快速穩(wěn)定的CMOS電荷泵電路的設(shè)計(jì)

降低功耗已成為超大規(guī)模集成電路的一個(gè)重要發(fā)展方向,而降低電源電壓(目前vdd=1.8v甚至更低)是一種很有效的降低功耗的方法。而在非揮發(fā)性存儲(chǔ)器電路中,為了能夠?qū)?shù)據(jù)保持10年以上,

在研究三階電荷泵鎖相環(huán)系統(tǒng)的相位傳輸模型及相位傳輸函數(shù)的基礎(chǔ)上,利用一元二次不等式方程的實(shí)數(shù)根判別式,建立影響系統(tǒng)穩(wěn)定性的參數(shù)方程,計(jì)算確定了在保證環(huán)路相位裕度大于60°條件下,三階電荷泵鎖相環(huán)路穩(wěn)定性因子(二階濾波比率m、系統(tǒng)衰減因子ζ)及二階濾波電容c1、c2的取值方法,并給出了穩(wěn)定性因子及c1、c2在一定范圍內(nèi)的具體數(shù)值表,對(duì)同類(lèi)環(huán)路的設(shè)計(jì)具有一定的指導(dǎo)意義。

設(shè)計(jì)了一款應(yīng)用于亞微米工藝的傳輸只讀存儲(chǔ)器的編程高壓的單閾值開(kāi)關(guān)電荷泵。隨著亞微米和深亞微米工藝的應(yīng)用,n+/pwell結(jié)反向擊穿電壓和柵氧擊穿電壓都明顯降低,用于只讀存儲(chǔ)器傳送編程電壓的兩閾值開(kāi)關(guān)電荷泵應(yīng)用存在著極大的風(fēng)險(xiǎn)。單閾值開(kāi)關(guān)電荷泵能實(shí)現(xiàn)內(nèi)部高壓結(jié)點(diǎn)只高于編程一個(gè)閾值電壓,使開(kāi)關(guān)電荷泵在傳送高壓時(shí)能安全工作。電路在tsmc0.35μm工藝得到仿真驗(yàn)證。

提出了一種用于rs-232電路中的升降壓式的開(kāi)關(guān)電容電荷泵,并闡述了電荷泵的工作原理,在減小功耗,使泵壓穩(wěn)定等方面對(duì)提高電荷泵的性能做了研究。該電荷泵通過(guò)檢測(cè)輸出電壓來(lái)控制泵壓,達(dá)到了穩(wěn)壓輸出;同時(shí),通過(guò)對(duì)rs-232電路的輸入端進(jìn)行監(jiān)測(cè)來(lái)控制電荷泵的工作,大大降低了芯片功耗。最后,經(jīng)過(guò)仿真對(duì)其性能進(jìn)行了驗(yàn)證。

輸出穩(wěn)壓的電荷泵反轉(zhuǎn)器MAX889

針對(duì)納米/cmos混合電路(cmol)單元映射問(wèn)題,提出一種基于混合遺傳算法的映射算法.將任意布爾電路轉(zhuǎn)換為適于cmol映射的基于或非門(mén)的電路,讀入該電路進(jìn)行染色體編碼,形成初始種群;每一代種群經(jīng)過(guò)二維交叉算子、變異算子進(jìn)行解空間全局搜索,并引入模擬退火算法進(jìn)行局部搜索使種群個(gè)體得以改進(jìn).對(duì)iscas和mcnc標(biāo)準(zhǔn)電路的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用該算法進(jìn)行求解不僅使電路面積小、時(shí)延短,且具有求解速度快、能處理規(guī)模較大電路的特點(diǎn).

max1759是一種輸出穩(wěn)壓的升壓/降壓式電荷泵電路。該器件主要特點(diǎn)有:輸入電壓范圍1.6～5.5v,可輸出穩(wěn)壓的3.3v或可由用戶(hù)設(shè)定的2.5v到5.5v;輸出電流可達(dá)100ma;靜態(tài)電流低,降壓式為50μa,升壓式為85μa,有關(guān)閉電源控制,在關(guān)閉狀態(tài)時(shí)耗電典型值為1μa;并且負(fù)載與輸入端是斷開(kāi)的,內(nèi)部振蕩器工作頻率為1.5mhz,因此

本文主要研究了電荷泵鎖相環(huán)(cppll)的穩(wěn)定性。針對(duì)傳統(tǒng)分析方法中的不足,提出了一種根據(jù)開(kāi)環(huán)伯德圖進(jìn)行仿真,得到環(huán)路穩(wěn)定極限的方法。應(yīng)用此方法不需要知道環(huán)路濾波器的元件值,只需要知道傳遞函數(shù)零極點(diǎn)的位置,代入simulink模型中,通過(guò)多次仿真確定參考頻率與環(huán)路帶寬比值的穩(wěn)定極限。

