一种高精度低功耗的APD偏置电压模块设计

设计了一种具有升压和自动温度漂移补偿功能的雪崩光电二极管(APD)偏置电压模块,该模块包含正反馈振荡器、高频全波整流电路和温度补偿器.正反馈振荡器实现DC/AC的变换,并通过变压器进行电压放大;高频全波整流电路通过AC/DC变换输出直流高压;温度补偿器通过模拟温度传感器自动补偿APD的温度漂移.该模块大小为1.7 cm×2.7 cm,最大功耗为100 mW,输出电压在0～372 V连续可调,且最大纹波不超过0.004％,通过对模块中元器件参数的调整,能够对任意型号的APD进行电压偏置和温度补偿,偏置电压最大偏差不超过0.005％.     

COT架构降压型变换器片上纹波补偿电路

基于0.18 μm BCD工艺,设计了适用于电压模式恒定导通时间(COT)架构DC-DC降压型变换器的纹波补偿电路。分析了使用电解电容作为输出电容以及片外纹波补偿电路的缺点,并设计了一种新颖的片内纹波补偿电路来克服这些缺点。在芯片系统典型应用环境下,利用Cadence和Hspice软件进行电路设计和仿真。结果表明,在电源电压为5 V,温度为25 ℃的条件下,芯片输出电压的纹波仅为2.15 mV,通过纹波补偿电路的反馈电压的纹波为37 mV,完全满足系统稳定要求。当温度在-20 ℃~125 ℃内变化时,输出最大纹波仅为12.6 mV。     

自动归零放大器噪声降低一半的并行技术

自动归零放大器几乎可实现零漂移,其输出偏移值从1μV～20μV.可以补偿传感电路中自动归零放大器的初始电压偏移,如直流放大器和积分器,需要处理10μV～1mV的电压.由于剩余低频输出噪声还存在于自动归零放大器中,总补偿降到0V偏移是一种假象.     

1.8 V千兆以太网接收器模拟前端预均衡电路

介绍了一种用于1.8 V电源电压下的千兆以太网接收器的模拟前端预均衡电路。电路分为三个部分:预处理电路、基带漂移补偿电路和可变增益放大电路,主要实现回波消除、基带漂移补偿和电路增益自动控制等功能。为了与百兆模式兼容,提出了一种预处理电路。仿真结果表明,该电路可以很好地实现回波消除的功能,能够对由于基带漂移引起的信号失真给以补偿,可以提供16级不同的增益,并进行频率补偿。电路采用0.18μm标准CMOS工艺实现。     

低电流比例失调的无电阻带隙基准电压源

提出了一种改善电流比例失调的无电阻带隙基准电压源。该电路将传统源耦差分对结构的电压转换器改进为共源共栅结构电流镜,并引入了一对额外的电流镜来钳制漂移,显著改善由沟道长度调制效应所引起的电流镜失调,同时减小了电流比例系数的温度漂移。设计了自偏置电路、启动电路以及简单二阶补偿电路,采用0.5μm BCD工艺仿真,在5 V工作电压下,输出电压有效温度系数为19.8×10–6/(℃–45~+125℃),低频电源抑制比PSRR为–50dB,工作电压在4.0~6.5 V变化时,输出电压变化小于17 mV,电路总功耗约300μW。     

线性霍尔IC的温漂和失调电压补偿设计

例举了实现电路的输出电压温度漂移补偿和失调电压补偿的一些措施,介绍了作者在电路结构设计、工艺参数选择和版图设计等方面的一些考虑。实验结果表明,通过补偿设计,实际电路的温度漂移为≤0.2％℃,失调电压漂移为 100～200mV,符合使用要求。     

COT模式下内置纹波补偿技术的Buck变换器

当输出旁路电容为陶瓷电容等低等效串联电阻(equivalent series resistance, ESR)电容时,传统固定导通时间(constant on-time, COT)模式下的同步降压变换器容易出现周期性振荡现象。对此,提出一种可内置于芯片的纹波补偿技术。通过将与ESR电压纹波成比例同步变化的量注入到补偿电路中,并将该电压与直流参考电压比较,以实现当使用低ESR电容时,COT架构的降压器能稳定工作。同时通过仿真及实验结果验证了对稳定性和纹波补偿相关分析的正确性。     

