基于电流镜的电化学CMOS恒电位仪的设计

设计了一种基于电流镜的三电极电化学传感器CMOS恒电位仪电路,由控制运放、电流镜和单端输出的跨导放大器构成.与传统的恒电位仪相比,该电路结构简单,减少了读出电路的功耗和版图面积,具有较宽的动态范围.在CSMC 0.5μm 2PTM CMOS工艺下,用Spectre仿真器对电路进行了模拟,仿真结果表明:传感电流范围为20...     

基于虚拟仪器的图像传感器辐射成像系统设计

针对0.5μm标准CMOS工艺设计了X射线直接成像用240位有源像素图像传感器(APS)阵列。搭建了移动采集平台,完成了时序信号匹配,采用NI PCI 6115DAQ多功能数据采集卡对80kV 250μA X射线辐射下的移动目标进行数据采集,一帧图像采集数据量为240×400。选取LabVIEW8.6作为软件平台,完成了对数据的存储,实现了电压信号到灰度信号的转化,并通过vision函数组实现灰度信号成像。     

电子电路 CAD 技术双语教学存在问题及对策探讨

电子电路CAD技术是电子类及其相关专业本科生通往工程实践的一门重要课程。本文探讨了在电子电路CAD技术课程中开展双语教学所面临的外部环境、教学内容、考核方法等方面的问题,提出了相应对策与建议,倡导以实例教学法为主导,采用多媒体教学手段,并建议引入游戏教学法,培养学生的创新思维和创新能力。     

CTIA读出方式的微测辐射热计

在微测辐射热计热敏元的热平衡模型基础上,分析了CTIA读出方式的微测辐射热计在不同背景和衬底温度下的输出响应率,仿真了探测器面阵在偏移-增益两点校正法校正后的输出。为衡量不同衬底温度下校正后残余非均匀性噪声的大小,考虑到响应率随背景温度和衬底温度变化的因素,提出了非均匀性噪声等效功率(NNEP)指标。研究结果表明,在采用20μs积分时间和5pF积分电容时,探测元响应率可以达到106V/W到107V/W;衬底温度的变化在约0.01K以内时,采用两点校正法可以对该读出方式的微测辐射热计输出进行良好的校正。     

红外焦平面器件开窗寻址电路的设计

基于可综合风格的Verilog HDL技术,采取控制单元与数据通道分离的设计结构,对320×256红外焦平面阵列的开窗寻址电路进行RTL级建模,设计了具有对红外焦平面阵列任意开窗寻址功能和读出顺序可上下左右翻转功能的寻址电路。并在Cadence NC Verilog环境下进行编译与仿真,仿真结果表明整个设计能够实现预期寻址功能,满足IRFPA读出多样化的需求。     

CMOS APS用移位寄存器抗SEU加固方法

电离辐射环境中使用的CMOS 有源像素图像传感器(APS)的基于反相器的准静态移位寄存器容易发生单粒子翻转(SEU),而致使CMOS APS不能正常工作。本文对基于反相器的准静态移位寄存器中的单粒子翻转效应进行了分析,其对单粒子瞬态(SET)最敏感的节点存在于反相器的输入端,反相器的输入阈值电压和输入节点电容决定了其抗SEU的能力。提出了用施密特触发器代替反相器的加固方案,因施密特触发器的电压传输特性存在一滞回区间,所以有更高的翻转阈值,从而可获得更好的抗SEU能力。仿真结果表明,采用施密特触发器的移位寄存器结构较原电路结构的抗SEU能力提高了约10倍。     

基于SAD算法的立体匹配的实现

利用FPGA并行性计算和合理的流水线设计完成了立体视觉中最核心的部分——立体匹配以及硬件结构,选取SAD区域立体匹配算法,利用补码来实现SAD算法,在算法流程中采用窗口并行和像素串行来完成.在获得视差图时,采用128×128图像对,窗口大小为3×3,视差为24,在系统时钟为50 MHz情况下,实现了每秒425帧的处理速度,最后给出了视差图.实验证明,选用FPGA来实现立体匹配系统的设计是可行的,具有一定的鲁棒性.     

基于FPGA高速线阵CCD的驱动电路设计

线阵CCD的驱动电路设计是决定CCD成像质量的关键技术之一.在对TCD 1706D线阵CCD驱动时序分析的基础上,利用FPGA实现了线阵CCD的工作频率为10 MHz的驱动电路设计.利用Quartus Ⅱ软件自带的PLL IP核生成系统工作频率,通过Verilog语言对硬件电路进行描述,采用Moore有限状态机实现驱动信号之间的相位关系.通过Quartus Ⅱ软件平台,对设计的时序电路进行仿真,并在示波器中显示了直径为0.16 mm的漆包线的成像波形.实验结果表明,该方法能够满足TCD1706D线阵CCD工作频率为10 MHz的要求.     

多电源域高速IO的片上模块化ESD防护器件

提出一种新颖的片上静电泄放(ESD)防护器件,该器件由N阱/P阱二极管、基于high-K金属栅CMOS工艺形成的二极管、寄生的晶闸管(SCR)和内嵌的电源钳位电路等几部分构成,具有多条ESD通路,能实现对单个IO管脚的PS-Mode、NS-Mode、PD-Mode、ND-Mode及DSMode共5种ESD应力模式的保护。本文分析了high-K工艺下各种SCR模块的结构和工作机制,通过合理配置这些SCR,该器件的一些关键ESD参数如触发电压、保持电压等能根据具体需要而调整,以满足片上系统(SoC)的多电源域的应用情况,利用传输线脉冲(TLP)、快速TLP和C-V等方式全方位验证了该器件的性能。结果表明,紧凑的结构、较少的互连线、较低的寄生电容、快速的响应能力使设计的器件适合高速IO接口电路的ESD防护。     

射频供能的CMOS视网膜修复微芯片

提出了一种用于视网膜修复的电路,它由射频能量处理单元和光控振荡阵列构成.能量处理单元将谐振感应的射频能量信号处理成光控振荡阵列所需的1.8 V、3 mA直流电源,电压敏感系数为6 mV/V.光控振荡阵列是整个电路的核心.该阵列每个像元都是一个独立的振荡单元,其输出信号的频率与入射光强度成比例,且在电路的动态范围内,输出信号脉宽始终保持恒定.在标准0.6 μm CMOS工艺下完成了电路的设计和流片.测试结果表明,本文提出的视网膜修复电路具有动态范围大(约72 dB)、功耗小(1.6～3.3 μW/pixel)和像元面积小(约2 500 μm2)等优点,适合用于视网膜修复.