运算放大器不同剂量率的辐射损伤效应

对几种不同类型（TTL,CMOS,JFETBi,MOSBi）的典型星用运算放大器在不同剂量率（100,10,1及0.01rad(Si)/s）辐照下的响应规律及随时间变化的退火特性进行了研究．结果显示不同类型运放电路的辐照响应有明显差异：双极运放电路辐照剂量率越小,其损伤越大;CMOS运放电路对不同剂量率的响应并非线性关系,但不同剂量率辐照损伤的差异,可以通过与低剂量率相同时间的室温退火得到消除,本质上仍然是与时间相关的效应;JFET输入运放不仅有低剂量率辐照损伤增强效应存在,且辐照后还有明显的“后损伤”现象;PMOS输入运放的结果则表明,各辐照剂量率间的损伤无明显区     

运算放大器不同剂量率的辐射损伤效应

对几种不同类型(TTL,CMOS,JFET-Bi,MOS-Bi)的典型星用运算放大器在不同剂量率(100,10,1及0.01rad(Si)/s)辐照下的响应规律及随时间变化的退火特性进行了研究.结果显示不同类型运放电路的辐照响应有明显差异:双极运放电路辐照剂量率越小,其损伤越大;CMOS运放电路对不同剂量率的响应并非线性关系,但不同剂量率辐照损伤的差异,可以通过与低剂量率相同时间的室温退火得到消除,本质上仍然是与时间相关的效应;JFET输入运放不仅有低剂量率辐照损伤增强效应存在,且辐照后还有明显的"后损伤"现象;PMOS输入运放的结果则表明,各辐照剂量率间的损伤无明显区别.     

CMOS运算放大器的辐照和退火行为

介绍了CMOS运算放大器电路经电离辐照后,在不同偏置及不同退火温度下,运放整体性能参数、电路内部单管特性及功能单元电路的节点电流、电压的变化规律,分析了引起运放辐照后继续损伤退化的基本原因.结果显示,运放电路辐照后的退火行为与偏置及温度均有较大的依赖关系,而这种关系与辐照感生的氧化物电荷和Si/SiO2界面态密度的增长与退火直接相关.     

CMOS运算放大器的辐照和退火行为

介绍了CMOS运算放大器电路经电离辐照后 ,在不同偏置及不同退火温度下 ,运放整体性能参数、电路内部单管特性及功能单元电路的节点电流、电压的变化规律 ,分析了引起运放辐照后继续损伤退化的基本原因 .结果显示 ,运放电路辐照后的退火行为与偏置及温度均有较大的依赖关系 ,而这种关系与辐照感生的氧化物电荷和Si/SiO2 界面态密度的增长与退火直接相关     

一种抑制ESD保护电路闩锁效应的版图研究

针对具有低压触发特性的静电放电(electrostatic discharge,ESD)保护电路易闩锁的不足,本文结合CSMC0.6μm CMOS工艺,设计了一种可应用于ESD保护电路中的独立双阱隔离布局方案,这种方案不仅可以有效的阻断形成闩锁的CMOS器件固有纵向PNP与横向NPN晶体管的耦合,且兼容原有工艺而不增加版图面积。将此布局方案与常规保护环结构同时应用于笔者研制的具有低压快速触发特性双通路ESD保护电路中,通过流片及测试对比表明,该布局方案在不影响保护电路特性的同时,较常规保护环结构更为有效的克服了保护电路的闩锁效应,从而进一步提升了该保护电路的鲁棒性指标。本文的布局方案为次亚微米MOS ESD保护电路版图设计提供了一种新的参考依据。     

不同注F剂量与CMOS运放电路辐照损伤的相关性

在不同注F剂量条件下,对P沟和N沟两种不同差分对输入CMOS运放电路的电离辐照响应进行了研究.分析比较了注F和未注F运放电路电离辐照响应之间的差异.结果表明,在栅场介质注入适量的F,可有效抑制辐照感生的氧化物电荷尤其是界面态的增长,从而提高CMOS运放电路的抗辐照特性.     

