一种高性能BiCMOS差分参考电压源

采用电流求和结构,提出了一种高性能BiCMOS差分参考电压源,引入零反馈补偿技术有效提高了差分参考电压的电源抑制比,电流求和温度补偿技术保证了差分参考电压的高精度、低温漂．基于ASMC 0.35μm 3.3V BiCMOS工艺的仿真和测试结果表明,在低频和100MHz时,参考差分电压对电源噪声抑制比为78.1dB和66.7dB,对地线噪声抑制比为72.4dB和63.8dB,输出差分参考电压的平均温度系数为11×10^-6/℃,有效芯片面积为2.2mm²,功耗小于15mW,可应用于14位100MHz流水线模/数转换中．     

高精度电流求和型分段曲率补偿的基准电流源

基于电流求和原理和跨导线性结构,设计了一款分段曲率补偿的基准电流源,并对电阻进行了温度特性优化。所设计的电路无需运算放大器,具有功耗低、结构简单、精度高和电源抑制比高等优点。在0.4 μm BCD工艺下,经HSPICE仿真验证表明,在-40℃~125℃的温度范围内电流仅变化0.06 μA,温度系数为27 ppm/℃;在25℃、7~20 V范围内,基准电流变化率0.000 68%/V;在12 V工作电压下,电路的静态电流为128.09 μA。该电路可用于高电压、低功耗、高精度的系统设计中。     

A band-gap voltage reference for interface circuit of microsensor

A high performance CMOS band-gap voltage reference circuit that can be used in interface integrated circuit of microsensor and compatible with 0. 6 μm ( double poly) mix process is proposed in this paper. The circuit can be employed in the range of 1. 8 - 8 V and carry out the first-order PTAT ( proportional to absolute temperature) temperature compensation. Through using a two-stage op-amp with a NMOS input pair as a negative feedback op-amp,the PSRR ( power supply rejection ratio) of the entire circuit is increased,and the temperature coefficient of reference voltage is decreased. Results from HSPICE simulation show that the PSRR is - 72. 76 dB in the condition of low-frequency,the temperature coefficient is 2. 4 × 10 -6 in the temperature range from - 10 ℃ to 90 ℃ and the power dissipation is only 14 μW when the supply voltage is 1. 8 V.     

一种峰值电流控制模式的大功率DC-DC转换器芯片设计

基于CSMC 0.5μm BCD(Bipolar-CMOS-DMOS)工艺设计了一种降压型大功率DC/DC转换器电路.采用峰值电流控制的电流模技术和斜坡补偿技术,有效提高了转换器的瞬态响应速度和系统环路稳定性.芯片内部集成了导通电阻小于0.18Ω的功率MOSFET,可输出大于3.0 A的连续电流.仿真和测试结果表明,在输入电压为4.7 V至24 V的条件下,芯片内部振荡频率为400 kHz,输出功率可达10 W,平均转换效率可达85%以上.整个芯片面积小于1.6 mm×1.3 mm,可广泛用于分布式电源系统中.     

恒流LDO型白光LED驱动芯片的设计研究

完成了一种具有极低脱落电压(LDO)的白光LED恒流驱动芯片的设计．利用一级温度补偿和二次比例电阻分压技术在内部集成了0.75V带隙基准源,可在2.7V到7.0V的工作电压范围内提供350mA的恒定驱动电流．当环境温度从-10℃到100℃变化时,驱动电流变化小于5.06%;电源电压有±10%跳变的情况下,驱动电流变化小于±0.8%;最小脱落电压可达120mV;控制电路功耗小于1.75mW,整个电路转换效率可达75%．     

一种用电流基准核作温度互补性补偿的基准电压源

为克服传统带隙基准源在温度性能上的缺陷,设计了一种低温度系数的带隙基准电路。该电路在传统电流模基准结构的基础上,引入一个工作在亚阈值区电流基准核产生的电流来达到高阶补偿的目的。在一阶补偿的基础上,补偿电流的进一步补偿,大大降低了基准输出的温度系数。电路设计采用0.18μm的CMOS工艺,利用Cadence软件的Spectre仿真工具对电路进行仿真,仿真结果表明,在2.7V电源电压下,基准输出电压为1.265V,温度在-40～125℃变化时,基准输出电压仅变化0.2mV,相比一阶补偿的变化（约为2.5mV）,精度提升了10多倍;电源电压在1.8～3.5V变化时,基准输出电压变化4.5mV;在出色的温度性能下有良好的抗干忧性,满足了高性能基准源的要求。     

