一种大电流高输出阻抗电流镜的设计

设计一种增强型的共源共栅电流镜。通过放大器的负反馈,这里设计的电流镜在不增大基本电流镜输入阻抗的基础上,具有比传统电流镜更高的输出阻抗和更高的电流匹配精度,同时该电流镜也有高于传统共源共栅电流镜的输出电压摆幅。采用CSMC 0.5μm CMOS工艺,在3.3 V电源电压,输入电流为10 mA时,该电流镜的输出阻抗达到200 MΩ以上,输出电压摆幅为0.2~5 V,电流匹配精度误差小于0.016%,电流一致性误差小于0.5%。     

改进型电流镜积分红外探测器读出电路设计

介绍了一种基于电流镜积分（CMI）的红外探测器的读出电路,运用宽摆幅自偏置电流镜结构对CMI电路进行了改进,该结构由宽摆幅自偏置P型折叠共源共栅电流镜与N型电流镜反馈结构组成,在提高电流镜工作稳定性的同时,基本读出单元功耗降低了3.3μW。详细分析了电路的结构、工作原理和设计过程,并采用Chartered 0.35μm工艺进行了功能仿真和版图设计。结果表明,该改进型电路结构可以实现从30pA到4.5nA的积分,精度达到9位。     

一种高性能CMOS电荷泵的设计

设计了一种用于电荷泵锁相环的CMOS电荷泵电路。电路中采用3对自偏置高摆幅共源共栅电流镜进行泵电流镜像,增大了低电压下电荷泵的输出电阻,实现了上下两个电荷泵的匹配。为消除单端电荷泵存在的电荷共享问题,引入了带宽幅电压跟随的半差分电流开关结构,使电荷泵性能得以提高。设计采用0.18μm标准CMOS工艺。电路仿真结果显示,在0.35～1.3V范围内泵电流匹配精度达0.9%,电路工作频率达250MHz。     

锁相环频率合成器中的电荷泵设计

用TSMC 0.18μm CMOS工艺设计了一种电荷泵电路。传统的电荷泵电路中充放电电流有较大的电流失配,文章采用与电源无关的基准电流源电路,运用运算放大器和自偏置高摆幅共源共栅电流镜电路实现了充放电电流的高度匹配。仿真结果表明:电源电压1.8V时,电荷泵电流为0.5mA;在0.3V～1.6V输出电压范围内电流失配小于1μA,功耗为6.8mW。     

一种基于0.5μmCMOS工艺的补偿型电流控制振荡器设计

提出了一种基于比较器的CMOS电流控制振荡器电路,该振荡器采用偏置电流对电容充放电,产生精准锯齿波,比较器及后续电路产生时序方波作为比较器输入,从而产生周期振荡.自偏置电路利用电阻和PNP管相反的温度系数产生PTAT、NTAT两路电流,叠加得到一路与温度无关的基准电流、实现了温度补偿;高摆幅共源共栅电流镜结构具有高PSRR实现了电源电压补偿.本设计采用0.5 μmCMOS工艺,典型情况下,振荡器频率为1.224 MHz,占空比为50%,通过spectre仿真结果表明:该振荡器在3.3 V～5 V的工作电压下、-40～120℃温度范围内都具有较好的工作频率.     

一种高性能CMOS电荷泵的设计

设计了一种用于电荷泵锁相环的CMOS电荷泵电路。电路中采用三对自偏置高摆幅共源共栅电流镜进行泵电流镜像,增大了低电压下电荷泵的输出电阻,并实现了上下两个电荷泵的匹配。为了消除单端电荷泵存在的电荷共享问题,引入了带宽幅电压跟随的半差分电流开关结构,使电荷泵性能得以提高。设计采用0．18-μm标准CMOS工艺。电路仿真结果显示,在0．35V到1．3V范围内泵电流匹配精度达0．9％,电路工作频率达250MHz。     

低杂散锁相环中的电荷泵设计

用TSMC 0.18μm CMOS工艺设计并实现了一种电荷泵电路.传统的电荷泵电路中充放电电流有较大的电流失配,电流失配导致相位偏差,从而引起杂散并降低了锁相环的锁定范围.文中采用与电源无关的基准电流源电路,运用运算放大器和自偏置高摆幅共源共栅电流镜电路实现了充放电电流的高度匹配,从而降低了杂散.测试结果表明:电源电压1.8V时,电荷泵电流为0.475mA,在0.3～1.6V输出电压范围内电流失配小于10mA,功耗为6.8mW.     

