一种能抑制HBT Kink效应的新型复合管

介绍了GaAs异质结双极型晶体管(HBT)的Kink效应及其对宽带匹配的影响,并根据负反馈原理,提出了一种新型的HBT复合管结构.通过对该结构进行小信号分析和计算机软件仿真,该复合晶体管在整个测试频段内输出阻抗接近于一个简单的RC串联电路,并且输出电阻在很宽的频率范围内保持稳定.采用2 μm InGaP/GaAs HBT半导体工艺技术流片测试,结果表明,在0.1～20 GHz(接近该HBT的截止频率)的频率范围内所提出的新型HBT复合管抑制了Kink效应并与理论分析结果及计算机仿真结果相吻合.采用该复合管作为宽带放大器的有源器件可以在很大程度上简化匹配电路的设计并且不会显著增加芯片面积和功耗.     

应用于开关电源控制芯片的欠压锁存电路的设计

针对单片开关电源控制芯片设计了一种欠压锁存电路,该电路结构简单,无需使用基准电压源,具有功耗低,响应速度快等优点,并可以实现滞回功能.最后在CSMC 0.5 μm CMOS工艺库下使用Cadence Spectre进行了仿真验证,结果表明,芯片正常工作时,欠压锁存电路的平均功耗低于10 mW,响应速度较快,而且电路实现了滞回功能,滞回电压范围为800 mV左右.     

一种GMOS SnO2气体微传感器的设计

采用TSMC 0.6 μm 1P3M标准CMOS工艺设计了一种检测O2浓度的SnO2气体微传感器.传感器材料是由实验分析及CMOS工艺共同确定,其多晶硅加热电阻温度系数小、功耗低,而SnO2敏感薄膜灵敏度高且稳定性良好,通过软件对器件进行热学模拟仿真并确定了传感器的结构及设计参数.芯片测试结果表明:所设计的MHP悬空结构的传感器反应速度快、抗干扰能力强、具有较高的灵敏度及稳定性,检测O2含量的浓度范围为15%～70%,满足了工艺要求.     

PT2262编码芯片的内部电路分析及仿真

PT2262是一种广泛应用于遥控装置的,具有功耗低、抗干扰能力强的芯片。对该芯片的功能特点和工作原理进行了详细介绍,并在对该芯片做逆向集成电路设计提取时,对PT2262内部电路进行了详细的分析,通过仿真软件Max PlusⅡ对其内部电路进行了仿真,给出了仿真分析结果。不但可以为电路设计提供了电路参考,而且也对掌握该芯片的工作原理和使用方法提供了很大的帮助。     

基于全定制IP设计的漏电流功耗仿真计算方法

提出了一种自顶向下的基于晶体管级的全定制IP漏电流功耗计算方法,该方法计算快速高效,实用性强,取代了以往完全依靠软件仿真进行功耗计算的技术.在设计龙芯 号CPU中的全定制IP时应用了此方法,该芯片采用的是中芯国际0 .18μm CMOS工艺技术.为了验证该方法,把计算结果与Synopsys公司的Nanosim仿真结果进行对比,误差只有10 %左右.由于软件仿真需要大量的测试激励与计算时间,而该方法不需要外加测试激励便可以计算出全定制IP漏电流功耗,并能快速找到其模块所在位置,使设计周期大为缩短,因此完全可以针对这种计算方法开发相应软件及进行应用     

硅基APD器件的工艺及性能仿真分析

硅基APD 的性能取决于其器件结构与工艺过程。文中对n+-p--p+外延结构的APD 器件的工艺和器件性能进行了仿真分析,为硅基APD 器件的设计提供了理论指导。利用Silvaco 软件对APD器件的关键工艺离子注入和扩散工艺进行了仿真, 确定工艺参数对杂质的掺杂深度和掺杂分布的影响。并且,对于APD 器件的性能进行了分析,对电场分布、增益、量子效率、响应度等参数进行了仿真分析。仿真结果表明:在给定的器件参数条件下,所设计的APD器件的增益为100时,响应度峰值为55A/W左右,在600~900 nm 范围内具有较高响应度,峰值波长在810 nm。     

基于全定制IP设计的漏电流功耗仿真计算方法

提出了一种自顶向下的基于晶体管级的全定制IP漏电流功耗计算方法,该方法计算快速高效,实用性强,取代了以往完全依靠软件仿真进行功耗计算的技术.在设计龙芯Ⅱ号CPU中的全定制IP时应用了此方法,该芯片采用的是中芯国际0.18μm CMOS工艺技术.为了验证该方法,把计算结果与Synopsys公司的Nanosim仿真结果进行对比,误差只有10%左右.由于软件仿真需要大量的测试激励与计算时间,而该方法不需要外加测试激励便可以计算出全定制IP漏电流功耗,并能快速找到其模块所在位置,使设计周期大为缩短,因此完全可以针对这种计算方法开发相应软件及进行应用.     

