一种集成稳压电路的设计与研究

设计了一种采用CSMC 0.6um CMOS工艺的集成带隙基准电压源电路.仿真结果表明,在电源电压VDD为5V时,在的温度范围内,电路得到一个温度系数为37.3533ppm/℃,电源抑制比(PSRR)为43.98dB的带隙基准电压输出,性能较为理想.     

一种用于D/A转换器的带隙基准电压源设计

本文设计了一种用于D/A转换器的带隙基准电压源,该电路采用中芯国际(SMIC)0.18 μm CMOS工艺设计,利用Cadence Spectre工具对其仿真,后仿结果表明,1.8V电源电压下,在-40℃～125℃温度范围内,带隙基准电压源的温度系数为4.1ppm/℃,电源抑制比(PSRR)低频时为89dB,在10 kHz时仍可以达到62.4dB.基准输出电压约为406.6mV.该带隙基准电压源能够很好的应用到高分辨DAC中.     

一种低压高精度的CMOS带隙基准电压源

采用0.5μm CMOS工艺设计了一种高精度低压基准电压源.提出了一种结构比较新颖的基准电压源电路,该基准电压源电路具有较低的温度系数、较大的温度范围和较高的电源抑制比.此外,还增加了提高电源抑制比电路、启动电路,以保证电路工作点正常、性能优良,并使电路的静态功耗较小.Spice仿真结果表明低频时电源抑制比可达70dB;在-40～120℃范围内,输出变化仅为0.004V,温度系数可达25×10-6V/℃;静态功耗小,在电源电压Vdd=3.3V时,总功耗约为0.025mW.     

NICA-MPD探测器的低温漂基准电压源设计

基于TSMC BCD 180nm工艺设计并流片测试了一款低压低温漂带隙基准芯片,用于高能物理实验。该芯片主要基于NICA-MPD探测器工程项目的需求,实现在极端温度环境中正常输出电压的功能。该芯片的核心模块带隙基准模块采用二阶温度补偿结构,测试结果表明该芯片在1.8V电源电压下,能稳定输出0.9V电压,功耗约为46.5μW,在-40～120℃内温度系数约为29×10^-6/℃,电源抑制比为-76.8dB。     

基于曲率补偿的低温度系数带隙基准源设计

为了减小基准源输出信号随温度变化的波动,设计了一种基于温度曲率补偿的带隙基准电压源电路结构,采用负反馈箝位技术,简化了电路结构,减小了噪声和失调误差;同时应用β倍增器电流源作为温度曲率补偿电路,有效降低了温度系数。仿真结果表明,在-20~105℃范围内,所设计的带隙基准电压源的温度系数仅为0.904 ppm/℃,低频时电源电压抑制比为46 dB。该电路结构可以有效地提高带隙基准电压源的温度性能。     

一种高阶曲率补偿CMOS带隙基准源的设计

提出了一种低压高阶曲率补偿的CMOS带隙基准电路。电路采用电流模BGR结构,采用对VBE的线性补偿方法。利用BISM 3模型,电源电压可在5V,在-55—125℃温度范围内,温度系数为6.034ppm／℃。在低电源电压,低频下PSRR为-73dB。整个带隙基准电压源具有好的综合性能。     

无线传感器网络SoC芯片电源模块LDO的设计

采用SMIC 0.18μm CMOS工艺,设计了一种应用于无线传感器网络SoC芯片中射频收发机模块的LDO,具有低温度系数,低静态电流和高电源电压抑制比。其电源电压抑制比大于58dB在1kHz。在-40-+85℃的范围内,温度系数为6.87ppm/℃。电源电压在2.0-3.6V的变化范围内,LDO能提供1.8V的稳定输出电压,100mA的输出电流。芯片面积为0.168mm2,最大静态电流为221.9μA。测试结果表明带隙基准的输出电压为0.429V,LDO的输出电压是1.850V。     