低纹波双电池直流稳压电源设计与实现

为实现供电电源的低纹波输出,采用纹波控制方法,设计了一种双电池充供欠满自主切换的低纹波直流电源,并对电源进行纹波特性测试。原始信号通过电压采集电路传输给控制主电路,控制主电路依据采集到的电压信号和继电器开关的通断原则来控制充供电选择电路,可供电电池通过线性电压调整电路即可实现一路5 V和两路可调电压输出,实现了从充电到供电的低纹波直流稳压输出。电源纹波测试采用同轴电缆测试装置,测试数据表明:低纹波直流稳压电源运行状况良好,输出电压稳定,与其他直流电源相比,在纹波控制方面具有较大优势。     

曲率补偿低温漂带隙基准电压源设计

设计了一种曲率补偿低温漂带隙基准电压源。采用放大器钳位的传统实现方式,在电路中加入两种不同的分段曲率补偿电路,低温阶段,设计节点电流相减产生一段负温度系数补偿电流,高温阶段,控制晶体三极管导通产生一段正温度系数补偿电流,实现了对基准电压曲率补偿,同时采用共源共栅结构以提高电路的电源抑制比。在0.18μm的TSMC工艺下,使用Cadence Spectre对电路进行仿真,仿真结果表明,在3.3 V的电源电压下,基准输出电压为1.241 V,在–40~+125℃范围内,基准电压的温度系数为3.02×10–6/℃,低频时电源抑制比(PSRR)低于–57 d B。     

一种高精度高阶曲率补偿型带隙基准电压源

设计了一种利用三极管的反向饱和电流来实现高阶曲率补偿的、具有极低温度系数的BiCMOS带隙基准电压源.通过增加由一个三极管和若干电阻形成的高阶曲率补偿电路来获得更小的温度漂移.电路采用0.8μm BiCMOS工艺实现,在5 V工作电压条件下的仿真结果表明.在-20+120℃的温度范围内输出电压的温度系数为5 ppm/℃,与一阶补偿相比温度系数减小了90%.该电路结构简单实用,功耗较小.     

整流滤波电容的设计与选用方法研究

整流滤波电路是直流稳压电源设备中常用电路,其中滤波电容的设计选取,直接影响到纹波电压的大小,关系到输出直流电压的质量。本文通过在设定条件下,依据整流滤波电路原理,阐述了纹波电压产生的过程,给出了一种滤波电容设计与选取计算方法,建立了电容选取的计算模型,描绘出了纹波电压、负载电阻与滤波电容之间关系曲线,并通过实验验证其科学性,有利于滤波电容的设计与选用。     

A buck converter with adaptive on-time PFM control and adjustable output voltage

This letter proposes a new adaptive on-time pulse-frequency modulation (PFM) circuit that operates at a wide range of supply voltage levels and that can generate various output voltage levels compared to conventional circuits. The circuit’s peak inductor current is well-controlled; the magnitude of the output ripple voltage is constant, even when the supply and output voltage levels are significantly different. Since the ripple voltage is a noise component, constant ripple voltage is important for predictable noise of a power management system.     

一种用于AMOLED驱动的多模式高效电荷泵

设计了一种用于AMOLED驱动芯片的多模式高效低纹波电荷泵。该电荷泵通过模式选择,使输出电压可配置,实现多模式功能。针对电压建立和模式切换过程中电荷损耗的问题,利用初始化电路和电压检测电路来保证电荷泵中电荷单向传输,同时利用衬底选择开关来解决电荷泵的体效应问题,提高了电压转换效率。采用双边对称的泵电路结构,减小了输出电压纹波。采用UMC 80 nm CMOS工艺进行仿真。结果表明,负载电流为4 mA时,输出电压为8.4~17 V,四种工作模式下电压转换效率均在90%以上,电压纹波均小于1 mV。     

