单片UHF RFID阅读器中VCO及其预分频器设计

提出了一种应用于860～960 MHz UHF波段单片射频识别(RFID)阅读器的低相位噪声CMOS压控振荡器(VCO)及其预分频电路.VCO采用LC互补交叉耦合结构,利用对称滤波技术改善相位噪声性能,预分频电路采用注入锁定技术,用环形振荡结构获得了较宽的频率锁定范围.电路采用UMC 0.18 μm CMOS工艺实现,测试结果表明:VCO输出信号频率范围为1.283～2.557 GHz,预分频电路的频率锁定范围为66.35%,输出四相正交信号.芯片面积约为1 mm×1 mm,当PLL输出信号频率为895.5 MHz时,测得其相位噪声为-132.25 dBc/Hz@3 MHz,电源电压3.3 V时,电路消耗总电流为8 mA.     

一种频率可调时钟产生电路的研究

研究了一种用于微机械加速度计的CMOS时钟产生电路.该电路可以方便地实现片内时钟的精确产生,集成了具有高电源抑制比的基准电压源,振荡频率可根据需要调节.实际电路采用1.2 μm双层多晶硅、双层金属N阱CMOS工艺实现.在5 V电源电压、800 kHz振荡频率下,该电路功耗约为1.5 mW.     

直流升压电路

有些电子电路中,电路的某些部份需要较高电压, 一般都使用两套不同的电源.例如CMOS计数译码器使用荧光数码显示管时,CMOS电路一般常用10伏电压,荧光数码管则需要20伏电压.本文介绍的直流升压电路可以很方便地将电源电压提升一倍或若干倍,输出电流可达5毫安以上,且电路简单,效率较高,     

集成CMOS环形振荡器频漂补偿的实现

为了提高CMOS环形振荡器的稳定度,以温度传感器作为检测电路,利用单稳态电路整形、滤波,把频率变化转变为电压变化对压控振荡器(VCO)进行负反馈调节,在温度变化和电源微小波动时,抑制了频率漂移.测试结果表明:CMOS环形振荡器输出频率为3.55 GHz,在温度区间-20～80℃内最差稳定度为2.45％,优于2.5％,达...     

集成低功耗CMOS压控振荡器及其二分频器

实现了应用于无线局域网收发机的集成低功耗CMOS压控振荡器及其二分频器.压控振荡器是由在片对称螺旋型电感和差分容抗管组成的LC负阻型振荡器,而二分频器采用了ILFD结构.由于采用了差分LC元件和ILFD技术,整个电路的功耗很低.该电路已经用0.18μm CMOS工艺实现.测试结果表明该电路能产生低相位噪声的3.6/1.8GHz双带本振信号,并具有很宽的可控频率范围.当电源电压为1.5V时,该电路消耗了5mA的电流.芯片面积为1.0mm×1.0mm.     

一种无电阻高电源抑制比的CMOS带隙基准源

提出一种输出低于1V的、无电阻高电源抑制比的CMOS带隙基准源(BGR).该电路适用于片上电源转换器.用HJTC0.18μm CMOS工艺设计并流片实现了该带隙基准源,芯片面积(不包括pad和静电保护电路)为0.031mm2.测试结果表明,采用前调制器结构,带隙基准源电路的输出在100Hz与lkHz处分别获得了-70与-62dB的高电源抑制比.电路输出一个0.5582V的稳定参考电压,当温度在0～85℃范围内变化时,输出电压的变化仅为1.5mV.电源电压VDD在2.4～4V范围内变化时,带隙基准输出电压的变化不超过2mV.     

集成低功耗CMOS压控振荡器及其二分频器

实现了应用于无线局域网收发机的集成低功耗CMOS压控振荡器及其二分频器.压控振荡器是由在片对称螺旋型电感和差分容抗管组成的LC负阻型振荡器,而二分频器采用了ILFD结构.由于采用了差分LC元件和ILFD技术,整个电路的功耗很低.该电路已经用0.18μm CMOS工艺实现.测试结果表明该电路能产生低相位噪声的3.6/1.8GHz双带本振信号,并具有很宽的可控频率范围.当电源电压为1.5V时,该电路消耗了5mA的电流.芯片面积为1.0mm×1.0mm.     

