时序违规。通过找到电路的潜在关键路径集合,运用协同优化算法,将关键路径集合上的门替换为低阈值电压类型,实现了一种考虑功耗约束的多阈值电压方法。基于45 nm工艺模型及ISCAS85基准电路的仿真结果表明,在一定功耗约束下,该方法的时延改善率最高可达12.97%,明显优于常规多阈值电压方法。电路的规模越大,抗泄漏功耗的效果越好。     

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。     

在SOI基上设计实现D/A驱动的高压LDMOS开关电路

设计实现SOI基上带有D/A驱动的高压LDMOS功率开关电路,利用D/A变换的灵活性,运用数字电路与高压模拟电路混合设计方法,实现数字控制的耐压为300V的LDMOS功率开关电路.该功率集成电路芯片的实现,为SOI高压功率开关电路提供了一种更为方便快速的数字控制设计方法,同时也为功率系统集成电路提供了一种有效的实验验证,从而证实了功率系统集成的探索在理论上以及工程上具有一定的可行性.