不同注F剂量与CMOS运放电路辐照损伤的相关性

在不同注F剂量条件下,对P沟和N沟两种不同差分对输入CMOS运放电路的电离辐照响应进行了研究.分析比较了注F和未注F运放电路电离辐照响应之间的差异.结果表明,在栅场介质注入适量的F,可有效抑制辐照感生的氧化物电荷尤其是界面态的增长,从而提高CMOS运放电路的抗辐照特性.     

消除CMOSIC闭锁的外延加双保护环技术

本文简要描述了CMOS集成电路的闭锁机理,提出了消除CMOS集成电路闭锁的n~-/n~+外延加双保护环结构;把这种结构用于CC4066电路,在5.6×10~8Gy/s的γ瞬时剂量率下进行辐照实验,电路均不发生闭锁。最后得出,外延加双保护环结构,对中小规模电路而言,是一种消除CMOS电路闭锁的有效方法。     

不同结构CMOS运算放大器电路的电离辐射效应

介绍了在相同工艺条件下,N沟和P沟输入两种不同结构CMOS运算放大器电路的电离辐照响应规律及各子电路对电特性的影响情况.结果表明:由辐照感生的氧化物电荷引起的N沟镜像负载的不对称是导致P沟输入运放电特性衰降的主要机制;而由氧化物电荷和界面态引起的N沟差分对的漏电增大则是造成N沟输入运放电路性能变差的主要原因.     

不同结构CMOS运算放大器电路的电离辐射效应

介绍了在相同工艺条件下 ,N沟和 P沟输入两种不同结构 CMOS运算放大器电路的电离辐照响应规律及各子电路对电特性的影响情况 .结果表明 :由辐照感生的氧化物电荷引起的N沟镜像负载的不对称是导致 P沟输入运放电特性衰降的主要机制 ;而由氧化物电荷和界面态引起的 N沟差分对的漏电增大则是造成 N沟输入运放电路性能变差的主要原因     

Two novel fully complementary self-biased CMOS differentialamplifiers

Two CMOS differential amplifiers, one that is intended for applications in which the input common-mode range is relatively limited, the complementary self-biased differential amplifier (CSDA), and one that is intended for applications in which the input common-mode range is bounded only by the supply voltages, the very-wide-common-mode-range differential amplifier (VCDA), are discussed. Both differ from conventional CMOS differential amplifiers in having fully complementary configurations and in being self-biased through negative feedback. The amplifiers have been applied as precision high-speed comparators in commercial VLSI CMOS integrated circuits     

Wideband CMOS Amplifier Design: Time-Domain Considerations

Time-domain responses of wideband CMOS amplifiers using several inductive peaking techniques are presented. Transient performance considerations are described, including the effects of transistor parasitics on settling and edge rates. A combination of time- and frequency-domain performance is derived for a given bandwidth extension technique, and tradeoffs are discussed. Measured results for several high-speed high-gain single-stage amplifiers are presented in 0.18-$mu$m CMOS, and a design strategy for multistage amplifiers is introduced. Finally, design and simulation results are presented for a multistage amplifier in 0.18-$mu$m CMOS that attains a bandwidth of 22.7 GHz with 14.7-dB voltage gain, operates at 40 Gb/s, and consumes 93.6 $~$mW.      

两种不同工艺CMOS运算放大器的电离辐照响应特性

研究了干氧和氢氧合成两种不同工艺 CMOS运算放大器电路的电离辐照响应特征和变化规律。结果显示 ,虽然对单管特性而言 ,干氧工艺具有较强的抑制辐射感生氧化物电荷和界面态增长的能力 ,但由于在辐照过程中氧化物电荷的形成改变了电路的对称性 ,因而对电路造成比氢氧合成工艺更大的损伤。表明 ,适当的界面态的引入 ,有利于增加负载电流镜的饱和工作范围 ,从而降低电路的辐射敏感性。     