一种无电阻高电源抑制比的CMOS带隙基准源

提出一种输出低于1V的、无电阻高电源抑制比的CMOS带隙基准源(BGR).该电路适用于片上电源转换器.用HJTC0.18μm CMOS工艺设计并流片实现了该带隙基准源,芯片面积(不包括pad和静电保护电路)为0.031mm2.测试结果表明,采用前调制器结构,带隙基准源电路的输出在100Hz与lkHz处分别获得了-70与-62dB的高电源抑制比.电路输出一个0.5582V的稳定参考电压,当温度在0～85℃范围内变化时,输出电压的变化仅为1.5mV.电源电压VDD在2.4～4V范围内变化时,带隙基准输出电压的变化不超过2mV.     

一种用于低压降稳压器频率补偿的压控电流源

利用小信号压控电流源(VCCS)电路产生所需零点,是一种先进的低压降稳压器(LDO)频率补偿方法。文章分析了VCCS频率补偿方法的原理和VCCS电路对LDO的瞬态响应及电源抑制(PSR)特性的改善作用,并提出了一种新的VCCS电路结构。该电路结构功耗低、占用面积小,在直到5 MHz的频率范围内,都有近乎理想的性能。采用这种结构的VCCS电路,基于0.5μm CMOS工艺,设计的一款300 mV压降,2.5 V输出电压,最大100 mA输出电流的LDO电路,具有很好的频率响应、瞬态响应和电源抑制特性。该LDO电路所用全部片上电容的总值不到1pF。     

一种适用于2 4GHz ISM射频波段的全集成CMOS压控振荡器

提出了一种频率可调范围约 2 30MHz的全集成LC压控振荡器 (VCO) .该压控振荡器是用 6层金属、0 18μm的标准CMOS工艺制造完成 .采用MOS晶体管和电容组合来实现等效变容管 ,为降低芯片面积仅使用一个片上螺旋电感 ,并实施了低电压、低功耗的措施 .测试结果表明 ,该压控振荡器在电源电压为 1 8V的情况下功耗约为10mW ,在振荡器中心频率为 2 46GHz时的单边带相位噪声为 - 10 5 89dBc/Hz @6 0 0kHz .该压控振荡器可以应用于锁相环电路或频率综合器中.     

CMOS 1.4THzΩ 155Mb/s光接收机差分跨阻前置放大器

采用本土CSMC 0.6μm标准CMOS技术设计实现了一种用于光纤用户网的CMOS跨阻前置放大器.电路采用差分结构以提高共模抑制比,减小高频下电源波动和寄生反馈通路的干扰,抑制衬底耦合噪声和温漂,从而有效抑制前置放大器的噪声.同时前置放大器为双端输出,易与后面差分结构的主放大器级联,无需单端-双端转换电路和片外元件,电路结构更为简单,实现了单片集成.电路采用单级放大结构,比通常的多级电路更为稳定.测试结果表明,前置放大器在5V电源电压下增益-带宽积可达1.4THzΩ,等效输入电流噪声为1.81pA/ Hz,可稳定工作在155Mb/s(STM-1)的速率上.     

一种用于助听器SoC的上电复位及欠压检测电路

设计了一种用于助听器SoC的上电复位及欠压检测电路。该电路包括输入级电路、8位逐次逼近模数转换器、片上振荡器、低压差线性稳压器和数字逻辑电路。电路采用SMIC 0.13 μm 1P8M CMOS工艺实现,后仿真结果表明,在1 V电源电压下,电路能够完成上电复位及欠压检测功能;在100 Hz输入信号和62.5 kHz时钟频率下,模数转换器输出信号的信号失真比(SNDR)为47.77 dB,有效位数(ENOB)达到7.64 位。整体电路功耗为140 μW。     

一种具有片上译码/放大功能的微阵列电路及其与生物纳米系统的集成

提出了一种用SMIC 0.18μm CMOS混合信号工艺实现的全集成CMOS微阵列生物芯片,并成功地实现了其与一种新的生物纳米系统的集成.该电路实现了19μm×19μm电极的4×4(16单元)阵列,反相电极.电流模式放大器,译码电路,以及逻辑控制电路的单片集成,并能够提供-1.6～1.6V的组装电压,8bit的电位分辨率及39.8dB的电流增益,电源电压为1.8V,而失调和噪声电流分别为5.9nA和25.3pArms.在实验中,利用该电路实现了对30nm聚乙烯醇包裹的磁性粒子的片上选择性组装,并对实验结果进行了讨论,从而验证了该电路的正确性和该集成方法的可行性.     

