一种CMOS智能温度传感器前端电路的设计

设计了一种CMOS智能温度传感器的前端电路,包括温度检测电路、基准电流源和自稳零放大器。通过分析垂直衬底PNP晶体管的非理想特性,提出了相应的减小温度检测误差的方法;设计了一个对电源电压和温度变化不敏感的基准电流源,为温度检测器件提供精确的偏置电流;通过自稳零放大器对检测到的微弱电压信号进行放大。整个电路基于上华0.6μm CMOS工艺实现,采用Hspice工具进行仿真。仿真结果表明,该电路检测温度范围从-55℃到125℃,检测精度在1℃以内。     

宽电源电压集成电压基准源设计

在集成电路设计中,经常需要用到稳定的参考电压源。带隙基准电压源是模拟电路中重要的模块,它能够提供近似恒定的参考电压,这个电压不随温度、电源电压、工艺的变化而变化。它在ADC、DAC、Power managerment circuit、Memories、SOC等电路中得到广泛应用,基准源的精度直接控制着这些电路的精度。在本文中,研究并设计实现了一种基于曲率补偿,具有高稳定性的带隙基准电路。该电路采用6μm标准双极型工艺实现,并用Spectre进行了仿真,得到理想的设计结果。     

高精度、宽容限电源电压检测电路的设计

本文详细介绍了电源电压检测电路从电路要求到电路设计,从电路仿真验证到版图设计的整个模拟电路设计流程.着重讨论了如何降低电源电压、温度及工艺等变化对电路精度的影响,使设计的电源电压检测电路具有精度高,电压、工艺、温度容限宽的特点.     

多点曲率补偿的带隙基准电压源设计方法

提出了一种对带隙基准电压进行多点曲率补偿的新思路,给出了它的设计原理、推导过程和一种实现电路.与传统的曲率校正方法不同,分布式曲率补偿着眼于在整个温度范围内寻找多个基准输出电压对温度的一阶导数的零点,从而限定基准输出电压随温度变化曲线的幅度,使曲线更平缓,达到提高曲率补偿效果的目的.采用ST公司的0.18μm CMOS工艺对实现电路进行了电路模拟,结果表明,在-45～120℃的温度范围内,采用该方法设计的带隙基准电源的温度系数仅为1ppm/℃.     

多点曲率补偿的带隙基准电压源设计方法

提出了一种对带隙基准电压进行多点曲率补偿的新思路,给出了它的设计原理、推导过程和一种实现电路.与传统的曲率校正方法不同,分布式曲率补偿着眼于在整个温度范围内寻找多个基准输出电压对温度的一阶导数的零点,从而限定基准输出电压随温度变化曲线的幅度,使曲线更平缓,达到提高曲率补偿效果的目的.采用ST公司的0.18μm CMOS工艺对实现电路进行了电路模拟,结果表明,在-45～120℃的温度范围内,采用该方法设计的带隙基准电源的温度系数仅为1ppm/℃.     

一种高精度CMOS带隙基准源的设计

分析了传统CMOS带隙基准源电路中三极管VBE电流随温度变化的二阶非线性效应,提出了一种对PTAT二阶温度进行补偿的方法,并在此基础上设计了一个高精度的带隙基准源电路.该电路采用SMIC 0.18 μm CMOS工艺实现,具有良好的温度系数和电源抑制比.Cadence Spectre仿真结果表明,该电路在-40～140 ℃的温度系数为7.7×10-6/℃,低频时的电源抑制比可达-76 dB,基准源电路的供电电压范围为2～4.5 V.     