介紹了一種實(shí)現(xiàn)hdmi中數(shù)字視頻信號(hào)接收的方法,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種新的用于hdmi中像素?cái)?shù)據(jù)和時(shí)鐘信號(hào)恢復(fù)的電荷泵鎖相環(huán);通過(guò)v-i電路的改進(jìn)降低了壓控震蕩器的增益,改善了控制電壓的波動(dòng)對(duì)壓控震蕩器頻率的影響,從而減小時(shí)鐘抖動(dòng);采用頻率檢測(cè)電路對(duì)輸入時(shí)鐘信號(hào)頻率進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)分段,可實(shí)現(xiàn)大的頻率捕獲范圍,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)高達(dá)uxga格式的數(shù)字視頻信號(hào)接收;采用hspice-rf工具對(duì)壓控震蕩器的抖動(dòng)和相位噪聲性能進(jìn)行仿真,smic0.18μscmos混合信號(hào)工藝進(jìn)行了流片驗(yàn)證,測(cè)試結(jié)果表明輸入最大1.65gbit/s像素?cái)?shù)據(jù)信號(hào)條件下pll輸出的時(shí)鐘信號(hào)抖動(dòng)小于200ps.

max1759是maxim公司2000年第1季度推出的新器件,是一種穩(wěn)壓型降壓/升壓式電荷泵集成電路。該器件主要特點(diǎn)有:輸出穩(wěn)壓的3.3v固定電壓或可調(diào)整的2.5～5.5v;輸出電流可達(dá)100ma;輸入電壓可低于輸出電壓或高于輸出電壓,從16v到5.5v;低功耗,靜態(tài)電流典型值為50μa;有關(guān)閉控制,在關(guān)閉狀態(tài)時(shí)耗電僅1μa;在關(guān)閉狀態(tài)時(shí),負(fù)載與輸入端不連接;電荷泵工作頻率高達(dá)1.5mhz;無(wú)需電感僅需外接三個(gè)陶瓷電容;有電源工作狀態(tài)信號(hào)輸出;內(nèi)部有短路保護(hù)及過(guò)熱關(guān)閉保護(hù);10引腳μmax封裝;工作溫度范圍-40～+85℃。

電荷泵(也稱(chēng)為無(wú)電感式dc/dc轉(zhuǎn)換器)是利用電容作為儲(chǔ)能元件的特殊類(lèi)型開(kāi)關(guān)dc/dc轉(zhuǎn)換器。與采用電感作為儲(chǔ)能元件的電感式開(kāi)關(guān)dc/dc轉(zhuǎn)換器相比,電荷泵式轉(zhuǎn)換器所具有的獨(dú)特特點(diǎn)使其對(duì)于某些最終應(yīng)用非常具有吸引力。本文將對(duì)比穩(wěn)壓電

提出了一種新穎的高壓自適應(yīng)頻率電荷泵結(jié)構(gòu),包含了變頻振蕩電路、電平變換電路和兩級(jí)升壓電路。與傳統(tǒng)電感式電荷泵及脈沖寬度調(diào)制方式電荷泵相比,本結(jié)構(gòu)有噪聲小和輕載轉(zhuǎn)換效率高兩個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)。該電路使用了csmc0.35μmbcdcmos工藝,在單片步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片上的應(yīng)用結(jié)果表明,該電荷泵具有效率高、易集成、反應(yīng)快及穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),最大輸出電流達(dá)3ma。

電荷泵（也稱(chēng)為無(wú)電感式dc／dc轉(zhuǎn)換器）是利用電容作為儲(chǔ)能元件的特殊類(lèi)型開(kāi)關(guān)dc／dc轉(zhuǎn)換器。與采用電感作為儲(chǔ)能元件的電感式開(kāi)關(guān)dc／dc轉(zhuǎn)換器相比，電荷泵式轉(zhuǎn)換器所具有的獨(dú)特特點(diǎn)使其對(duì)于某些最終應(yīng)用非常具有吸引力。本文將對(duì)比穩(wěn)壓電荷泵轉(zhuǎn)換器與最常用的電感式dc／dc轉(zhuǎn)換器（如電感式降壓穩(wěn)壓器、升壓穩(wěn)壓器以及單端初級(jí)電感式轉(zhuǎn)換器（se—pic））的結(jié)構(gòu)和工作特點(diǎn)。