一种低压CMOS衬底驱动共源共栅电流镜

基于PMOS衬底驱动技术设计了低压PMOS衬底驱动CMOS共源共栅电流镜电路(BDCCM),并讨论分析了其输入阻抗、输出阻抗和频率特性。BDCCM的最低输入压降要求只有0.4V,但是其输入输出线性度和频率带宽要比传统的共源共栅电流镜低,是低频低压CMOS模拟集成电路设计的新型高性能共源共栅电流镜。     

一种基于衬底驱动PMOS晶体管的低压共源共栅电流镜

基于衬底驱动PMOS晶体管设计了低压PMOS衬底驱动CMOS共源共栅电流镜电路(BDCCM),并讨论分析了其输入阻抗、输出阻抗和频率特性.基于TSMC 0.25μm 2P4M CMOS工艺的仿真和测试结果说明,BDCCM的最低输入压降要求只有0.3V,但是其输入输出线性度和频率带宽要比传统的共源共栅电流镜低,是低频低压CMOS模拟集成电路设计的新型高性能共源共栅电流镜.     

新型电流控制电流传输器

提出了一种新型电流控制电流传输器(CCCII)电路。该CCCII电路由跨导线性环电路和双极性Wilson电流镜构成。为实现该新型CCCII电路,还提出了双端输出的双极型Wilson电流镜。该CCCII电路具有输出阻抗高、电压及电流传输精度高、易于实现、便于集成等优点。文中分析了电路的工作原理,给出了实验结果,验证了电路的正确性。     

一种新型高速电流比较器的研究与设计

针对传统电流比较器速度慢、精度低等问题,提出了一种新型CMOS电流比较器电路。采用CMOS工艺HSPICE模型参数,对该电流比较器的性能进行了仿真,结果表明当电源电压为3．3V,输入方波电流幅度为0．3μA时,电流比较器的延时为5．2ns,而其最小分辨率达0．1nA。该比较器结构简单、速度快、精度高,适合应用于高速高精度电流型集成电路。     

一种高速高精度CMOS电流比较器

针对传统电流比较器速度慢，精度低等问题，提出了一种新型CMOS电流比较器电路。我们采用CMOS工艺HSPICE模型参数对该电流比较器的性能进行了仿真，结果表明当电源电压为3V，输入方波电流幅度为0．3uA时，电流比较器的延时为5．2ns，而其最小分辨率仅约为0．8nA。该比较器结构简单，速度快，精度高，适合应用于高速高精度电流型集成电路中。     

一种用于高压开关电源的高精度电流采样电路

设计了一种用于高压Boost电路的电流采样电路。利用SenseFET采样原理,设计了高增益、大带宽的源极输入共源共栅运放,保证了采样电路的高采样精度和快响应速度。设计了延时单元,只在功率管开启时起作用,在功率管关断时无效,保证采样结构在功率管开启时不偏离工作点,并能消除此时的采样输出电流尖峰。在0.35 μm 40 V BCD工艺下对电路进行仿真验证。结果显示,该采样电路的采样精度可达到99.64%,且采样电流尖峰明显降低。     

一种具有低泄漏电流和高浪涌电流能力的1200 V/20 A SiC MPS

通过离子注入优化,成功研制了一款六角形元胞设计的1 200 V/20 A的具有低泄漏电流和高浪涌电流能力的SiC MPS芯片。在25℃和175℃下的测试结果表明,导通压降V_F分别为1.48 V和2.03 V;归功于优化的离子注入和元胞设计,1 200 V耐压时,肖特基界面的最强电场强度仅为1.25 MV/cm。研制的MPS的泄漏电流仅为4.3μA(@25℃)和13.7μA(@175℃)。并且25℃和150℃下测试的浪涌电流高达258 A和252 A,约为额定电流的13倍。     