高精度CMOS带隙基准电压源电路设计

设计了一种应用于集成稳压器的高精度带隙基准电压源电路。采用共源共栅电流镜结构以及精度调节技术,有效提高了电压基准的温度稳定性和输出电压精度。经Hynix 0.5μm CMOS工艺仿真验证表明,在25℃时,温度系数几乎为零,基准电压随电源电压变化小于0.1 mV;在-40~125℃温度变化范围内,基准电压变化最大4.8 mV,满足设计指标要求。     

三相电压暂变主电路拓扑及其检测方法的研究

提出了一种三相电压暂变补偿的主电路拓扑。针对此方案对三相电压暂变进行独立补偿,提出一种单—三相检测方法,通过将各相电压变换,实现了对三相电压的独立检测。给出了检测方法的基本原理,并对其进行了动态性能分析。最后,得出了此检测方法的仿真结果。     

基于０.２５μｍＢＣＤ工艺的一种新型低温漂欠压保护电路

本文提出了一种结构简单并且具有低温度敏感性的新型欠压保护电路。该电路避免了传统欠压保护电路的基准电压产生模块和比较器模块,利用带隙基准结构和高阶温度补偿的方法减小阈值电压和迟滞电压随温度的变化量,提高了UVLO电路的独立性和可靠性。基于 0.25um BCD 工艺设计实现的新型欠压保护电路芯片面积为0.04mm2,功耗为0.14mW。在温度为25时,新型欠压保护电路的上升阈值8.625V,下降阈值8.145V,迟滞量为0.48V,能够满足电源管理芯片的应用要求。在-40~125温度变化范围内,该电路的阈值电压和迟滞电压的最大变化量分别为53 mV和 50 mV,具有低温度漂移特性。     

InGaP/GaAs HBT射频功率放大器在片温度补偿电路研究

本文针对无线通信应用的InGaP/GaAs HBT射频功率放大器,提出一种新型的在片温度补偿电路。该温度补偿电路由一个GaAs HBT和五个阻值大小不同的电阻组成,结构简单,可实现性强。通过调整偏置电路中参考电压的方法调节功率放大器静态偏置电流,有效地实现补偿功率放大器功率增益和输出功率随温度变化的特性,优化了射频功率放大器的热特性,性能随温度只有略微的退化。将该温度补偿电路置入一个无线通信应用的三级单片集成功率放大器,温度在-20℃到＋80℃范围内变化时,增益随温度变化的变化量从4.3dB提高到只有1.1dB。     

一种宽带功放输出电平值精确检测方法

文中基于理论分析,提出了一种宽频带高精度功率检测方法。通过使用测试仪器进行简单的测量,建立实际电路中各工作频率待测功率值与检测电压值之间的计算关系,克服电路器件的参数随频率变化的问题,进而提高对宽带功率信号的检测精度。实测结果表明,对于40～56 dBm电平值范围的功放输出信号,检测值与实测值误差＜0.8 dB     

电源及其系统

0600310 高精度、宽容限电源电压检测电路的设计[刊,中]／张颖／／中国集成电路.-2005,(1).-58-61(G) 本文详细介绍了电源电压检测电路从电路要求到电路设计,从电路仿真验证到版图设计的整个模拟电路设计流程。着重讨论了如何降低电源电压、温度及工艺等变化时对电路精度的影响,使设计的电源电压检测电路具有精度高,电压、工艺、温度容限宽的特点。     

无源温度标签中的超低功耗CMOS温度传感器设计

设计了一种适用于无源超高频(UHF)温度标签的超低功耗CMOS温度传感器电路.该电路利用衬底pnp晶体管产生随温度变化的电压信号,同时采用了逐次逼近寄存器(SAR)转换和∑-△调制相结合的模拟数字转换方式.为了降低电源电压波动以及采样电容电荷泄漏对传感器测温精度的不利影响,提出了一种具有漏电保护机制的采样电路.基于0.18 μm CMOS工艺设计实现了该传感器的电路和版图,其中版图面积为550 μm×450 μm,并利用Cadence Spectre仿真工具对电路进行了仿真.仿真结果表明,在-40～ 125℃,传感器的系统误差为-1.4～2.0℃,测温分辨率达到0.02℃;在1.2～2.6 V电源电压内,传感器输出温度波动小于0.3℃;在1.2V电源电压下传感器电路(不合控制逻辑及数字滤波器)的功耗仅为2.4μW.     