电离辐射对CMOS运算放大器恒流偏置电路的影响

介绍了确定 CMOS运算放大器各级工作点的恒流源偏置电路随辐照总剂量变化的响应特征及其辐照敏感性对运放整体性能参数的影响规律。结果表明 ,恒流源特性的衰降对电参数的变化有一定的影响 ,但在一定范围内并不是造成辐射感生运放电参数衰变的最主要原因     

Effect of total ionizing dose radiation on the 0.25μm RF PDSOI nMOSFETs with thin gate oxide

Thin gate oxide radio frequency (RF) PDSOI nMOSFETs that are suitable for integration with 0.1 μm SO1 CMOS technology are fabricated, and the total ionizing dose radiation responses of the nMOSFETs having four different device structures are characterized and compared for an equivalent gamma dose up to 1 Mrad (Si), using the front and back gate threshold voltages, off-state leakage, transconductance and output characteristics to assess direct current (DC) performance. Moreover, the frequency response of these devices under total ionizing dose radiation is presented, such as small-signal current gain and maximum available/stable gain. The results indicate that all the RF PDSOI nMOSFETs show significant degradation in both DC and RF characteristics after radiation, in particular to the float body nMOS. By comparison with the gate backside body contact (GBBC) structure and the body tied to source (BTS) contact structure, the low barrier body contact (LBBC) structure is more effective and excellent in the hardness of total ionizing dose radiation although there are some sacrifices in drive current, switching speed and high frequency response.     

高精度CMOS DEM-CCⅡ放大器

采用动态元件匹配二代电流传输器(DEM-CCⅡ)技术,设计了一种0.35μm标准工艺的高精度CMOS放大器。通过比较传统的CMOS运放可知,所设计的CMOS放大器既增大了输出摆幅又减小了输出阻抗,且有效地限制了有限的运放增益对电路性能的影响。仿真实验结果表明,该CMOS放大器增益误差比传统运放的增益误差小38～50倍,精度等级明显提高,因而特别适用于各类检测和信号调理放大器的设计中。     

4- and 13-GHz tuned amplifiers implemented in a 0.1-μm CMOStechnology on SOI, SOS, and bulk substrates

Four- and 13-GHz tuned amplifiers have been implemented in a partially scaled 0.1-1 μm CMOS technology on bulk, silicon-on-insulator (SOI), and silicon-on-sapphire (SOS) substrates. The 4-GHz bulk, SOI, and SOS amplifiers exhibit forward gains of 14, 11, and 12.5 dB and F_min's of 4.5 (bulk) and 3.5 db (SOS). The 13-GHz SOS and SOI amplifiers exhibit gains of 15 and 5.3 dB and F_unn's of 4.9 and 7.8 dB. The 4-GHz bulk amplifier has the highest resonant frequency among reported bulk CMOS amplifiers, while the 13-GHz SOS and SOI amplifiers are the first in a CMOS technology to have tuned frequencies greater than 10 GHz. These and other measurement results suggest that it may be possible to implement 20-GHz tuned amplifiers in a fully scaled 0.1-1 μm CMOS process     

一种新型的高性能CMOS电流比较器电路

分析了目前几种高性能连续时间CMOS电流比较器的优缺点,提出了一种新型CMOS电流比较器电路．它包含一组具有负反馈电阻的CMOS互补放大器、两组电阻负载放大器和两组CMOS反相器．由于CMOS互补放大器的负反馈电阻降低了它的输入、输出阻抗,从而使电压的变化幅度减小,所以该电流比较器具有较短的瞬态响应时间和较快的速度．电阻负载放大器的使用减小了电路的功耗．利用1.2μm CMOS工艺HSPICE模型参数对该电流比较器的性能进行了模拟,结果表明该电路的瞬态响应时间达到目前最快的CMOS电流比较器的水平,而功耗则低于这些比较器,具有最大的速度/功耗比．此外,该CMOS电流比较器结构简单,性能受工艺偏差的影响小,适合应用于高速/低功耗电流型集成电路中．