A novel one-stage forward-type power-factor-correction circuit

A novel power-factor-correction (PFC) circuit is proposed which is constructed with one stage by using a single forward converter. This PFC circuit has functions of high power factor and suppression of the output voltage ripple. The high power factor is accomplished by making the PFC circuit operate in the discontinuous conduction mode and the suppression of the output voltage ripple by using the exciting energy of the transformer in the forward converter     

一种用于压电陶瓷驱动电路的线性稳压电源

该文提出了一种可用于压电陶瓷驱动电路的低纹波、高稳定性的直流线性稳压电源的设计方案,分析了其工作原理并测量了其电学特性。采用可调三端稳压器为核心器件,利用低温漂电压基准源提高了稳压器的反馈电压,采用瞬态抑制二极管抑制了上电瞬间的冲击浪涌,有效地抑制了输出纹波,提高了电源的电磁兼容性和可靠性。实验结果表明,该电源可输出10~200 V的正负双极性电压,负载调整率小于0.5%,纹波小于10 mV,现已成功应用于以PA85功率放大器为核心器件的压电陶瓷驱动电路中。     

基于Saber的反激式开关电源的仿真研究

反激式开关电源因成本低、外围元器件少、可宽电压范围输入能耗小、支持多组输出而备受欢迎,但因输出电压纹波大而严重影响其工作性能。从反激式开关电源的工作原理出发,采用反激式开关电源输出端增加输出滤波电路的方法,解决反激式开关电源输出电压纹波大的问题。运用Saber仿真软件分别对普通反激式开关电源和增加 输出滤波电路的反激式开关电源进行建模和仿真。试验仿真对比表明,通过该方法可改善反激式开关电源的输出电压纹波,提高了反激式开关电源的工作性能。     

Buck型变换器的线性化小信号补偿前馈控制

为减小由输入电源扰动引起的输出电压工频纹波,改善DC/DC变换器动态性能,根据平均变量建模思想,为电压型PWM控制的Buck型变换器建立连续导电工作模式（CCM）下统一的平均变量等效电路。分析等效电路并根据前馈控制的不变性原理提出Buck型变换器针对输入电压扰动的线性化小信号补偿前馈控制原理及实现方法,采用该方法的Buck型变换器可快速补偿输入电压扰动,加快变换器在输入电压扰动时的动态调节过程,显著减小输出电压中包括工频在内的低频纹波,改善变换器的动态性能。仿真研究结果验证了文中线性化小信号补偿前馈控制原理、方法及其分析的正确性。     

基于STC89C52单片机直流纹波测试仪的设计与实现

提出了一种以STC89C52单片机为核心的直流电压与纹波测量系统,给出相关的软件程序设计。该测量系统主要包括量程选择、电压分离、A/D采样以及数据处理和显示电路,大大提高测量精度。在实际应用中,系统对某些工业现场的直流电压进行实时反馈,可以有效地对纹波进行实时监测。     

一种适用于低ESR应用的高精度RBCOT环路

提出了一种适用于低ESR电容、具有快速瞬态响应和高输出精度的纹波控制COT(RBCOT)实现电路,并利用改进的等效三端开关模型,对包含分压网络的控制环路进行了精确的小信号建模。该环路在保持快速瞬态响应能力的同时,利用SW点的1阶滤波信号来产生虚拟电感电流纹波,避免了次谐波振荡现象。通过谷值采样电路,对滤波信号的谷值进行采样。采样电路在每个开关周期执行刷新操作,并在上电和瞬态变化阶段进行加速充电。纹波叠加电路将增强纹波和谷值采样信号精确地叠加到反馈电压端,保证电路输出精度较高。采用0.35μm 18 V BCD工艺,对纹波控制COT控制环路进行仿真。结果表明,在4.5~18 V输入电压范围内,输出电压的失调在1 mV范围以内,控制环路可以对瞬态变化进行快速调整。     

一种高精度大功率电镀电源设计

针对传统电镀电源体积大、实现方式复杂以及输出纹波大的特点,提出了一种新型的DC/DC变换器,采用双闭环PWM实时控制方式,具有恒电流和恒电压两种工作方式。用该方法设计了一组9.6 kW电源模块,实验表明,电源输出纹波系数小于1%,效率达到90%。