低压低功耗无源UHF RFID标签芯片模拟前端电路的设计

本文从设计符合EPCTM C1G2协议的超高频无源射频识别标签芯片的角度出发,对RFID标签芯片模拟前端电路进行设计.通过对各个关键电路的功耗与电源进行优化,实现了一个符合协议要求的低电压、低功耗的超高频无源RFID标签芯片的模拟前端.该UHF RFID标签模拟前端设计采用SMIC 0.18 μm EEPROM CMOS工艺库.仿真结果表明,标签芯片模拟前端的整体功耗控制在2.5 μW以下,工作电源可低至1 V,更好地满足了超高频无源射频识别标签芯片应用需求.     

基于ARM7控制的声光可调滤波器的射频电路

声光可调滤波器(AOTF)是未来全光网络中实现波长路由选择的首选器件,为制作该器件必须首先完成驱动模块射频电路的设计.文章介绍了一种声光可调谐滤波器驱动系统的实现,该系统基于ARM7控制的用于中心波长为1500的波分复用光网络;基于频率合成芯片ADF4360-8以及ATMEL公司的AMR7芯片AT91SAM7S256.利用仿真软件ADIsimPLL配合设计芯片外围电路.以这种方式设计的射频电路覆盖了1500～1600 nm的光谱范围,能实现lnm的波长调谐,具有结构简单、操作方便、稳定性高等特点.     

用于无源标签芯片的高可靠性上电复位电路

设计了一种适用于无源超高频射频识别(UHF RFID)芯片的超低功耗上电复位电路。对上电检测电路输出信号及该信号的延迟信号进行相与操作,并对RFID芯片的异常掉电情况进行了优化,最终生成复位信号。采用工作于亚阈区的MOSFET和纯数字逻辑电路,大大降低了静态功耗。在SMIC 0.18 μm EEPROM工艺下对电路进行仿真验证。结果表明,生成的复位信号准确可靠,静态功耗低至34 nW。     

一种用于开关电源启动电路的新型自偏置高压器件结构

设计了一种新的用于离线式集成开关电源启动电路的自偏置高压器件结构.对一个RESURF高压(功率)器件的此种自偏置方法进行了原理分析和仿真模拟.采用该结构集成开关电源的启动电路可以节省芯片面积,降低电路功耗,易于控制且可提供较大的芯片内部电源电压.     

SoC低功耗设计及其技术实现

文章根据低功耗设计理论和方法,分别从系统级、模块级及RTL级三个层次上考虑一款SoC芯片功耗设计。在系统级采用工作模式管理方式,在模块级采用软件管理的方式,RTL级采用门控方式,三种方式的应用大大降低芯片了的功耗。仿真分析表明,该芯片的低功耗设计策略取得了预期的效果,实现了较低的动态功耗与很低的静态功耗。该SoC采用0．18μm CMOS工艺库实现,面积为7．8mm×7．8mm,工作频率为80Mnz,平均功耗为454．268mW。     

一种用于开关电源启动电路的新型自偏置高压器件结构

设计了一种新的用于离线式集成开关电源启动电路的自偏置高压器件结构.对一个RESURF高压(功率)器件的此种自偏置方法进行了原理分析和仿真模拟.采用该结构集成开关电源的启动电路可以节省芯片面积,降低电路功耗,易于控制且可提供较大的芯片内部电源电压.     

