驱动芯片BCSl608及其在超声电机中的应用

超声电机的应用场合要求其驱动电源结构简单、功耗低、集成度高,且超声电机结构形式多样,要求驱动电源配套.BCS1608是一种3路电平转换电路,可将2.5～5.5 V的电源电压转换为36 V高电平的输出驱动信号.简要介绍其主要特性、内部结构和引脚功能,重点讨论逆变部分的电路结构,其两相三桥臂的结构提供了两相和三相2种电压输出模式.给出该芯片在微型超声电机BM730-A1中的应用方案,得到很好的驱动效果.仿真及实验结果表明,该芯片构成的驱动电源可靠性高,适合驱动多种结构微型超声电机.     

一种微型机器鱼的压电驱动系统设计

压电陶瓷用作微型机器人的致动器具有静音、低功耗等优点,但在悬臂型应用中高位移所需的高驱动电压是其应用难点。该文针对一种双鳍式微型机器鱼的压电致动器,设计了可控制输出频率、幅值的高压正弦信号驱动系统。压电致动器的驱动模块采用PA443高压运放设计外围电路,运放电源基于集成开关芯片设计升压(BOOST)和降压升压(BUCKBOOST)开关电源电路,实现了升压比分别为27和14的+1 66 V和-166 V小型运放电源。信号源模块输出正弦脉冲宽度调制(SPWM)波并对其解调,经PA443放大成驱动电压。结果表明,该驱动系统在满足体积小和输出稳定的前提下,采用交替驱动方式连接负载,输出峰峰值可调且最大为326.5 V的正弦双极驱动电压,具有实用创新性和一定带载能力。     

一种MEMS开关驱动电路的设计

静电驱动MEMS开关可靠工作需要较高的驱动电压,大多数射频前端系统很难直接提供,因此需要一种实现电压转换和控制的专用芯片,以满足MEMS开关的实用化需要。本文基于200V SOI CMOS工艺设计的高升压倍数MEMS开关驱动电路,采用低击穿电压的Cockcroft-Walton电荷泵结构,结合特有的Trench工艺使电路的性能大大提高。仿真结果显示驱动电路在5V电源电压、0.2pF电容和1GΩ电阻并联负载下,输出电压达到82.7V,满足大多数MEMS开关对高驱动电压的需要。     

宏微压电驱动器的电源设计与试验

针对超声电机与压电微驱动器对驱动电源的要求,设计出一种既能驱动超声电机又能驱动压电微驱动器的驱动电源,该驱动电源由可调变压器、半桥模块及以高性能数字信号处理(DSP)芯片TMS320F28335为核心的控制器组成。该电源驱动超声电机时,电源输出相位差、频率均较大范围连续可调的二相超声频率交流电;驱动压电驱动器时,电源输出较大范围连续可调的直流电。对行波型旋转超声电机及钹型压电驱动器的系列驱动试验表明该电源能同时满足超声电机和压电驱动器的驱动要求。     

一种用于高压芯片的带隙基准源设计

基于TSMC 1.0 μm 40 V BCD工艺,利用带隙原理设计了一款用于高压芯片的基准源电路.仿真结果显示,该电路可以工作在10～25 V电源电压下,输出的基准电压精度为13.3×10-6/℃,输出电流高达20 mA,且受电源电压影响很小.与传统高电源电压基准相比,该电路提高了输出电压的精度和稳定性,具有较大的电流驱动能力,完全可以作为芯片内部电源使用.     

电子倍增CCD驱动电路设计

提供了一种针对电子倍增CCD(EMCCD)驱动电路的设计方案。通过FPGA编程产生符合EMCCD时序要求的信号波形,采用EL7457高速MOSFET驱动芯片对FPGA输出信号进行电平转换以满足EMCCD驱动电压要求,并由分立的推挽放大电路驱动高电压信号,输出电压20~50 V可调,像素读出频率达5 MHz。实验结果表明,该驱动电路能够使EMCCD正常工作输出有效信号。     

一种基于BCD工艺的新型5V基准电路设计

设计了一种结构简单的新型基准电路,通过对带隙基准的倍乘,无需电压转换电路,输出5V基准电压可直接用于芯片次级电源.电路设计中,运用驱动电路提高基准电压的驱动能力,通过温度补偿、电路隔离技术和反馈环路,提高基准电压的温度特性、电压抑制比和稳定性.全电路基于0.35μm BCD工艺,并通过Hspice仿真.结果表明,基准电压输出为5V,驱动能力20mA,温度系数5.1ppm/℃;室温下,电源抑制比63dB@100kHz.     