一种低失调高压大电流集成运算放大器

基于结型场效应晶体管(JFET)和双极型晶体管(BJT)兼容工艺,设计了一种低失调高压大电流集成运算放大器。电路输入级采用p沟道JFET (p-JFET)差分对共源共栅结构;中间级以BJT作为放大管,采用复合有源负载结构;输出级采用复合npn达林顿管阵列,与常规推挽输出结构相比,在输出相同电流的情况下,节省了大量芯片面积。基于Cadence Spectre软件对该运算放大器电路进行了仿真分析和优化设计,在±35 V电源供电下,最小负载电阻为6Ω时的电压增益为95 dB,输入失调电压为0.224 5 mV,输入偏置电流为31.34 pA,输入失调电流为3.3 pA,单位增益带宽为9.6 MHz,具有输出9 A峰值大电流能力。     

大电流密度下欧姆接触退化机理的研究

对大电流密度下欧姆接触的结构进行了改进,采用只对接触区域老化而其它区域非破坏性的结构特点,保证测量数据的真实有效性。工艺制备中采取多次SiO2铺垫多次光刻技术解决了引线电极断裂的可能。通过施加达到或超过105A/cm2电流密度,利用文中结构测得比接触电阻早期快速失效,且随电流密度增加退化加剧,对样品老化前后进行能谱分析得知,大电流密度下接触层中Al离子发生了扩散从而破坏了良好接触。     

一款高精度低电流的两级高电压电源调整电路

提出了一种改进的高输入电压调整电路结构,该电路结构在TSMC 0.25 μm BCD工艺平台进行验证.电路包括两个参考电压模块、两级调整电路和一个关断信号产生模块.介绍了初级电压调整和精确电压调整电路,可以产生稳定精确的输出电压,同时也提高了低输入电源电压时的输出电流能力.通过两级电源调整电路可以实现软启动功能,减小启动浪涌电压,提高启动性能.此外,关断模块产生可以可靠关闭高压模块和低压模块的两种控制信号,使得在待机模式下高压直流转换系统仅消耗极低的待机电流.该电路结构的输入电压可以在2.5～45 V宽幅范围内变化.在待机模式下,高压直流转换系统的待机电流最低仅300 nA,电源调整电路可以输出最高60 mA的负载电流.     

微电流信号的高带宽调理技术及应用

为实现对电流型快响应探测器微弱信号的高速探测和处理,给出了一种微电流信号的高带宽调理方法.分析了几种PIN光电探测器输出信号的频带和幅度特征;以脉宽50ns、电流范围20nA~0.1mA的微电流信号为设计目标,给出了微电流信号的调理方法和设计分析,设计并实现了针对该目标信号的高带宽调理电路;进行了性能对比测试实验,通过与光电倍增管PMT9215B进行输出响应对比,结果表明该调理电路对脉宽40ns的脉冲信号响应良好,响应波形的上升沿和半高宽约10ns,调理电路的信号带宽约35MHz,信号调理的带宽和幅度达到了量化采样要求,验证了该方法的正确性和可行性;应用该调理电路进行了4×32 PIN二维阵列光电探测系统的设计实现,系统动态范围约56dB,时间响应特性良好.     

高纹波高温高压铝电解电容器的研制

针对整机电源滤波对铝电解电容器提出的105℃,2 000 h的高纹波高压的要求,从材料、工艺、工作电解液及纹波电流等方面进行试验,研制出一种新型铝电解电容器。试验结果表明,此类电容器能够承受高纹波高温高压的冲击,在105℃,450 V高纹波(470μF 1.85 A,56μF 0.51 A)状态下可稳定地工作,耐久性可达105℃ 2 000 h。     

高k栅介质MOSFET的栅电流模型

提出了包括有限势垒高度下反型层量子化效应以及多晶硅耗尽效应在内的直接隧穿电流模型.在该模型的基础上,研究了采用不同高介电常数栅介质材料时MOSFET的栅电流与介质材料的介电常数、禁带宽度及和Si导带不连续等参数之间的关系.所获得的结果能够为新型栅介质材料的选取提供依据.