带有温度补偿的高稳定性低压差线性稳压器

采用高温漏电流补偿技术设计了一种工作于－40～130 ℃的高稳定性低压差（LDO）线性稳压器.通过设计一种新型的动态米勒频率补偿结构，使LDO电路的稳定性与负载电流无关，达到了高稳定性设计要求.芯片设计基于CSMC公司的0.5 μm互补金属氧化物半导体（CMOS）混合信号模型，并通过了芯片测试验证.仿真与测试结果表明，该稳压器的输出电压温度漂移系数为2×10－5/℃，负载瞬态响应的建立时间小于50 μs，输出电压跳变小于50 mV.电源抑制比在1 kHz时为－50 dB.当输出电流为150 mA时，其输入 输出压差的典型值为170 mV.     

一种新型内置频率补偿的LDO调整器设计

提出了一种新的CMOS LDO原理和电路设计方案,实现了外接低串联等效电阻的输出负载电容,采用内部频率补偿电路实现了环路稳定,可实现外接多层陶瓷电容,极大地降低成本和改善瞬态响应,采用SMIC 0.35μm工艺流片验证了该方法的可行性,瞬态响应的测试结果表明,当负载电流为1mA 到100mA的阶跃电流时,LDO输出电压的过冲小于20mV。     

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.     

超低功耗无片外电容的低压差线性稳压器

为了减小无片外电容低压差线性稳压器(LDO)的功耗并提高稳定性,提出带有阻抗衰减缓冲器的LDO.该LDO主环路采用三级运放结构,具有动态偏置并联反馈结构和摆率增强电路的缓冲器作为中间级,驱动PMOS功率管.使用嵌套密勒补偿方式(NMC),将低频主极点放置在第一级输出,将缓冲器输出极点和LDO输出极点作为次极点构成极点-极点追踪,达到无片外电容LDO稳定性和瞬态响应的要求.芯片采用GSMC公司的130nm CMOC工艺模型设计并经流片测试.测试结果表明:在1.6~4V输入电压下,输出1.5V电压,最大输出电流为1.5mA时静态电流小于881nA.测试结果验证了设计要求.     

低电压、高PSRR的带隙电压基准源

设计了一款高精度、低电源电压的CMOS带隙基准源,具有良好的电源抑制比。电路采用电流模结构和反馈控制实现了低电压、低功耗和高电源抑制比。基于0.25μm CMOS工艺,测试结果表明:在1V电源电压下,1KHz频率时,电源抑制比约为80dB,在0-70℃温度范围内,输出电压变化率不超过0.3%。     

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.     

一种高电源抑制比带隙基准电压源的设计

采用共源共栅运算放大器作为驱动,设计了一种高电源抑制比和低温度系数的带隙基准电压源电路,并在TSMC 0.18μm CMOS工艺下,采用HSPICE进行了仿真.仿真结果表明:在-25～115℃温度范围内电路的温漂系数为9.69×10-6/℃,电源抑制比达到-100 dB,电源电压在2.5～4.5 V之间时输出电压Vref的摆动为0.2 mV,是一种有效的基准电压实现方法.     

基于HV9910的LED恒流源设计

针对电网电压波动问题,基于HV9910设计了一种输出电流为350 mA的LED恒流电源。介绍了LED恒流电源的电路原理;实验测试了输入交流电压在165-265 V范围内变化时,输出电流的情况。实验结果表明,输出电流基本保持恒定,验证了该方法的可行性和高效性。     

一种新颖自偏置带隙基准电压源的设计

基于0.6μm BCD工艺参数,设计了一种新颖的低温漂、低功耗、高电源抑制比的自偏置带隙基准电压源.电路仿真结果表明:其工作电源电压低至1.7V,输出基准电压为1.24 V,温度系数仅6.68×10-6V/℃,电流消耗22 μA,电源抑制比高达82 dB.该电压源可广泛应用于模/数、数/模转换电路和电源管理芯片中.     

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％．     

Design of the CMOS low power sub-sampler with integrated filtering for the internet of things

To solve cost and power consumption problems of wireless communication of the internet of things (IoT), a CMOS low power sub-sampler with filtering is proposed. Based on the subsampling theory, the sub-sampler adopts the clock signal with the high sampling ratio to achieve the passive subsampling mixer. It incorporates the sampling switches and capacitors directly into the parallel resonant output load of the balun low noise amplifier (balun-LNA) to form the bandpass filter, which reduces noise folding to improve the noise figure. And with the integrated balun-LNA instead of the off-chip balun it generates the differential signal, which achieves high integration and low power consumption of the system. For the application of IoT wireless communication, the sub-sampler is implemented and simulated based in the UMC 65nm CMOS process. The results show that it can achieve the subsampling frequency down-conversion at the sensitivity of -90dBm by using the clock sampling frequency of 41MHz operating at the central frequency of 780MHz, which acquires a high sampling ratio and better out-band rejection, and its current consumption is 1.6mA at the 1.2V voltage supply. In addition, the proposed sub-sampler chooses the proper sampling frequency to achieve the frequency conversion flexibly, based on different RF signal frequencies.     

一种低功耗高共模抑制比运算放大器设计

为了解决传统伪差分跨导运算放大器共模抑制比较差的问题,提出了一种新型低功耗伪差分CMOS运算跨导放大器.通过共模前馈技术消除了电路输出节点处的输入共模信号,以便以最小的面积成本、功耗和寄生分量来提高共模抑制比(CMRR),并采用TSMC 0.18 μm CMOS工艺对该OTA进行模拟仿真.仿真结果表明,在2 pF电容负载下,该OTA的直流增益为46.4 dB,增益带宽为14.5 MHz,相位裕度为85°.该OTA的CMRR高达110.1 dB,且在1.2 V单电源电压下,其功耗仅为28.6 μW,面积仅为33×10^-5 mm².     

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.     

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%．     

带有无损电流检测的高效率可重构DC-DC变换器

为了提高便携式设备供电电源的效率,提出可重构的高效率DC-DC变换器.针对锂电池供电电源的特点,采用绿色模式控制策略将变换器自动重构成3种模式,以实现升压和降压功能,并减小功耗.在轻载条件下引入突发控制模式,以减小开关损耗,从而提高了效率.变换器在1.5 μm BCD工艺下设计并流片,芯片面积为8.75 mm2.变换器的输入电压为2.7～4.2 V,输出电压为3.3 V.当输入电压接近3.3 V时,该系统可以实现降压和升压的平滑过渡.在快速响应的电流模式控制中,提出基于Gm-C滤波器的无损电流检测技术,实现了无损、精准的电流检测.当负载在30 mA和300 mA之间跳变时,系统恢复时间小于100 μs.在0～500 mA的负载范围内,系统的效率能够保持在80%以上,最高可达94%.     

Design of a low temperature coefficient bandgap reference with a wide temperature range

In order to meet the requirements of different applications and markets for the accuracy and reliability of IoT chips,a low temperature coefficient bandgap reference with a wide temperature range is proposed.On the basis of the traditional Banba bandgap reference structure,the circuit utilizes high-order temperature compensation technology and piecewise temperature compensation technology to improve the curvature of the output reference voltage.The temperature coefficient of the circuit is reduced.At the same time,the operating temperature range of the circuit is extended.The circuit performances are verified in the TSMC 180 nm CMOS process.Test results show that the temperature coefficient of the circuit is as low as 7.2×10^-6/℃ in the range of-40 ℃ to 160 ℃.The power supply rejection ratio at a low frequency is -48.52 dB.The static current under the 1.8 V power supply voltage is 68.38 μA,and the core area of the chip is 0.025 mm².