一种高速高可靠性低功耗的电平位移电路

为了满足MHz以上频率的GaN半桥栅驱动系统的应用需求,提出了一种高速高可靠性低功耗的低FOM电平位移电路。串联可控正反馈电平位移电路通过仅在转换过程中减弱正反馈力度,实现了低传输延迟和高共模噪声抗扰能力,同时采用最小短脉冲电路设计以降低功耗。该电平位移电路基于0.5 μm 80 V高压(HV) CMOS工艺进行设计与仿真验证,结果表明,电路具有960 ps的传输延时、50 V/ns的共模噪声抗扰能力和0.024 ns/(μm·V)的FOM值。     

一种适用于锂电池的电流监测电路设计

提出了一种适用于锂电池的电流监测电路,通过在锂电池供电环路引入灵敏电阻对电流进行采样,并使用时钟控制开关电容运算放大器和高速比较器,实现从模拟信号到数字信号的转换。在处理器中进行精确电流量的运算,能对过流、短路电流进行保护,也能用于精确计算电池阻抗、电量等相关参数。电路基于0.18μm CMOS工艺,电源电压为2.5 V。对所设计电路进行了仿真验证。结果表明,该电路在-40℃~+125℃应用环境温度范围内能够实现对电流的采样和编码功能,并且能对充放电动作进行判断。     

基于占空比的无电流传感器最大功率点跟踪系统

为了降低能量收集系统的功率损耗,提出了一种基于占空比的无电流传感器最大功率点跟踪（Maximum Power Point Tracking,MPPT）系统。传统的MPPT方法需要进行直流测量或开路电压测量,本文提出的算法利用滞后切换信息预估发电机的输出功率,可以实现保持最大功率提取,无需进行直流测量。采用MSP430微控制器进行了实现,并调整MPPT算法以适合热电发电机的特性。滞后电压调节器能够将热电发电机输出电压维持在参考电平上,因此可以根据给定的温度条件下提取最大功率。实验分析结果表明,提出的MPPT能量收集系统结构简单、成本较低、功率损耗低,且适用于各类小规模可持续发电。     

600 V耗尽型GaN功率器件栅极驱动方案设计

介绍了一种适用于600 V耗尽型氮化镓GaN(gallium nitride)器件的栅极驱动策略以及对应的驱动电路,并分析了采用耗尽型GaN功率器件的原因。驱动电路在功率管开启过程的2个阶段采用2种驱动强度的电流,在减小功率管开启过程中dv/dt的同时,保证功率管的开启速度。基于0.35μm BCD工艺对电路进行仿真验证,结果表明:在600 V输入电压的半桥驱动应用下,驱动电路在GaN功率器件阈值电压前提供700 mA驱动电流,达到阈值电压后提供190 mA稳定驱动电流,开关节点的dv/dt为150 V/ns,传输延迟加开启延迟为20 ns。     

一种同步模式RC振荡器的设计

提出了一种性能较高的具有同步功能的RC振荡器。相比传统RC振荡器,通过控制器外围SYN引脚接收同步开关频率信号来设定振荡器的周期,设计出工作在同步模式下的RC振荡器。仿真结果表明,在典型参数情况下,该振荡器频率在140~450 kHz范围内能跟随外部同步频率。通过对外围电阻电容进行设置,在-40℃~125℃温度范围内,振荡器能够正常工作,可以应用于工作在同步模式下的控制器。     

宽负载应用的自适应关断时间Boost电路

设计了一种新型自适应关断时间(AFT)模式Boost电路。不同于传统的采样输入/输出电压的自适应电路,该AFT模式Boost电路直接采用真实的占空比信息,设置了自适应比较点,解决了开关频率受负载电流影响的问题。基于0.5 μm CMOS工艺对电路进行仿真验证。结果表明,当输入电压在2.4~4.2 V、负载电流在0.3~1.2 A范围内变化时,该AFT模式Boost电路的工作频率稳定在967~972 kHz之间,频率变化范围仅为传统自适应电路的14.3%。     

一种低压快速瞬态响应的片上LDO

提出了一种低输入电压的快速瞬态响应片上低压差线性稳压器(LDO)。采用基于反相器的轨-轨输入运放作为误差放大器(EA)的输入级。EA后级采用大抽灌电流能力的STCB结构。LDO加入了高通耦合结构,实现了低输入电压和全负载范围下的快速瞬态响应。该LDO无需外加偏置网络就能实现自启动。在Dongbu 0.5 μm CMOS工艺下,LDO的输入电压为2.2~2.7 V,输出电压为2 V。仿真结果表明,在负载电容为100 pF、压差为200 mV的条件下,该LDO可稳定输出0.1~100 mA的负载电流,负载在0.5 μs范围内切换时的电压尖峰在310 mV以内。     

一种基于电源纹波前馈的高PSR的LDO

功率管栅端寄生电容的存在使得LDO的电源抑制特性(PSR)在中高频段变差。在前馈纹波抵消技术的基础上,通过在误差放大器输出端与功率管栅端之间引入具有低输出阻抗的电压跟随器,拓展了PSR带宽,实现了中高频段的高电源抑制特性。采用箝位电路,进一步提高了重载下的环路增益,保证负载范围内LDO在中高频段均具有较高的PSR。基于0.5 μm CMOS工艺进行设计与仿真。结果表明,LDO的最大静态电流为80 μA,功率管的压差电压为150 mV,负载电流范围为50 μA~25 mA。在25 mA负载电流下,LDO的PSR在100 kHz时为-63 dB,在10 MHz时为-57.5 dB。     

白光LED背光驱动电路研究进展

白光LED应用于LCD面板背光源越来越广泛,其驱动电路随着LCD面板尺寸的增大也相应发展。阐述了从小尺寸面板的驱动电路到大尺寸面板的驱动电路的进展,分析了现有主要应用电路的结构和工作原理。中小尺寸LCD面板中的背光源驱动电路已经发展成熟,它采用DC-DC电源转换器与线性电流源相结合的电路结构;大尺寸LCD面板中的LED背光源驱动电路正在快速更新,围绕着提高电源转换效率和实现灵活准确调光的目标发展。     

一种视觉机器人抓取控制策略算法研究

针对视觉机器人抓取目标的稳定性和准确性,提出一种关注探索方法的强化学习策略。采用深度关注的确定性策略梯度算法,利用关注区域建议网络来选择预勘探区域消息,并通过自适应探索方法计算该消息,以随着目标的变化调整策略。根据末端执行器与预勘探区域中心之间的距离,定义分层奖励函数,用于减少稀疏奖励矩阵带来的杂项信息。在Bullet3环境下进行了训练,实验结果表明：所提策略能够克服训练过程中可能出现的稳定性差和收敛效率低的问题,能产生抗噪声干扰的鲁棒控制,且具有较高的抓取成功率。