中小屏幕TFT-LCD驱动芯片的输出缓冲电路

在分析中小屏幕TFT-LCD驱动芯片的负荷特性的基础上,提出了一种新型的驱动电压输出缓冲电路结构.通过负反馈动态控制输出级的工作状态,具有交替提供拉电流和灌电流的驱动能力,可有效抑制输出电压的波动.与传统的两级运算放大器电路相比,该电路结构简单,稳定性能好,降低了静态功耗并节省了芯片面积.采用0.25μm CMOS工艺设计并实现了两种不同输出电压的缓冲电路.HSPICE仿真结果表明,输出电压缓冲电路的静态电流为3μA,Offset电压小于±2mV.同时,当TFT-LCD的驱动电压在-8～ 16V之间切换时,输出电压的波动范围小于±0.4V,输出电压的恢复时间小于7μs.经对工程样片的测试知,其性能完全满足中小屏幕TFT-LCD驱动控制芯片的要求.     

一种用于高压PMOSFET驱动器的电压跟随电路

通常PMOSFET栅源电压为-20~20 V,而用于GaN功率放大器的高压PMOSFET驱动器,其工作电压为28~50 V,因此需要一种新型电路结构来保证PMOSFET栅源电压工作在额定范围。设计了一种新型电压跟随电路,采用新型多环路负反馈结构,核心电路主要为电压基准单元、减法器单元、误差放大器单元和采样单元,可产生稳定的跟随电压。该电路具有宽电源电压范围、高输出稳定性以及低温度漂移等特性。基于0.5μm BCD工艺对电路进行流片,测试结果表明,采用该电路的驱动器芯片,其电源电压为15~50 V,输出电压变化量约为0.6 V,在-55~125℃温度范围内,电压漂移量约为0.12 V,满足大多数PMOSFET栅源电压的应用要求。     

中小屏幕TFT-LCD驱动芯片的输出缓冲电路

在分析中小屏幕TFT-LCD驱动芯片的负荷特性的基础上,提出了一种新型的驱动电压输出缓冲电路结构.通过负反馈动态控制输出级的工作状态,具有交替提供拉电流和灌电流的驱动能力,可有效抑制输出电压的波动.与传统的两级运算放大器电路相比,该电路结构简单,稳定性能好,降低了静态功耗并节省了芯片面积.采用0.25μm CMOS工艺设计并实现了两种不同输出电压的缓冲电路.HSPICE仿真结果表明,输出电压缓冲电路的静态电流为3μA,Offset电压小于±2mV.同时,当TFT-LCD的驱动电压在-8～+16V之间切换时,输出电压的波动范围小于±0.4V,输出电压的恢复时间小于7μs.经对工程样片的测试知,其性能完全满足中小屏幕TFT-LCD驱动控制芯片的要求.     

一种用于白光LED驱动芯片的软启动电路设计

本文提出了一种用于白光LED驱动芯片的软启动电路,限制启动时流入芯片的电流和输出端的电压过冲。该电路具有强的控制启动能力、结构简单、启动电流小。后仿真结果表明,基于0.35μm CMOS工艺模型参数,在3.3V电源电压下,该软启动电路软启动的时间典型值为2ms左右,输出电压将稳定为200mV。     

低温漂高电源抑制的CMOS片上电流源

设计了一种用于驱动电路和模数转换器的片上电流源,该结构利用带隙基准的方法产生了一个与温度无关的参考电平,同时为了满足高电源抑制的要求,电流源中采用了运算放大器的负反馈环路来抑制电源到输出的增益,从而使输出电平与电源电压无关,然后通过电阻把电压转化为电流.该电路在0.35,μm、3.3 V的工艺下实现,芯片面积为0.03 mm2.仿真和测试结果表明,该电流源的温度系数为8.7×10-6/℃,在2.6～4 V的电源电压下均能正常工作,达到了系统要求.     

