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。     

单片机控制的双调控高压直流电源

为了满足高压电源小型化、智能化的要求,设计一种基于单片机控制,输出电压为5~10 k V可调的新型高压直流电源。通过理论分析与硬件电路实验相结合的方法,对控制电路中高频PWM方波的产生、斩波与半桥的驱动电路以及电源输出过电保护电路做出简要的分析与说明。重点研究隔离型Zeta斩波电路调压原理与控制电路工作原理,同时针对实现数字化电源,提出了程序调压的设计思想。实验结果表明所设计电源可行且输出电压稳定。     

同步整流BOOST型DC/DC软启动电路

针对开关电源启动中出现浪涌电流的问题,设计了一种通过控制电流的方式来实现升压电路中的软启动电路,避免了在切入正常调制时出现较大过冲的现象。通过仿真,所设计的5 V BOOST同步整流DC/DC电路输出电压曲线平滑稳定,未在启动阶段出现浪涌电流和结束后的较大过冲电压。通过对0.5μm 5 V CMOS工艺流片后的电路测试,结果证明利用该设计,5 V升压电路实现了预期的软启动作用,并可灵活应用在其他DC/DC同类开关电源管理芯片中。     

一种全集成高效率多通道神经电刺激电路

设计了一种超低待机功耗、高效率的16通道高压神经电刺激集成电路(IC)。该电路主要包括1个基于串-并联电荷泵的高压产生模块，以及1个16路独立配置的通道输出驱动电路模块。高压产生模块将输入的1.65 V低压域电压转换为高压域电压6.6、9.9、13.2 V;通道输出驱动电路根据设定的刺激电流和电极负载情况动态选择合适的高压域电压以提高电刺激效率。经测试，在1.65 V输入电压和3.3 V电源电压下，该电路待机时静态功耗约为7.6 nW,由待机至电刺激电路工作切换时间小于36 ns,电荷泵输出最大电压可达12.7 V,约为电源电压的4倍，通道控制电路能输出最高1 mA的刺激电流。与传统的固定电源电压电刺激电路相比，消耗的能量最高减少了76.9%。     

一种低电压高频率采用自举电路的BiCMOS驱动电路

本文给出一种适用于低电压、高开关频率升压型DC—DC转换器的BiCMOS驱动电路。该驱动电路采用自举升压技术，它的工作电压最低可达1．5V，在负载电容为60pF条件下，工作频率高达5MHz。文章详细的介绍了此驱动电路设计思想，并且给出最终设计电路。电路基于Samsung AHP615 BiCMOS工艺设计，经Hspice仿真验证达到设计目标。     

一种高压可变波形的压电驱动电路设计

压电驱动方式因具有位移分辨率、机械耐久性及速度高,输出力大,功耗低和频带宽等优势,因而被广泛采用。文章总结并分析了压电驱动的驱动要求与驱动方式,将压电驱动电路划分为直流升压转换模块、直流电压校准模块、开关放大器驱动模块、交流电压校准模块及控制模块,提出了一种结构简单、输出稳定以及可小型化的双级压电驱动电路系统,完成了将5 V低压直流电转换为280 V的高压交流电的设计目标,可以自由地改变输出方波信号和正弦信号的幅值、频率和占空比,并对压电驱动电路的带载能力、输出功率和效率作了分析。     

基于FPGA的光弹调制器用高压驱动电路设计

为满足光弹调制器对高电压、高稳定和精确易控制的驱动电压需求,设计了一种基于FPGA控制、全桥结构LC谐振升压的高压驱动电路。该电路与传统的光弹调制器驱动控制电路相比,大幅降低了直流电源的电压输入要求,通过DDS调节方波频率来控制光弹调制器工作频率,调节方波占空比来控制输出电压。该电路应用于光弹调制器实验,结果表明在光弹调制器的谐振频率下,外部直流电压为5 V时,方波占空比范围为0~50%,对应电压峰-峰值可调节范围为0~840 V。电路具有稳定可靠、操控方便、带负载能力较强等优点,能够实现光弹调制器驱动电压实时精确的控制。     

低压光电式烟雾探测器ASIC设计

基于0.25 μm 5 V/12 V 1P3M高压BCD (BJT/CMOS/DMOS)工艺设计实现了一款独立式低压光电式烟雾探测器专用集成电路(ASIC).分析了系统原理,重点设计了烟雾探测和DC-DC升压电路.其中,烟雾探测电路通过对光电流信号依次进行积分、6 bit ADC量化以及与限制值比较等处理来判断是否有烟雾,电路内部嵌入了多次可擦写(MTP)存储单元用于限制值的数字编程,提高了探测精度和终端产品的生产效率.DC-DC升压电路可将1.8～5.5V的输入电压转换为3.3～12 V的输出电压,用于驱动蜂鸣器和LED等负载.测试结果显示,芯片的功能和性能指标达到设计要求,待机静态电流仅约0.6 μA,对低至0.9 nA的输入光电流信号可进行有效探测.     

MEMS麦克风中新型电荷泵的设计

设计了一款应用于MEMS麦克风的电荷泵电路。在动态的电荷传输开关型电荷泵中,增加了时钟电平倍增电路和负反馈电路,使得电荷泵在工艺偏差、温度以及电源电压变化时能够输出稳定的高压。电路基于0.3 μm CMOS工艺实现,Spectre仿真结果表明,在1.6~3.6 V电源电压范围及所有工艺角下,电荷泵能够输出偏差在±5%以内的14 V高压,与相同条件下的传统静态电荷传输型电荷泵相比,升压单元减少了33%,有效提高了效率,节省了面积。     

纳秒级高功率准分子激光器驱动系统研制

采用反激升压电路与双向半桥驱动电路级联构成双级驱动电路,研制了一种纳秒级、高功率准分子激光器驱动系统。反激升压电路工作在DCM的条件下,保证输出稳定高压。双向半桥驱动电路采用输出电压信号与理想波形查找表比较,控制高低边开关产生控制脉冲,能够输出准分子激光器的任意驱动信号。通过软件仿真,分析了反激升压电路的励磁电感、开关频率、输出功率和驱动电压等工作条件对系统损耗的影响,并获得优化结果。实验表明,最窄驱动脉冲宽度为15 ns,峰值驱动电压为1000 V,脉冲上升/下降时间约为５ ns,峰值能量转换效率为68.5%,该驱动系统在实际应用中可行。