一种用于TOF激光雷达的多通道时数转换芯片设计

时间数字转换器(Time-to-Digital Converter,TDC)是一种将连续时间信号转换为数字信号输出的器件,是飞行时间(TOF)激光雷达中的关键部件.在利用计数器粗采样和多相位内插细采样的传统结构上,设计了一种基于相位内插的双级粗细结合型时间数字转换电路,并增加了双回波接收通路来接收多脉冲回波信号,在此基础上设计了一款17通道多路TDC系统芯片.芯片采用CMOS 0.11 μm工艺设计,版图面积为0.6 mm×3 mm.后仿真结果显示,在1.2 V电源下其功耗小于100 mW,单输入精度平均值为51.7 ps,动态范围为3.4 μm,且线性度良好.该TDC芯片适用于飞行时间脉冲激光雷达的信号计时.     

基于混合集成的高增益光接收模块北大核心

针对光载无线通信(RoF)系统对高增益、小型化光接收模块(ROSA)的需求,基于混合集成技术,设计并制作了一种高增益的四通道ROSA器件,尺寸为20.0 mm×14.0 mm×5.9 mm。模块内集成了低噪声放大器(LNA)芯片以提高射频信号增益,建立了射频信号传输电路,并对器件特性进行了仿真分析。经测试,器件的射频信号增益达14 dB,-3 dB带宽为23 GHz,在1550 nm波长的入射光下,器件的响应度为0.81 A/W,相邻信道之间的射频信号串扰小于-40 dB。该模块对于减小RoF系统的体积和功耗具有重要意义。     

光学芯片商业仿真软件的开发与应用

光学波导器件的折射率分布情况以及几何尺寸对光波在其中传输的影响很大,给器件的设计带来极大困难,而用传统的依靠实验手段设计光波导器件就显得更加耗时耗力。为此,设计出一款仿真光波导器件的软件,该软件完成了CAD图形交互式编辑、仿真结果图形输出等多个核心模块的设计和编码实现。该CAD软件采用了先进的有限差分光束传播（FD-BPM）仿真算法,为光学芯片设计技术提供了一套具有实用价值的解决方案和软件工具。     

应用于CMOS图像传感器的带保护LDO电路的设计

随着CMOS图像传感器(CIS)的广泛应用,低功耗、高集成化、高稳定性成为其发展趋势,低压差线性稳压器(LDO)因体积小、功耗低、噪声低及电源抑制比高等优点而满足芯片供电需求.为了避免传统电源在芯片异常时仍持续工作致使功耗增加或芯片烧毁,设计了一种可应用于CMOS图像传感器的LDO电路,并加入了LDO的保护电路结构.该保护电路具有欠压保护与过流保护的功能,并能够通过数字电路对LDO进行使能控制.基于0.11 μm CMOS工艺平台对LDO及其保护电路进行仿真与分析,完成了该工艺下电路版图的绘制和验证.     

GaAs MMIC设计及其可靠性研究

文章使用PPH25X工艺3.2mm栅宽的PHEMT功率管芯设计了一款单级功率放大器。经过ADS软件仿真得出较理想的仿真结果。流片后比较了仿真结果与测试结果,在8.5GHz~10.5GHz的频率范围内的实际测试小信号增益在7dB左右,在输入功率为24.8dBm的情况下,输出可以达到33dBm,输入驻波基本小于2。最后利用寿命加速实验对所设计的芯片进行了可靠性评价。经验证,沟道温度选取240℃、260℃和280℃的失效机理一致,在寿命加速分布图上外推出了该器件正常工作条件下的平均失效前寿命。     

一种智能多通路自适应调控寄生供电系统

在全面梳理现有寄生供电系统的基础上,提出一种无需特殊工艺支持、可兼顾高速充电和低压差供电的智能多通路自适应调控寄生供电系统.该方案利用充放电控制状态机,协同双器件并行控制结构,对三条供电线路进行自适应调控切换,在提升充电速度和效率的同时,进一步模糊功耗信息.该方案可用于1-Wire芯片、高要求的光电等信息的采集以及实时监控等功能芯片的供电,并提升芯片的抗侧信道攻击能力.基于华虹宏利0.35 μm体硅CMOS工艺完成了该方案的仿真,结果表明,该系统能够将芯片内外供电压差降低到0.1 V以下,充电速度提升32％.     

基于定向耦合的可见光三波长合波器

本文提出了一种基于定向耦合的可见光三波长合波器,该器件由两级定向耦合器级联而成,实现可见光波段中三波长合成。以常见的635nm,532nm以及488nm三波长为例,提出具体的设计方案与结构参数,整个器件的长度为2500um,用BeamPROP软件对该器件进行模拟,各个波长的插入损耗小于0.15dB。