一种应用于可定位射频标签中的接收强度指示器

本文介绍了一种应用在可定位射频标签中的接收强度指示器。提出了一种低功耗、对温度、工艺变化不敏感的低功耗限幅放大器,分析了其增益误差、噪声和频率响应。分析了级联限幅放大器的级间干扰的原理,并提出了解决方法。经过流片测试,接收强度指示器实现了45dB的电压检测范围,电流消耗为1.1mA。     

一种应用两级VGA具有-10~50dB线性调节范围全差分自动增益控制电路

A differential automatic gain control(AGC) circuit is presented.The AGC architecture contains twostage variable gain amplifiers(VGAs) which are implemented with a Gilbert cell,a peak detector(PD),a low pass filter,an operational amplifier,and two voltage to current(V-I) convenors.One stage VGA achieves 30 dB gain due to the use of active load.The AGC circuit is implemented in UMC 0.18-μm single-poly six-metal CMOS process technology.Measurement results show that the final differential output swing of the 2nd stage VGA is about 0.9-Vpp;the total gain of the two VGAs can be varied linearly from -10 to 50 dB when the control voltage varies from 0.3 to 0.9 V.The final circuit(containing output buffers and a band-gap reference) consumes 37 mA from single 1.8 V voltage supply.For a 50 mV amplitude 60%modulation depth input AM signal it needs 100μs to stabilize the output.The frequency response of the circuit has almost a constant -3 dB bandwidth of 2.2 MHz. Its OIP3 result is at 19 dBm.     

基于标准CMOS工艺的1.5Gb/s单片集成光接收机

A monolithically integrated optical receiver, including the photodetector, has been realized in Chartered 0.35μm EEPROM CMOS technology for 850 nm optical communication. The optical receiver consists of a differential photodetector, a differential transimpedance amplifier, three limiting amplifiers and an output circuit. The experiment results show that the receiver achieves an 875 MHz 3 dB bandwidth, and a data rate of 1.5 Gb/s is achieved at a bit-error-rate of 10-9. The chip dissipates 60 mW under a single 3.3 V supply.     

集成于无源UHF RFID标签的新结构CMOS温度传感器

设计了一种集成于无源UHF RFID标签芯片的新结构温度传感器.利用高PSRR共源共栅结构的电流镜偏置电路产生两路温度系数相反的电流,实现了偏置电流对电源电压和温度补偿.与温度相关的脉冲信号由类似差分的结构产生,有效的克服了工艺偏差导致的误差.计数时钟信号由标签内部振荡器提供,振荡器频率受偏置电流控制近似与电源电压和温...     

基于标准CMOS工艺的串联高压太阳能电池研究

基于标准互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺流程,设计了p+/N-well和n+/p-sub两类结构的太阳能电池单元,通过分析影响电池性能参数的主要因素,设计、制备出4种不同单元尺寸的电池结构。测试结果表明,在标准测试条件下,面积50μm×50μm的单元结构具有最优的性能参数,其开路电压和短路电流分别为0.49V和76.61μA/mm2,最大输出功率达29.44μW/mm2,光电转换效率为2.94%。基于优化的器件结构,将两类不同结构的电池单元串联实现了高压输出的太阳能电池,电池的输出电压为0.95V,短路电流和最大输出功率分别为13μA/mm2和10.5μW/mm2。     

InP/GaAs材料和器件的直接键合

采用三步法在GaAs衬底上实现InP材料的键合,通过X-射线光电子谱(XPS)对样品键合界面进行化学价态和深度分布分析.结果表明,键合温度小于450℃时,样品界面主要由三维氢键网络组成;大于450℃时界面处发生互扩散,Ⅴ族元素主要在界面处富集,而Ⅲ族元素具有较深的扩散.因此提出界面层以InGaAs、InGaP为主,这种界面化学态的变化对样品的Ⅰ-Ⅴ特性和键合强度都具有实质意义的影响,同时由于异质结带阶的存在,要获得良好的电学性质和强度,键合温度并不是越高越好,而是存在一个最佳温度.最后,在GaAs衬底上成功地键合了InGaAs/InP光电探测器.     

基于BiCMOS工艺的180GHz信号产生、调制与探测电路

在常规SiGe工艺下,设计了太赫兹频段的180 GHz信号产生、调制与探测电路。正交振荡器产生了四路相位相差90°的正弦信号,每路频率为45 GHz,线性叠加之后频率可达到180 GHz,开关交叉耦合结构在提高振荡器频率的同时,改善了振荡器的相位噪声;采用控制差分尾管电流的跨导切换式的调制方式,对180 GHz信号进行了10 MHz的幅度调制,输出功率为-27 dBm;探测电路主要为肖特基势垒二极管直接检波电路,实现对已调制的180 GHz信号解调。采用IBM 180 nm SiGe BiCMOS工艺进行流片验证,芯片面积为1 000μm×450μm,测试结果表明探测器能够成功解调太赫兹信号。     

用于相控阵雷达的高线性度低噪声放大器

基于IBM 0.18 μm SiGe BiCMOS工艺,提出了一种用于Ku波段相控阵雷达的高线性度低噪声放大器。该放大器采用2级级联结构,第1级优化可获得最小的噪声性能,第2级优化可提高电路的增益和线性输出功率。为了提高线性度,第2级采用了具有线性补偿功能的线性化偏置电路。仿真结果表明,在中心频率为16.5 GHz,带宽为2 GHz的频带范围内,噪声系数小于3.9 dB,其最小值为3.22 dB,功率增益大于23.5 dB,输出1-dB压缩点在中心频率处大于6.5 dBm。在3.3 V电源电压下,静态功耗为66 mW,芯片面积为(1 245×580) μm²。     

基于标准CMOS的低压高效正向注入型Si-LED阵列研究

基于标准CMOS工艺的n⁺源/漏区和p-sub,设计 了一种楔形n^+pn+ 结构的硅基发光二极管(Si-LED)阵列,并经UMC 0.18μm 1P6M CMO S工艺制备。 测试结果表明, 设计的Si-LED 在 0.9~1.5V范围内正常工作,与CMOS电路的电源电压兼容,其发光 峰值波长在1100nm附近;注 入电流为390mA时,器件的发光功率可达1800nW,平均功率转换效率为3.5×10－6 。由于工作电压低、发光功率高,设计的LED器件有望在光互连领域得到广泛应用。     

应用于无源UHF RFID标签的CMOS兼容集成微型太阳能电池研究

在标准CMOS工艺下,设计了一种与CMOS工艺兼容的片上集成太阳能电池阵列,通过从外部环境收集光能为UHF射频识别(RFID)标签供电。采用SMIC 0.18μm CMOS工艺制备出太阳能电池阵列,其面积约为0.2mm2;在AM1.5、1 000W/m2、25℃标准测试条件下,测得最大输出功率为10.212μW,短路电流和开路电压分别为28.763μA和0.458V,光电转换效率为5.106%。相对于常规Si太阳能电池复杂的制造工艺,本文太阳能电池阵列与CMOS工艺相兼容,可与电路系统集成从而实现片上供电。