高性能分段温度曲率补偿基准电压源设计

针对带隙基准电压源温漂高、电源抑制比(PSRR)低的问题,提出一种新颖的分段曲率补偿技术.该电路将基准源工作的全温度范围划分为3个区间,对各段温度区间进行不同的温度补偿,同时引入电流环负反馈结构,提高电路在低频时的电源抑制比,实现在-40～150℃内,温度系数为1.24×10-6,在DC时电源抑制比为-137dB.该电路采用TSMC0.6μmBCD工艺设计实现,芯片面积为0.5mm2,关断电流小于0.1μA,工作静态功耗为125μW.投片测试结果验证了电路设计的正确性,当电源电压为2.5～6.0V时,该基准源输出电压摆幅仅为0.220mV.     

非线性补偿的低温漂低功耗CMOS带隙基准源的设计

设计了一种基于电流模式的具有非线性补偿的低温漂低功耗带隙基准电压源,在传统电路的基础上增加一个三极管和两个电阻达到对双极型晶体管的发射结电压VBE中与温度相关的非线性项的补偿。电路采用CSMC0.5μmDPTM CMOS工艺制造。该电路结构简单,在室温下的输出电压为1.217V,在?40℃～125℃的范围内温度系数为4.6ppm/,℃在2.6～4V之间的电源调整率为1.6mV/V。在3.3V的电源电压下整个电路的功耗仅为0.21mW。     

一种新型低压高精度CMOS电流源

采用低压与温度成正比基准源和衬底驱动低压运算放大器电路,设计了一种新型的低压高精度CMOS电流源电路,并采用TSMC 0.25μm CMOS Spice模型进行了电源特性、温度特性及工艺偏差的仿真．在室温下,当电源电压处于1.0～1.8V时,低压电流源输出电流I_out约为12.437～12.497μA;当温度在0～47℃范围内,输出电流为12.447μA;各种工艺偏差条件下的最大绝对偏差为0.54μA,与典型工艺模型下的相对偏差为4.34%．     

多种保护电路的低压差线性稳压器设计及仿真

针对电路系统中对低压差线性稳压器高稳定性要求,以及在使用过程中过热及输出电流过大而使电路遭到破坏.提出了一款具有过温保护、短路及限流保护功能的LDO,采用电压与温度成正比的器件感知电路中的温度,将正温度系数电压与恒定电压相比较作为控制信号,利用将输出电流镜像到某个电阻上,其电压与一个恒定电压相比较,调节流过功率管的电流,以达到限流保护.结果表明:过温保护电路的迟滞温度为30℃;过流保护电路在负载电流达到812mA时开启保护;短路保护电路当输出电压小于0.7V时开启保护.在0.1μF电容负载上进行了仿真验证.     

高精度可编程恒流驱动白光LED芯片设计研究

实现了一种高精度可控白光LED恒流驱动芯片的设计．使用自动调零技术在内部集成了自动调零运算放大器,并采用外接电阻和使能设计控制恒定LED驱动电流,可在2.9 V到4.4 V的工作电压范围内提供3个不同的恒定驱动电流,最大驱动电流可达1 A．测试结果表明,当驱动电流从200 mA变化到800 mA时,外接电阻电流和LED驱动电流之比变化小于2.3％; 电源电压跳变±10％的情况下,800 mA的驱动电流变化小于0.46％．     

一种新型的片内上电复位电路的设计

采用0.5um BiCMOS工艺设计了一种用于电源检测的上电复位电路。本文通过对比传统的上电复位电路,提出了一种结构新颖简单,性能可靠稳定的电路,最后利用Candence的Spectre给出了该电路在CSMC 0.5um工艺模型下的仿真后,结果表明,该电路的起拉电压相对稳定,受上电速率、温度和工艺的影响很小,性能远远优于传统的上电复位电路。     

基于无差拍嵌入式重复控制的铁路功率调节器

针对V/V牵引供电系统中电气化铁路谐波污染与高负序含量的问题,采用一种铁路功率调节器(RPC).分析了其基本结构和补偿原理,提出了一种预测无差拍和重复式控制相结合的内环电流控制方法.该方法可以解决内环电流指令跟踪快速性的问题,同时也提高了系统的鲁棒性,降低了控制延时与电感偏差对电流控制的影响,并能很好地抑制电流谐波.电压外环采用PI控制,以保证电压外环的稳定.最后通过仿真和实验验证了该方法的正确性.     