基于MAX1968的半导体激光电源设计

作为激光器重要组成部分的激光器电源,其输出不仅要求大电流、低电压、高稳定度,而且工作脉冲频率较高(可达50 MHz)。针对此目标,设计了一种个将5 V、4 A转换为2.4 V、3.3 A恒流输出的激光器电源输出转换电路,为激光器提供稳定的电流,并通过TTL控制电路使输出频率可调。除此之外,笔者本文还讨论了一种半导体激光温度控制电路的设计方案,采用高集成、高性价比和高效率开关型驱动芯片MAX1968实现热电致冷驱动电路,能够实时监视和控制激光器温度,以稳定激光器的输出功率和波长。     

超声电机驱动电路谐振逆变器的设计

超声电机（简称为USM）是一种有别于传统电机的新型微特电机,具有特殊的机械结构和工作原理。所以USM必须要用专门的高频的驱动电路来驱动电机转动,一般需要输出两相的相位差由90°的高频交流正弦电压,而谐振逆变器作为USM驱动电路的重要组成部分,其工作性能的优劣直接影响驱动电路的输出性能,进而影响电机运行性能。为了进一步改善USM运行性能,进行USM驱动电路谐逆变器技术方面的研究,对于超声波电机的发展,应用是十分必要的。文中设计了一种并联负载型谐振逆变器,实现了两相相位差为90°的高频交流正弦电压的稳定和准确输出,最后通过电路仿真进行了验证。     

双晶片压电材料微型驱动系统研究

在微型机器人应用中,双晶片压电材料作为执行器将电势能转化为机械变形。通常,此类执行器使用庞大而笨重的电源进行激励,因此限制了其应用范围。该文采用级联型抽头变压器(CTI)升压级与高电压驱动级进行级联,设计并研制了具有高能效、高增益双晶片压电材料微型驱动系统。该微型驱动系统能量转换效率峰值为68.5%,升压增益为162倍,且具备输出频率为4Hz,输出电压为600V的驱动能力。实验表明,该微型驱动系统可驱动双晶片压电材料,使其能在微型机器人领域中得到广泛应用。     

基于0.6μm BCD工艺的迟滞电流模LED驱动芯片设计*

基于0.6μm BCD工艺设计了一种高转换效率的迟滞电流模控制的白光LED驱动芯片。该驱动器可工作在6~40V电源电压下,其最大输出驱动电流可达1.0A,最大开关频率可达1MHz,输出电流误差小于?5%,转换效率大于80%。文章重点介绍了芯片内部影响输出电流精度的高侧电流检测电路以及高速比较器的设计,并给出了所设计的迟滞电流模白光LED驱动器的相关仿真和测试结果。     

一款高精度低电流的两级高电压电源调整电路

提出了一种改进的高输入电压调整电路结构,该电路结构在TSMC 0.25 μm BCD工艺平台进行验证.电路包括两个参考电压模块、两级调整电路和一个关断信号产生模块.介绍了初级电压调整和精确电压调整电路,可以产生稳定精确的输出电压,同时也提高了低输入电源电压时的输出电流能力.通过两级电源调整电路可以实现软启动功能,减小启动浪涌电压,提高启动性能.此外,关断模块产生可以可靠关闭高压模块和低压模块的两种控制信号,使得在待机模式下高压直流转换系统仅消耗极低的待机电流.该电路结构的输入电压可以在2.5～45 V宽幅范围内变化.在待机模式下,高压直流转换系统的待机电流最低仅300 nA,电源调整电路可以输出最高60 mA的负载电流.     

基于TPS70XXX系列芯片电源转换电路的设计

本文基于TI公司的TPS70XXX系列电源转换芯片,介绍一种多电源供电电路的设计.该电路芯片采用5V输入,可选择的双电压输出,专为DSP、ASIC和FPGA等芯片提供完整的电源供电解决方案,且可以选择上电次序.     

压电式点胶机驱动电源研究

为满足压电陶瓷对驱动电源连续可调和快速响应的要求,同时改善传统驱动电源效率低、输出波纹大等缺点,该文采用一种直流逆变原理和电压控制驱动方案,并进行了理论分析和实际的电路实验。结合主功率电路和控制电路,采用交流直流变换、功率转换、整流滤波输出直流电压,结合脉宽调制控制芯片,经采样反馈调节高频逆变器的占空比,从而调节输出电压的大小,采用半桥驱动方式实现负载的驱动。当驱动等效负载电容为6.4μF的压电陶瓷时,在0~1kHz频率范围内实现输出电压0~200V连续可调,波纹电压小于10mV,上升沿的时间只有75μs,能满足点胶机的工作要求。     

一种高转换速率衬底电位选择电路的设计

本文基于0.5μm 5V DPTM CMOS工艺设计了一款用于LED驱动芯片的衬底电位选择电路。该电路采用峰值电流镜作为偏置,使其在低电压下能够正常工作,并运用源端输入带正反馈的比较器,使得电路具有一定的迟滞和高的转换速率,最后巧妙的设计了输出级,使输出结果尽可能的与芯片中的最高电压相等。仿真结果显示,比较器的转换速率为55.7V/μs,并且具有0.2V的迟滞,满足设计要求。