為順應(yīng)初中級(jí)工程技術(shù)人員和電源技術(shù)愛(ài)好者的需求，al2009年第1期起，本刊將增設(shè)《電源電路集錦》欄目，供廣大讀者參考。希望能將您的要求和建議告知我們，我們將盡力滿(mǎn)足您。

為順應(yīng)初中級(jí)工程技術(shù)人員和電源技術(shù)愛(ài)好者的需求,從2009年第1期起,本刊將增設(shè)《電源電路集錦》欄目,供廣大讀者參考。希望能將您的要求和建議告知我們,我們將盡力滿(mǎn)足您。

電荷泵鎖相環(huán)設(shè)計(jì)方法研究

日前,全球先進(jìn)電源管理解決方案供應(yīng)商安森美半導(dǎo)體推出業(yè)內(nèi)唯一用于低功率應(yīng)用的浮動(dòng)穩(wěn)壓電荷泵——nis6201。其設(shè)計(jì)可提供20ma的電流和8-15v的電壓,nis6201的性?xún)r(jià)比特別高,可取代小型隔離式開(kāi)關(guān)電源。該器件最適合的應(yīng)用范圍包括oring二極管驅(qū)動(dòng)電壓、浮動(dòng)檢測(cè)電路和led驅(qū)動(dòng)器。

設(shè)計(jì)了一種新穎的具有快速啟動(dòng)的高性能cmos帶隙基準(zhǔn),利用pn結(jié)正向?qū)▔航稻哂胸?fù)溫度系數(shù),偏置電路提供的偏置電流具有正溫度系數(shù),實(shí)現(xiàn)了過(guò)溫保護(hù)。采用上華0.5μm的cmos工藝模型進(jìn)行設(shè)計(jì)和仿真,cadencespectre模擬結(jié)果表明帶隙基準(zhǔn)電壓為1.242v。該電路溫度系數(shù)低,電源抑制比高,啟動(dòng)速度快(啟動(dòng)時(shí)間僅10μs),過(guò)溫保護(hù)性能良好。

日前，全球先進(jìn)電源管理解決方案供應(yīng)商安森美半導(dǎo)體推出業(yè)內(nèi)唯一用于低功率應(yīng)用的浮動(dòng)穩(wěn)壓電荷泵——nis6201。其設(shè)計(jì)可提供20ma的電流和8～15v的電壓，nis6201的性?xún)r(jià)比特別高，可取代小型隔離式開(kāi)關(guān)電源。該器件最適合的應(yīng)用范圍包括oring二極管驅(qū)動(dòng)電壓、浮動(dòng)檢測(cè)電路和led驅(qū)動(dòng)器。

討論了3種常用的cmos集成電路電源和地之間的esd保護(hù)電路,分別介紹了它們的電路結(jié)構(gòu)以及設(shè)計(jì)考慮,并用hspice對(duì)其中利用晶體管延時(shí)的電源和地的保護(hù)電路在esd脈沖和正常工作兩種情況下的工作進(jìn)行了模擬驗(yàn)證。結(jié)論證明:在esd脈沖下,該保護(hù)電路的導(dǎo)通時(shí)間為380ns;在正常工作時(shí),該保護(hù)電路不會(huì)導(dǎo)通,因此這種利用晶體管延時(shí)的保護(hù)電路完全可以作為cmos集成電路電源和地之間的esd保護(hù)電路。

設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)工作在4.2ghz的全集成cmos射頻前端電路,包括可實(shí)現(xiàn)單端輸入到差分輸出變換的低噪聲放大器和電流注入型gilbert有源雙平衡混頻器。電路采用smic0.18μmrf工藝。測(cè)試結(jié)果表明,在1.8v電源電壓下,電路的功率增益可達(dá)到26db,1db壓縮點(diǎn)為-27dbm,電路總功耗(含buffer)為21ma。

完成了一種橋式連接音頻功率放大器的仿真和設(shè)計(jì)。該音頻功率放大器的主體為橋式連接的兩個(gè)運(yùn)算放大器,使用盡可能小的外部組件提供高質(zhì)量的輸出功率,不需要輸出耦合電容、自舉電容和緩沖網(wǎng)絡(luò)。應(yīng)用cadence的spectre模擬仿真工具進(jìn)行電路仿真,得到其電路指標(biāo)如頻響特性、電源電壓抑制比、總諧波失真等均達(dá)到要求。該音頻功率放大器具有良好的市場(chǎng)應(yīng)用前景。