微电子学概论多媒体课件的设计

基于微电子学概论课程的特点,介绍了微电子学概论课程多媒体课件的设计方法与过程,从教学实际出发,精心组合多媒体中的各要素,实现课件最优化,为学生的自助式学习提供一个具有交互式功能的多媒体课件系统.     

在蓝宝石基片上制备高质量的Tl-2212超导薄膜

在蓝宝石衬底上生长高质量Tl-2212薄膜的制备方法。在最佳退火条件下,对蓝宝石(1102)基片和CeO2缓冲层进行高温热处理,所生长500nm厚的Tl-2212薄膜具有优良的面内和面外取向,薄膜的超导电性得到大幅度提高,其临界转变温度(Tc)达到107.5K,在液氮温度下,临界电流密度为(Jc)3.6MA/cm2,微波表面电阻Rs(77K,10GHz)约为263μΩ。     

A novel high-voltage device structure with an N~+ ring in substrate and the breakdown voltage model

A novel high-voltage device structure with a floating heavily doped N~+ ring embedded in the substrate is reported,which is called FR LDMOS.When the N~+ ring is introduced in the device substrate,the electric field peak of the main junction is reduced due to the transfer of the voltage from the main junction to the N~+ ring junction, and the vertical breakdown characteristic is improved significantly.Based on the Poisson equation of cylindrical coordinates,a breakdown voltage model is developed.The numerical results indicate that the breakdown voltage of the proposed device is increased by 56%in comparison to conventional LDMOS.     

一种高速串行信号线性均衡电路

设计了一种高速串行信号连续时间线性均衡器。采用有源电感负载结构,结合高频与全频通路信号求和技术来实现高速串行信号均衡。电路具有面积小、功耗低、利于集成等优点。采用65 nm CMOS工艺进行设计,1.2 V电源供电,可对经过80 cm长的衰减信道、且传输速率为14 Gbit/s的信号进行补偿,实现6.24 dB@10.96 GHz的补偿。该均衡器将输出端信号眼图水平方向抖动减小至0.25UI,功耗数据率比低至0.399 mW·s/Gbit,设计版图面积为0.09 mm²。     

一种5.0~9.3 GHz低功耗宽带低噪声放大器设计

针对Wi-Fi 6、Wi-Fi 6E(5 GHz、6 GHz)的低功耗、宽带宽等无线局域网(WLAN)设备需求,基于65 nm CMOS工艺设计了一款两级低功耗宽带低噪声放大器(LNA)。电路第一级采用结合互补共源电路的共源共栅结构,通过电感峰化技术和负反馈技术的运用,提高输入跨导,降低噪声,并拓展带宽和提高增益平坦度。第二级在共漏极缓冲器基础上引入辅助放大结构、电感峰化技术,实现抵消第一级共源管的噪声并拓展带宽。电路采用提出的前向衬底自偏置技术,以降低电路对电源电压的依赖,整体电路实现两路电流复用,从而有效降低了功耗。仿真结果表明,在5~9.3 GHz频带内LNA的S21为17.8±0.1 dB,S11小于-9 dB、S22小于-11.9 dB,噪声系数小于1.34 dB。在0.8 V电压下整体电路功耗为5.3 mW。     

一种高精度超低功耗基准电压源

提出了一种超低功耗、无BJT的基于亚阈值CMOS特性的基准电压源。采用正负温度系数电流求和的方式来获得与温度无关的电流,再转换成基准电压;采用共源共栅电流镜来提高电源电压抑制比和电压调整率。基于SMIC 0.18 μm CMOS工艺进行仿真,结果表明,在-20℃~135 ℃温度范围内,温漂系数为2.97×10-5/℃;在0.9~3.3 V电源电压范围内,电压调整率为0.089%;在频率为100 Hz时,电源电压抑制比为-74 dB,电路功耗仅有230 nW。     

Ku波段高温超导天线阵列的设计

为提高微带天线阵列中馈电网络的效率,使用超导材料YBCO薄膜替代普通的铜制作天线的馈电网络。由于大部分超导材料的基底介电常数较高、Q值很大,造成天线带宽窄,采用口径耦合的方法拓宽天线的带宽,设计一款Ku波段的八元微带天线阵列,并用CST软件进行仿真与优化,在14~17.5GHz带宽内,天线阵列的S11-10dB,相对阻抗带宽为22.2%,最大增益为16.3dB,适用于卫星Ku波段上行通信。     

Multisim在超导器件研究中的应用

 为了对约瑟夫森结及其相关电路进行仿真研究,首次在Multisim中建立了约瑟夫森结的模型.利用Multisim对直流约瑟夫森效应,交流约瑟夫森效应进行了仿真验证.随后利用在Multisim中建立的模型对电阻电容电感并联约瑟夫森结(Resistively-Capacitively-Inductively Shunted Junction,RCLSJ)模型中的混沌行为,微波感应台阶,热噪声对台阶的影响以及RSFQ (Rapid Single Flux Quantum)电路进行了仿真研究.仿真结果证明了在Multisim中建立的模型对超导器件进行仿真研究是合理可行的,这对超导器件的分析和设计具有重要意义.     

具备谐波抑制的高阶有源N路径带通滤波器

采用三级2阶N路径滤波单元设计了一种带谐波抑制功能的高阶有源N路径带通滤波器。在第二、三级之间插入负电阻和回转器,可提高滤波器的Q值、带宽和线性度;在末级的串联型2阶N路径滤波单元中采用有相位差的时钟信号进行控制,可有效地抑制三次谐波。基于0.18μm CMOS工艺仿真。结果表明,该滤波器的最高增益为20.12 dB,中心频率调谐范围为0.1~1 GHz,带外抑制高达50.2 dB@700 MHz,三次谐波抑制大于40 dB,噪声系数为4.71~6.9 dB,带外输入3阶交调点(IIP3)为16.3 dBm@50 MHz。     

一种多模式低噪声放大器的设计

基于SMIC 0.18 μm CMOS工艺,采用可重构结构,设计了一种应用于北斗、GPS导航系统接收机的可切换双频段低噪声放大器。采用Cadence Spectre RF仿真器进行仿真和验证。结果表明,在1.2 GHz频段,该放大器的增益为17.6 dB,噪声系数为2.8 dB,S11为-11.1 dB,S22为-11.3 dB;在1.57 GHz频段,该放大器的增益为15.1 dB,噪声系数为2.98 dB,S11为-11.7 dB,S22为-10.6 dB。芯片尺寸仅为1 260 μm×844 μm。在1.8 V供电电压下,直流功耗仅为28.8 mW。