LDO线性稳压器中CMOS带隙基准电路的设计

设计了一款应用于LDO线性稳压器的高性能CMOS带隙基准电路,详细分析了它的工作原理,并给出了具体电路、仿真波形以及分析数据。该电路的主要特点是采用双PN结串联和基极电流补偿的结构,并引入衬底电压产生电路,具有很好的温度特性和很高的电源抑制比。当温度从-40~125℃变化时,温度系数约为37ppm/℃;同时,其电源抑制比(PSRR)为76.3dB。此外,该电路还可为LDO中其它电路模块提供PTAT电流。     

一种实用的带隙参考电压源曲率校正方法

在对传统双极型晶体管带隙电压基准源电路的分析和总结基础上,提出了一种对双极型带隙参考电压源进行曲率校正的实用电路结构.这种电路结构通过在适当温度下引入具有正温度系数的因子来遏制温度系数持续下降的趋势.使电路在工作区域可取得很好的曲率校正效果.仿真结果表明.本电路结构实现了在整个工作温度范围内(-40℃～120℃)电压的变化只有0.001V.     

简单廉价的电流基准电路

设计袖珍式廉价电子测量仪表往往需要简单而精确的基准电路.这种基准电路必须功耗小.工作温度范围宽,在电池放电到很低电压时也能工作.这里介绍一个能满足这些要求的电路,该电路还可用于各种其它场合作为基准电压或基准电流产生电路.电路如图1所示,它只由两个廉价的晶体管阵列,四个电阻和一个电容构成.实测表明,当温度变化范围为-30℃～ 70℃,电源电压变化范围为0.9～10V的情况下,输出电流变化小±3%(标准值0.1042mA).该电路在接近     

一种频率稳定的改进型CMOS环形振荡器

介绍了一种频率为1.2 MHz的CMOS环形振荡器的设计,工作电压范围是3 V～6 V,工作温度范围是-40℃～85℃.CMOS振荡器使用了Candence软件仿真工具设计,并采用尤锡上华(CSMC)的标准0.5μm双多晶硅、三层金属CMOS 工艺制作.为解决振荡频率随电压电源变化较大的问题,在分析传统的环形振荡器的基...     

集成生物微环境测量CMOS传感芯片研究

基于标准0.6 μm CMOS工艺设计实现了单片集成可用于细胞外微环境溶液pH值和温度同时检测的混合信号生物传感芯片.利用多层浮栅结构场效应管作为pH值传感单元,在恒流恒压电路控制下得到与pH值成反比的电压输出.pH敏感器件与参比器件的差模输出方式有效减小了电路和溶液的噪声.pH值在1～13范围内,传感器平均灵敏度为35.5 mV/pH,线性度优于3.2%.芯片上还集成了与绝对温度成正比的温度传感器,可实时检测生物微环境溶液的温度变化,在25～100℃范围内,输出线性度优于1.7%,平均灵敏度为8.8 mV/℃.此外,构建了传感芯片的原型应用电路,对传感器的输出电压进行软件修正后以温度和pH值形式进行显示,以实现两个参数的实时监测.在25~70 ℃温度范围内,温度测量偏差在-0.6～+1.1 ℃以内,pH值的测量偏差≤±0.3 pH.该芯片具有一定的可重用性,既可用来研究温度变化对细胞微环境溶液pH值的影响,又可作为IP核兼容集成于相同工艺的其他传感器电路中.     

升压型白光LED驱动控制器的设计

为使白光LED能适应宽电源电压范围的工作,并具有高调光比和良好的调光特性,提出了一种白光LED驱动电路控制器。设计了一个具有高线性调整率的带隙电压基准为内部模块提供稳定的参考电压,保证了系统在宽工作电压范围内的稳定工作;为避免模拟调光造成的色偏,采用了数字PWM调光模式,实现了无色偏调光功能;此外,为减少LED在系统启动时承受的瞬时电流,引入了软启动电路,延长了器件的寿命。控制芯片在1.5μm BCD工艺下设计与完成。利用该器件构成应用电路的实测结果表明,所提出的LED控制器能够在6 V~15 V输入电压范围内稳定驱动一个总负载电流为150 mA的3×7白光LED阵列,并能实现很高的PWM数字调光比,达到了预期的设计要求。     

