BiCMOS三态输出门电路的设计、制备及应用

设计了几种BiCMOS三态输出门电路,提出了采用先进的0.5μm BiCMOS工艺,制备所设计的三态输出门的技术要点和器件参数,并分析了它们既具有双极型(Bipolar)门电路快速、大电流驱动能力,又具备CMOS逻辑门低压、低功耗和高集成度的特性,因而它们特别适用于高速缓冲数字信息系统和其它便携式数字设备中.     

低压高速大驱动电流BiCMOS模拟开关单元

从改善速度和电流驱动能力出发,设计了4种BiCMOS模拟开关电路。设计过程中在电路的关键部位配置有限的双极型晶体管(BJT),而在电路的主体部分则设置CMOS器件。推导出电路的传延时间估算式,优选了元器件参数,并采取提速和增大驱动电流的措施。实验结果表明,所设计的BiCMOS开关电路在低电源电压2.6V≤VDD≤4.0V的范围内,综合性能指标——延迟-功耗积DP比CMOS开关电路平均降低了36.52pJ,输出级BJT的驱动电流可达1.40mA以上,因而特别适用于低压、高速、大驱动电流的数字通信系统中。     

全差分BiCMOS采样/保持电路仿真设计

在全差分折叠式共栅-共源运放的基础上,设计了一款BiCMOS采样/保持电路。该款电路采用输入自举开关来提高线性度,同时设计的高速、高精度运放,其建立时间tS只有1.37 ns,提升了电路的速度和精度。所设计的运放中的双通道共模反馈电路使共模电压稳定输出时间tW约达1.5 ns。采用SMIC公司的0.25μmBiCMOS工艺参数,在Cadence Spectre环境下进行了仿真实验,结果表明,当输入正弦电压频率fI为10 MHz、峰-峰值UP-P为1 V,且电源电压VDD为3 V、采样频率fS为250 MHz时,所设计的采样/保持电路的无杂散动态范围SFDR约为-61 dB,信噪比SNR约为62 dB,整个电路的功耗PD约为10.85 mW,适用于10位低压、高速A/D转换器的设计。     

多端I/O系统用BiCMOS连线逻辑电路

为了满足数字通信和信息处理系统多端输入/输出(I/O)、高速、低耗的性能要求,笔者设计了几例BiCMOS连线逻辑电路,并提出了采用0.5 mm BiCMOS工艺,制备所设计的连线逻辑电路的技术要点和元器件参数。所做实验表明了设计的连线逻辑电路既具有双极型逻辑门电路快速、大电流驱动能力的特点,又具备CMOS逻辑门低压、低功耗的长处,而且其扇入数可达3~16,扇出数可达1~18,因而它们特别适用于多端I/O高速数字通信和信息处理系统中。     

一种新型高精度宽电压范围的CMOS温度传感器

介绍了一种用于环境温度监测的新型高精度宽电压范围的CMOS温度传感器,采用0.13μm标准CMOS工艺的厚氧器件实现,芯片面积为37μm×41μm。该温度传感器在-20～60°C的温度范围内,采用两点校正方法之后,温度误差为-0.2°C/0.5°C。该温度传感器可以在1.8～3.6V的电源电压范围内安全可靠地工作,并且具有较高的电源抑制比。测试结果表明,其输出电压斜率为3.9mV/°C,1.8V下功耗为1.3μW。     

芯片内/间无线互连技术发展综述

为了解决超大规模集成电路布线复杂的问题,无线互连技术(WIT)应运而生。介绍了实现芯片内/间无线互连的两类技术,一类是基于片上天线的无线互连技术,另一类是基于AC耦合的无线互连技术。从实现成本、功耗,传输性能方面对这两类技术进行了分析与比较,讨论了它们的具体应用及适用范围,同时也总结了两者目前存在的问题,并指出了其未来的研究方向,对今后芯片内/间无线互连技术的应用研究具有一定的参考意义。     

用0.8μm工艺技术设计的65-kb BiCMOS SRAM

设计了一种65-kb BiCMOS静态随机存取存储器(SRAM)的存储单元及其外围电路,提出了采用先进的0.8mm BiCMOS工艺,制作所设计SRAM的一些技术要点。实验结果表明,所设计的BiCMOSSRAM,其电源电压可低于3V,它既保留了CMOS SRAM低功耗、高集成密度的长处,又获得了双极型(Bipolar)电路快速、大电流驱动能力的优点,因此,特别适用于高速缓冲静态存储系统和便携式数字电子设备中。     

三种低压高速低耗BiCMOS三态逻辑门

采用0.35μm B iCM O S工艺技术,设计了三种高性能的B iCM O S三态逻辑门电路,并提出了改进三态门电路结构和优化器件参数的方法和措施。仿真和实验结果表明,所优化设计的B iCM O S三态门的电源电压均小于3.3 V,工作速度比常用的CM O S三态门快约5倍,功耗在60 MH z下仅高出约2.2~3.7 mW,而延迟-功耗积却比该常用的CM O S三态门平均降低了38.1%,因此它们特别适用于低压、高速、低功耗的数字系统。     

用O.8μm工艺技术设计的65-kb BiCMOS SRAM

设计了一种65-kb BiCMOS静态随机存取存储器(SRAM)的存储单元及其外围电路,提出了采用先进的0.8μm BiCMOS工艺,制作所设计SRAM的一些技术要点.实验结果表明,所设计的BiCMOSSRAM,其电源电压可低于3V,它既保留了CMOS SRAM低功耗、高集成密度的长处,又获得了双极型(BiDolar)电路快速、大电流驱动能力的优点,因此,特别适用于高速缓冲静态存储系统和便携式数字电子设备中.     