CMOS 1.4THzΩ 155Mb/s光接收机差分跨阻前置放大器

采用本土CSMC0.6μm标准CMOS技术设计实现了一种用于光纤用户网的CMOS跨阻前置放大器.电路采用差分结构以提高共模抑制比,减小高频下电源波动和寄生反馈通路的干扰,抑制衬底耦合噪声和温漂,从而有效抑制前置放大器的噪声.同时前置放大器为双端输出,易与后面差分结构的主放大器级联,无需单端-双端转换电路和片外元件,电路结构更为简单,实现了单片集成.电路采用单级放大结构,比通常的多级电路更为稳定.测试结果表明,前置放大器在5V电源电压下增益-带宽积可达1.4THzΩ,等效输入电流噪声为1.81pA/Hz,可稳定工作在155Mb/s(STM-1)的速率上     

一种2.4GHz的CMOS注入锁频倍频器

介绍了一种用于频率综合器的2.4GHz CMOS注入锁频倍频器的设计和实现.从理论上重点分析了模拟倍频器的锁频范围和相位噪声特性.当电源电压为3.3V,输入信号为400mV时,电路输出幅度为1.04V,功耗为4.95mW,未经电容阵列补偿时倍频器的锁频范围达到113.7MHz.电路应用在单片集成的蓝牙发接器中,通过频率测试验证了电路功能的正确性.     

5微米全掺磷硅栅CMOS工艺

本文报道了5微米全掺磷硅栅CMOSIC封闭栅结构和封闭——条状混合栅结构的工艺技术.已于1983年研制成功了电源电压为5伏,门电路延迟时间为8～15毫微秒,双D触发器最高时钟频率达31兆赫的低压高速电路.本工艺技术适用于目前国内多数集成电路生产工厂的工艺水平,提供了提高CMOS电路速度的有效途径.     

一种高性能CMOS采样/保持电路

介绍了一种高性能CMOS采样/保持电路.该电路在3 V电源电压下,60 MHz采样频率时,输入直到奈奎斯特频率仍能够达到90 dB的最大信号谐波比(SFDR)和80 dB的信噪比(SNR).电路采用全差分结构、底板采样、开关栅电压自举(bootstrap)和高性能的增益自举运算放大器.采用0.18 μm CMOS工艺库,对电路进行了Hspice仿真验证.结果表明,整个电路消耗静态电流5.8 mA.     

一种高精度快速响应欠压锁定电路设计

针对传统欠压锁定(UVLO)电路结构复杂和响应速度慢的问题,设计了一种高精度的快速响应欠压锁定电路.该电路整体均由CMOS管组成,结构简单且易于实现.采用电流模控制技术,随电源电压呈二次方曲线变化的自偏置电流控制阈值电压的产生,有效提高了电路的响应速度.该欠压锁定电路基于0.18μm BCD工艺设计,并利用HSPICE进行仿真验证,当电源电压在0～5V区间变化时,输出电压翻转的上阈值门限为3.91 V,相应下阈值门限为3.82V,迟滞量为90 mV,温度在-40～125℃范围变化时,阈值门限电压容差仅为0.9μV,可实现输出电压的高精度转换,电路面积仅为15 μm×48μm.     

一种-100 dB电源抑制比的非带隙基准电压源

该文提出一种非带隙基准电路,通过一个带超级源极跟随器的预调制电路提供一个稳定的电压,为基准核心电路供电。超级源极跟随器通过降低基准核心电路电源端的对地阻抗,有效提高了基准电路的电源抑制能力。该基准电路采用0.35 m CMOS 工艺设计并流片,测试结果表明,该电路的工作电源电压为1.8~5 V,静态电流约为13 A。低频处电源抑制比(PSRR)约等于-100 dB,在小于1 kHz频率范围内PSRR均优于-93 dB。并且其片上面积仅为0.013 mm2。     

一种适用于2.4GHz ISM射频波段的全集成CMOS压控振荡器

提出了一种频率可调范围约230MHz的全集成LC压控振荡器(VCO).该压控振荡器是用6层金属、0.18μm的标准CMOS工艺制造完成.采用MOS晶体管和电容组合来实现等效变容管,为降低芯片面积仅使用一个片上螺旋电感,并实施了低电压、低功耗的措施.测试结果表明,该压控振荡器在电源电压为1.8V的情况下功耗约为10mW,在振荡器中心频率为2.46GHz时的单边带相位噪声为-105.89dBc/Hz@600kHz.该压控振荡器可以应用于锁相环电路或频率综合器中.