一种带温度保护和曲率补偿的带隙电压基准结构

介绍了带隙电压基准的一种改进设计,该结构通过引入MOS管亚阈值区电流特性的曲率补偿和温度保护的特性,不仅使电路在规定温度范围内具有更低的温度系数(10ppm/℃),而且能保证在温度升高至超出此温度范围的时候,基准电路的温度保护部分将输出逻辑电平信号,以达到外部电路控制的目的.同时温度保护电路具有迟滞效应,避免电路在温度T时产生震荡效应.     

基于扫描链的FPGA可编程逻辑模块测试

随着FPGA规模的不断增大和结构的日益复杂,FPGA的测试也变得越来越困难.由此提出了一种可配置的FPGA芯核扫描链设计,并讨论了基于扫描链的可编程逻辑模块（Configuration Logic Blocks CLB）测试.提出的扫描设计可以通过配置调整扫描链的构成,从而能够处理多个寄存器故障,且在有寄存器故障发生时,重新配置后能继续用于芯片的测试.基于扫描链的CLB测试,以扫描链中的寄存器作为CLB测试的可控制点和可观测点,降低了对连线资源的需求,可以对所有的CLB并行测试,在故障测试的过程中实现故障CLB的定位,与其它方法相比,所需配置次数减少50%以上.     

低压低功耗阶跃增益对数域电流模滤波器的状态空间设计方法

本文提出了一种基于状态空间方程理论的阶跃增益对数域CMOS电流模滤波器设计新方法,并构建了构成阶跃增益对数域高阶滤波器的基本状态方程及其对应的基本电路单元.可简化电路设计,易于实现电路优化;MOS管工作在亚域值区,低电压低功耗;电路中间变量可观测,可实现阶跃增益及可调带宽.采用该方法,实现了一款基于0.35μm工艺的二阶CMOS对数域电路,工作电压1.4V,功耗15μW,电路面积150×160μm2.     

一种基于前端和后端模块精度优化的助听器系统芯片*

A hearing aid on-chip system based on accuracy optimized front- and back-end blocks is presented for enhancing the signal processing accuracy of the hearing aid. Compared with the conventional system, the accuracy optimized system is characterized by the dual feedback network and the gain compensation technique used in the front-andback-endblocks,respectively,soastoalleviatethenonlinearitydistortioncausedbytheoutputswing.By usingthetechnique,theaccuracyofthewholehearingaidsystemcanbesignificantlyimproved.Theprototypechip has been designed with a 0.13 m standard CMOS process and tested with 1 V supply voltage. The measurement results show that, for driving a 16 loudspeaker with a normalized output level of 300 mV p-p, the total harmonic distortion reached about60 dB, achieving at least three times reduction compared to the previously reported works. In addition, the typical input referred noise is only about 5 υV rms.     

具有频率补偿功能的1.4 V 48μW模拟助听器电流模结构前端电路

文中实现了一款低电压低功耗的可用于模拟助听器的电流模结构前端电路。此电路主要由电流模结构自动增益控制器和电流模结构滤波器组成。与传统的前端电路相比,文中提出的前端电路具有频率补偿功能和呈指数特性的连续增益。频率补偿一般只在数字助听器中出现,且只能通过DSP电路实现。文中电路的频率补偿基于状态空间理论,虽然不能如数字助听器一样实现对各频段听力损失的补偿,但可实现常见低频听力缺陷患者的听力补偿。连续增益可调节各种程度的输入信号,且其指数特性可以和声学中的声强衡量标准dB SPL相一致,避免了输出信号的急剧变化,提高了聆听舒适度。此前端电路可提供不同的离散压缩拐点和压缩比,从而可以适应各种听觉疼痛阈值的患者。在电流模结构中,关键MOS管均工作于亚阈值区,静态电流很小,且由于电流模技术具有的压缩特性,输入的电流信号被呈对数比例压缩为较低的电压信号。因此,低电压低功耗(48μW@1.4V)的前端电路较容易在高阈值电压的0.35μm CMOS工艺(V_TON |V_TOP|≈1.35V)中实现。整个电路的THD低于-45dB。芯片面积约为1 ? 0.5 mm₂ 和 1 ? 1 mm₂。     

A current mode feed-forward gain control system for a 0.8 V CMOS hearing aid

A current mode feed-forward gain control（CMFGC）technique is presented,which is applied in the front-end system of a hearing aid chip.Compared with conventional automatic gain control（AGC）,CMFGC significantly improves the total harmonic distortion（THD）by digital gain control.To attain the digital gain control codes according to the extremely weak output signal from the microphone,a rectifier and a state controller implemented in current mode are proposed.A prototype chip has been designed based on a 0.13μm standard CMOS process.The measurement results show that the supply voltage can be as low as 0.6 V.And with the 0.8 V supply voltage,the THD is improved and below 0.06%（-64 dB）at the output level of 500 mV_p-p,yet the power consumption is limited to 40μW.In addition,the input referred noise is only 4μV_rmsand the maximum gain is maintained at 33 dB.     

一种用于1V助听器的低功耗增益控制系统

文中提出了一种用于助听器的低功耗增益控制系统.与传统增益控制系统相比,利用两个MRC电路模块同时实现了自动增益控制和指数增益控制功能,有效地降低了系统功耗.同时为了解决传统设计方法在声音压缩工作状态下功耗增加的问题,提出了一种高效增益控制电路,实现了系统从非压缩状态转到压缩状态时,系统功耗的显著降低.该系统在特许半导体公司0.13μm标准CMOS工艺下流片实现,芯片在1V电源电压下的测试结果表明,芯片的功耗控制在45μW以内,且在600mVp-p输出摆幅下的总谐波失真仅为0.3%.     

一种基于VCO量化的MEMS加速度计接口电路

采用0.18 μm CMOS工艺,设计了一种基于VCO量化的电容式MEMS加速度计接口电路。电路基于VCO实现量化,可直接输出数字信号,克服了传统模拟力反馈的非线性问题,且不需要ADC或额外的比较器电路,大大降低了电路的复杂性。仿真结果表明,该接口电路系统噪声基底为18 μg·Hz-1/2,最大非线性误差为0.57%,电路功耗为6.7 mW,输入带宽和检测范围分别为2.5 kHz和±1.0 g。该接口电路达到较好的性能。     

基于FPGA的心电信号加密算法研究

针对远程医疗中心电信号数据的安全传输问题,提出并设计实现了一种结合心电信号数据特征的SM4加密算法方案。该方案通过对心电信号数据的分析并结合心电信号数据的特征修改SM4加密算法结构,并使用现场可编程门阵列（FPGA）对所提出的心电信号安全传输算法进行硬件电路实现。实验结果表明,该方案在实现心电信号数据安全传输的同时也确保了加密系统能高速实时的进行数据处理。     

一种适用于0.8VCMOS助听器的电流模前馈增益控制系统

摘要：本文介绍了一种适用于助听器前端系统的电流模前馈增益控制系统。和传统自动增益控制系统相比,电流模前馈增益控制通过数字增益控制码来实现前端系统总谐波失真的显著降低。为了从麦克风微弱的输出信号中得到数字控制码, 本文提出了用电流模实现的整流电路和电流模状态控制电路.该设计基于0.13微米CMOS工艺. 测试表明芯片可工作于0.6V的电源电压.在电源电压为0.8V下, 输出摆幅500mVp-p的信号总谐波失真在0.06% (-64dB)以下, 且功耗控制在40uW以内.另外,系统的等效输入噪声达到4uVrms,最大增益保持在33dB.