基于０.２５μｍＢＣＤ工艺的一种新型低温漂欠压保护电路

本文提出了一种结构简单并且具有低温度敏感性的新型欠压保护电路。该电路避免了传统欠压保护电路的基准电压产生模块和比较器模块,利用带隙基准结构和高阶温度补偿的方法减小阈值电压和迟滞电压随温度的变化量,提高了UVLO电路的独立性和可靠性。基于 0.25um BCD 工艺设计实现的新型欠压保护电路芯片面积为0.04mm2,功耗为0.14mW。在温度为25时,新型欠压保护电路的上升阈值8.625V,下降阈值8.145V,迟滞量为0.48V,能够满足电源管理芯片的应用要求。在-40~125温度变化范围内,该电路的阈值电压和迟滞电压的最大变化量分别为53 mV和 50 mV,具有低温度漂移特性。     

一种非对称欠压锁定电路设计

传统带隙基准结构的欠压锁定(UVLO)电路存在结构复杂、温漂特性差、功耗高等缺陷。为精准实现低温漂,提出了一种欠压锁定电路结构,该结构基于差分放大器的非对称性产生滞回电压,进而降低了阈值电压的温度敏感性,提高了阈值电压的精度。该欠压保护电路通过反馈控制法产生了上、下门限阈值电压,克服了单个阈值抗干扰能力差的缺点。电路基于0.18μm BCD工艺设计,仿真结果表明：当电源电压高于上门限阈值电压(V_IH)2.2 V时,芯片系统正常工作;当电源电压低于下门限阈值电压2.01 V时,芯片系统被关断;在-55～+125℃温度范围内,该电路的滞回电压为0.19 V,V_IH温漂为0.01 V,滞回电压温漂为0.07 V,且该欠压锁定电路的功耗在3 V电源下为9.54μW。     

一种高精度过温保护电路的设计

设计了一种高精度的过温保护电路。利用晶体管基极和发射极的负温特性实现温度检测,通过将检测点电压和设定的电压相比较,检测是否过温。由于使用了一个高、低阈值可调的高精度滞回比较器,并且阈值电压点电压由与温度无关的带隙基准提供,因此实现较高的精度和可靠性。通过Cadence Spectre工具基于某公司0.35μm CMOS工艺进行了仿真验证。该设计具有20℃温度迟滞,热关断点为125℃,热开启点为105℃,在3~5.5 V的电压范围内,热关断点和热开启点温度最大漂移不超过0.4℃。     

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RS-485总线发送器的设计

采用CMOS 0.5 μm 40Vds/5Vgs工艺设计了一种RS-485总线发送器。通过设计新颖的输出上拉、下拉驱动结构来满足总线标准,设计摆率限制结构来减小实际应用中容易出现的EMI以及终端反射现象,设计过压、过流、过温保护结构能有效保护芯片在应用时不被烧坏。仿真结果表明,电路能够满足485总线标准要求。     

一种高精度阈值可调过温保护电路的设计

设计了一种高精度阈值可调过温保护电路。该电路利用与温度无关的电压和一个具有负温度系数的电压相比较,实现温度的检测。通过基准分压得到高、低阈值电压可调的迟滞比较器,具有较高的精度。基于0.18μm BCD工艺模型,利用Hspice软件对电路进行仿真。仿真结果表明,在典型应用下,当温度高于150.5℃时,过温保护电路输出高电平,关断电路;当温度低于130.5℃时,电路重新开启,具有20℃迟滞量。在3~5.5 V电源电压范围内,过温电压阈值和迟滞温度最大偏移量小于0.02℃。     

一种高灵敏度过温保护电路的设计

提出了一种应用于LED驱动器的过温保护电路。该电路的温度检测模块通过调节电流镜两条支路上的电阻比值来提高温度系数,输出级采用共源共栅结构,具有温度系数高、受工艺参数变化影响小、电压稳定好等优点。基于CSMC 0.5 μm CMOS工艺,采用Hspice软件对电路进行仿真,结果表明,温度检测模块的工作范围为－45 ℃~135 ℃,CTAT输出电压线性度良好,最大偏差小于2%。当电源电压为5 V时,负温度系数达到11.2 mV/℃,温度感应转变时间小于20 ns;该过温保护电路能较好地抑制电源电压波动引起的阈值点漂移,其漂移系数仿真值小于2.5 ℃/V。     

一种可用于浮动电源的高精度欠压锁定电路

提出了一种新型的欠压锁定电路。该电路结构简单,可用于浮动电源轨,具有精确的迟滞特性,占用面积小,且与CMOS工艺完全兼容。采用0.6μm 16VCDMOS工艺进行仿真、流片验证。Hspice仿真结果表明,其锁定阈值精度高、功耗低。芯片测试结果表明,该电路可用于浮动电源,所测得的欠压锁定阈值与设计值相吻合。     

一种高精度高灵敏度过温保护电路设计

为避免芯片内部因温度过高而造成损坏,以及确保芯片的可靠性和稳定性,基于0.18μm CMOS工艺设计并实现了一种高精度高灵敏度过温保护电路。该电路通过引入带有温度系数电压的反馈技术,产生带有温度信息的逻辑电平,实现对电路工作状态的控制,并给出细致的推导过程。基准电路可在宽范围的输入电压和温度下正常工作,保证过温保护电路有稳定的工作状态和稳定的输出。电路包含正反馈结构,加速温度检测信号输出的翻转,提高灵敏度。仿真结果表明,当温度超过160℃时,保护电路开启,当温度降到150℃时,保护电路关闭,且有10℃的温度迟滞量。该电路能很好地抑制电源电压变化造成的阈值点的漂移,有较高的精度,确保电路性能的稳定。     

应用于便携式ECG的低耗能高精度带隙基准电路设计

为满足便携心电监测设备中低功耗的应用要求,设计一种应用于便携式心电监测芯片的具有低功耗和高精度特性的带隙基准电路。通过采用工作于亚阈值区域的CMOS晶体管,电路取得了超低功耗。并采用高阶温度曲线补偿技术,提高了电路输出基准电压的精准度。电路采用标准CMOS 180 nm工艺设计,仿真结果表明,在-40～100℃的温度范围内输出基准电压为1.16 V,温度系数约为3.3 ppm/℃,在1.3 V电源电压下功耗为6.2μW。