一种用于马达驱动芯片的新型过温保护电路

为简化电路结构,提高精度和降低功耗,提出了一种新型过温保护电路。该电路无需基准电压和比较器,利用PTAT电流源的正温度系数特性,对温度进行检测,同时设计迟滞回路,避免了热震荡的发生。基于HHNEC的0.35μm BCD工艺实现,在电源电压为3V~5.5V下进行测试结果表明,该电路热关断温度为165℃,温度迟滞量为15℃,误差为1℃,与仿真结果一致,可以广泛应用于功率集成芯片中。     

CMP终点监测装置的设计

对CMP工艺过程中的一种终点监测技术进行论述,分析了国外某公司抛光机的电机电流变化监测技术,在此基础上,设计了一种高精度的电流监测和电流电压转换电路,电流监测基于LTC6102高精度电流监测放大器,电流电压转换电路基于MAX472高精度电流传感放大电路和MAX951微功耗/比较放大电路.改进的电路构成简单,监测精度高,成功实现了从安培级的负载电流中辨别出微安级电流变化的精度.实验证明,该电路精度好于1%,显著提高了终点监测精度.     

光微变及微光的光敏二极管探测电路的研究

光敏二极管的开路电压随光照强度的增加,成对数式增大,当光强在一定范围内变化时,开路电压随光强变化的斜率很大,利用此特性的光探测电路,对光强的微弱变化十分敏感,适用于侵入监测和需要准确监控光强变化的情况．分析比较了几种可用于光探测的运算放大器电路,提出了实现微光及光微变的光敏二极管探测的方案．     

一种带有失调消除电路的带隙基准设计

设计一种带有消除失调电压的带隙基准源。采用NEC的0.35μm 2P2M标准CMOS工艺,在Cadence Spectre环境下进行设计和仿真。该电路比传统的带隙基准电路具有更高的精度和稳定性。带隙基准的输出电压为1.274 V,在3~6 V的电源电压范围内基准电压随输入电压的最大偏移为0.4 m V;在-55~125℃的温度范围内,基准电压随温度的变化为4 m V,产生的偏置电流基本上不受电源电压的影响,而与温度成线性关系。该电路以增加芯片功耗和面积为代价,消除失调电压对电路的影响。基准电压电源抑制比可达到85 d B。     

一种高精度RC振荡器的设计

提出了一种基于CSMC 0.25μm CMOS工艺、输出高精度方波信号的低成本RC振荡器。采用正负温度系数电阻的线性叠加,产生不受温度影响的充电电流,消除了温度对精度的影响。增加修调电容,补偿工艺偏差对精度的影响,实现高精度的振荡输出。采用Spectre对电路进行温度扫描和电压变化仿真,结果表明在宽温度范围(-55～125℃)和宽电源电压范围(2.7～5.5 V)得到了非常稳定的振荡输出,受温度影响的频偏最大为1%,受电源电压变化的频偏仅为0.26%,适合电源管理芯片应用。     

具有边界限制的线性折返式电流限产生电路

提出了一种随温度折返式变化的电流限产生电路。该电路能起到系统级过温保护的作用。采用NTC热敏电阻来采样温度的变化信息,再放大后转换成电流,以便动态并线性地控制电流限。利用内嵌的多环路控制策略,动态引入边界限制调整环路,实现电流限的上限和下限箝位。基于标准0.35 μm CMOS工艺,对折返式电流限电路进行了实现与验证。仿真结果表明,当NTC热敏电阻上的电压大于500 mV或小于350 mV时,电流限设置电压分别维持在500 mV(上限)和250 mV(下限);当NTC热敏电阻上的电压在350~500 mV之间变化时,电流限电压会在上限与下限值之间随温度线性变化,变化率为1.67 mV/mV。     

一种电压基准高精度双向修调电路的设计

介绍了一种带隙基准电路及双向调节其精度的方法。该方法简单实用,实现了高精度调节,通过拉/灌电流对基准电压进行微调和粗调,且不影响基准电路的温度特性,最终达到高精度调节基准电压的目的。