三种改进结构型BiCMOS逻辑单元的研究

为满足低压、高速、低耗数字系统的应用需求 ,通过采用改进电路结构和优化器件参数的方法 ,设计了三种改进结构型BiCMOS逻辑单元电路。实验结果表明 ,所设计电路不但具有确定的逻辑功能 ,而且获得了高速、低压、低耗和接近于全摆幅的特性 ,它们的工作速度比高速CMOS和原有的互补对称BiCMOS(CBiCMOS)电路快约一倍 ,功耗在 6 0MHz频率下仅高出 1 4 9～ 1 71mW ,但延迟 功耗积却比原CBiCMOS电路平均降低了4 0 3%。     

BiCMOS技术在通信领域的研究与进展

为了促进我国通信用高性能电子电路和各种通信ASIC新产品的设计、研制和应用,本文首先论述了性能卓越的BiCMOS技术的先进性,然后讨论了国外流行的两种BiCMOS工艺制作技术及其特殊考虑,以及在通信工程中的应用电路,最后分析了BiCMOS技术在我国高速通信、信息处理电路和系统(如CPU、SRAM、DSP、SOC和数/模混合电路等)中的应用前景和发展趋势。文中提出了运用先进的BiCMOS技术于中国通信电路和系统中的观点。     

DC/DC转换器中电流采样电路的设计

设计了一种用于DC/DC开关电源转换器的新型电流采样电路.常见的电流采样电路是通过检测采样管串联电阻上压降来得到采样电流,而该采样电路是通过检测开关管串联电感上压降来得到采样电流的.由于后者所需电阻更少,从而降低了采样电路的功耗,提高了效率;并且由于电感上压降对采样电流变化的灵敏度更高,有效地提高了采样的精度.     

6GHz新型高速低功耗分频器

高速数字分频器在基于锁相环的时钟产生电路中具有广泛的应用．在典型D触发器的基础上,文中提出了一种可响应6GHz输入时钟的改进型二分频结构,并实现了2-256连续分频的新型吞脉冲多模分频器．新型分频器结构简单并且不需要双模预分频单元,功耗和面积开销大幅度的降低．基于65rimCMOS工艺设计实现了该高速分频器,版图后仿真结果表明,分频器功能正确,且工作于6GHz时功耗不大于1．3mW．     

一种基于新型低功耗开关策略的10 bit 120 MS/s SAR ADC

设计了一种10 bit 120 MS/s高速低功耗逐次逼近模数转换器(SAR ADC)。针对功耗占比最大的CDAC模块,基于电容分裂技术并结合C-2C结构,提出了一种输出共模保持不变的双电平高能效开关控制策略;在降低CDAC开关功耗的同时,摆脱了CDAC开关过程中对中间共模电平的依赖,使得该结构适用于低电压工艺。在速度提升方面,控制逻辑使用异步逻辑进行加速;比较器采用一种全动态高速结构,在保证精度的前提下其工作频率达到3 GHz; CDAC中插入冗余位,以降低高位电容对充电时间的要求。所设计的SAR ADC使用40 nm CMOS工艺实现,采用1.1 V低电压供电。在不同工艺角下进行性能仿真,结果显示,在120 MHz采样率下,有效位数为9.86 bit,无杂散动态范围为72 dB,功耗为2.1 mW,优值为18.9 fJ/(conv·step)。     

A CMOS oscillator for radiation-hardened,low-power space electronics

This article presents the design, manufacturing and test results of an on-chip CMOS oscillator, using a ring-oscillator, VCO based architecture. The oscillator generates a configurable square waveform clock signal to be used internally or externally to the IC that integrates it, with very low area (320 transistors, 112?×?148?µm) and power overhead (975?µW). The oscillator is integrated in a mixed signal IC which has been qualified for space applications, at a commercial 250?nm process. It enables the standalone operation of the IC without external oscillator and gives the possibility to clock other components and systems. In addition, it reduces the noise interference at PCB and chip level, optimising the performance of sensitive analogue parts. It was validated by radiation tests according to ESA standards’ procedures that the oscillator's functionality and characteristics do not deteriorate with TID levels up to 1Mrad. This approach can be easily adjusted to a wide range of frequencies, while significantly reducing the cost and power budget of space qualified systems with small design effort trade-off.     

MAX12557型高速A/D转换器的特点及应用

MAX12557是Maxim公司新推出的一种低功耗、小尺寸和高动态特性的14位高速模/数转换器(ADC),成本低、使用方便,可广泛应用在要求低功耗的数据采集、数字接收机、便携式仪表等领域.介绍MAX12557的主要特点、内部结构及工作原理,给出其在宽带中频数字接收机中的应用.