一种新型CMOS数模转换器的设计与仿真

设计了一种基于R-2R倒梯形电阻网络结构的8位CMOS数模转换器。数模转换器输入采用并行数字输入结构,输出采用模拟电流输出方式,基准电压源采用CMOs带隙基准电压电路,该电路综合了电路启动、温度补偿和电流反馈等技术,通过适当调节电阻,使输出电压具有较低的温度系数。采用Hspice作为设计电路模拟仿真分析的软件工具,仿真结果表明,在5V工作电压下,建立时间小于50ns,电路的积分与微分非线性误差均小于5LSB,功耗小于40mW,达到了设计要求。     

A New Two-Quadrant Squarer/Divider Circuit for true RMS-to-DC converters in MOS technology

In this paper, a new log-domain two-quadrant squarer/divider circuit for current mode RMS-to-DC converters is presented. The proposed circuit has been realized using MOSFET transistors that are operating in weak inverted saturation region. It features very low supply voltage (1 V), low power consumption (<3 μW), two-quadrant input current, wide input dynamic range, immune from body effect and low circuit complexity. Simulation results by HSPICE show high performance of the circuit and confirm the validity of the proposed design technique.     

一种微机电源的LDO设计与实现

针对微机电源稳压性能较差的缺点,设计一款输出电压为5 V,最大输出电流为1 A的低压差线性稳压器(LDO)。通过选择误差放大器、反馈电阻网络、大功率N沟道MOS管作为调整管;采用具有过温、限流保护功能的芯片和外围电路构成基准源电路,改善了稳压器的线性调整率。测试结果表明,室温下输入电压为5.5~25 V时,输出电压稳定在5 V,负载为5Ω时电压调整率为0.6%,显示出良好的稳压性能。     

Low power high-performance radio frequency oscillator for driving ion traps

We report a simple, efficient, high voltage radio frequency (RF) generator powered by a single voltage source (1.5-7 V) to resonantly drive ion traps or other capacitive loads. Our circuit is able to deliver RF voltages > 500?V(p-p) at frequencies ranging from 0.1 to 10 MHz. This RF oscillator uses low-cost, commercially available components, and can be easily assembled onto a circuit board of a few cm(2). Because of its simplicity and good efficiency, this circuit is useful in applications requiring small size and low power consumption such as portable ion trap systems where the duration of operation under battery power is of concern.     

基于STC系列单片机的车载逆变电源

针对传统逆变电源启动困难的问题,对控制策略进行了改进,设计了一款以单片机STC12C5A60S2为主控芯片的两级式级联车载逆变电源。该电源以12 V直流电压为输入,通过升压与逆变两个功率变换环节得到了220 V,50 Hz的正弦交流电。在升压环节,采用直流母线电压负反馈,确保了直流母线电压的稳定性;在逆变环节,采用正弦脉宽调制(SPWM)技术,将输出电压的谐波畸变率(THD)降低到了5%以内。此外还对电池电压检测电路、输出电压检测电路、输出电流检测电路、桥臂短路保护电路进行了设计,并研制了实验样机。研究结果表明,采用逆变电路先触发升压电路后触发、根据输出电压实时更新占空比的控制策略,该逆变电源能够顺利启动,稳压特性良好,为以后逆变电源的优化设计提供了参考。     

复合式MEMS微夹持器研制

研制了一种针对亚毫米微小构件实施稳定夹取及可靠释放的微夹持器,应用MEMS体硅工艺将静电梳齿驱动与真空驱动集成构成复合式驱动,设计了微夹持器静电驱动控制系统以及真空控制系统。在80V的驱动电压下,微夹持器末端夹爪位移25μm。设计了两种尺寸的微夹持器,一种张合量为100µm～150µm,另一种为150µm～200µm。针对100～200µm的小球进行了微操作实验,实验结果证明静电梳齿驱动结合真空吸附能够使夹取操作更加稳定,基于闭环控制的正压气流能有效克服小球与夹爪之间的粘附力,实现了可靠的释放操作。