一种R-C-R组合式12位逐次逼近A/D转换器

采用一种R-C-R组合式逐次逼近A/D转换方法,基于UMC 90nm CMOS工艺设计了一种12位1兆赫兹采样频率的逐次逼近型A/D转换器.在电路设计上,通过复用两段式电阻梯结构,有效地降低了系统对电容阵列的匹配性要求.在版图设计方面,采用了特殊的电阻梯版图设计方法来减小连接电阻的失配影响,并采用金属叉指电容来提高工艺兼容性以减小工艺成本.在3 3V模拟电源电压和1 0V数字电源电压下,测得微分非线性为0 78最低有效位.当采样速率为1兆采样点每秒,输入信号频率为10kHz时,测得的有效位数为10 3,包括输出驱动在内,功耗不足10mW.整个转换器的有源面积小于0 31mm2,符合嵌入式片上系统的应用要求.     

基于衬底驱动技术的亚1V与温度成正比基准源

分析了衬底驱动MOSFET的工作原理，并对其低压特性进行了分析和仿真．基于PMOS衬底驱动和电流反馈技术，设计了亚1V低功耗与温度成正比电压基准源．在0．8V电源电压、温度范围为0-100℃时，输出电压的温度系数为0．926mV／K，电源电流为4．5μA．当电源电压在0．7-1．0V变化时，室温下的输出电压约为302mV．     

大功率LED光源驱动电路的设计

驱动电源是大功率 LED光源设计的关键技术,利用 SD6900为主控芯片,设计制作一款AC—DC非隔离恒流驱动的大功率 LED灯的电源电路。该电路输入交流电压220 V,恒流输出450 mA,具有功率因素补偿、电源过压／欠压保护、输出短路／开路保护／过温保护、电磁辐射污染小等优点。     

一种高电源抑制比的LDO电路设计

设计一种基于0.35μm 2P4M CMOS工艺,具有高电源抑制比、快速负载瞬态响应特性的低压差线性稳压器电路。该电路通过采用缓冲运放来驱动LDO电路的功率调整管,有效提高了LDO电路的电源抑制比和负载瞬态响应特性。该电路的输入电压为3.3V-4V,输出电压为2.8V;负载电流范围为0.5mA到100mA,当负载电流在全负载范围内瞬变时,输出端过冲电压小于1mV;在全负载范围内,低频时,电路的电源抑制比达到-89dB以上,在1MHz时,电路的电源抑制比达到-60dB以上。     

一种用于电子标签芯片的基准电压源电路

文章分析了射频电子标签芯片电源的特点,根据电源低电压和低成本要求,讨论了传统的带隙基准源和全CMOS的基准电压源电路方案,设计并实现了一种适合电子标签芯片应用的全CMOS的基准电压源电路。该电路采用SMIC 0.18μm标准CMOS工艺实现,电源电压范围为1~5 V,电源敏感度为1~3%/V,输出电压的温度特性为3~20.7 ppm/℃,符合射频电子标签的设计要求。     

低功耗无片外电容的低压差线性稳压器

设计了输出电压为3.3 V,最大输出电流为100 mA的无片外电容低压差线性稳压器（LDO）.该芯片采用并行结构的微分器和大米勒电容,通过比例调节和微分调节结合的方式,利用微分器电路在瞬间提供大的转换电流,克服了无片外电容LDO在负载和电源电压变化时输出电压跳变过大的问题.芯片采用CSMC公司0.5 μm工艺模型设计,并经过流片.测试结果表明,在5 V工作电压下,当负载电流从100 mA在1 μs内下降到1 mA时,输出电压变化小于600 mV;电路的静态电流小于4.5 μA.测试结果验证了电路设计的正确性.     

医用新型高精密恒流电刺激器系统的设计

提出一种新型医用高精密恒流电刺激器系统的整体方案,可作为诱发电位的电刺激器,也可用作功能式神经肌肉电刺激器。针对高精密恒流电刺激器对刺激电压高伏值和刺激电流高精确度的设计要求,电源设计部分采用推挽升压后再倍压整流得到一个平稳的360 V高压,同时电路中的12 bit D/A和运放组成的恒流源电路可以保证一个高质量的脉宽低于10 μs、最大100 mA恒定电流的产生。针对高精密恒流电刺激器的高人体安全系数的要求,对电路中的控制信号、反馈信号和通信信号采用光电隔离,并对供电电源采用DC-DC电源隔离屏蔽;同时设计了过流保护电路、脉宽限制电路和脉宽检错电路,结合底层硬件保护和上层脉宽检错电路的双重安全保护措施,大大提高了刺激器的安全系数。系统硬件电路的仿真和实际测试结果证明该设计方案的可行性和可靠性可满足临床医疗检测的要求。