摘要：DC-DC转换器在总剂量辐射环境下会带来输出电压漂移、线性调整率与负载调整率下降等影响,使得电路的输出稳定性能变差。针对传统基于工艺与版图的抗总剂量辐射效应加固方法会带来成本较高、版图面积过大及普适性较差等问题,提出一种实时监测与自适应加固并行的抗总剂量辐射效应加固设计方法,可脱离工艺实现在电路级层面的总剂量辐射效应加固,提升了Buck-Boost转换器的抗总剂量辐射能力。基于0.18μm BCD工艺对所提方法进行具体电路设计与物理实现验证,结果表明:在剂量值为2000 Gy(Si)的条件下,可将系统增益的下降率从19.26%补偿至6.65%,输出电压漂移率从0.0663%改善至0.0074%,负载调整率和线性调整率分别降低2.15%/A和0.0389%/V,为电路与系统级的抗总剂量辐射效应加固设计提供了一种新方法。

摘要：为满足航天应用对大面阵高动态CMOS图像传感器的需求,对噪声优化与辐射加固等关键技术进行了深入研究。基于系统架构的增益级与双相关双采样设计优化、基于采样电路的时序改进,实现了对系统噪声的多层次优化;基于像素级与电路级的总剂量辐射加固与单粒子闩锁辐射加固设计,实现了对100k rad(Si)总剂量和99.8 MeV·cm2/mg单粒子效应的免疫。研究成果已成功应用于一款64M像素超大面阵高性能CMOS图像传感器产品。流片测试结果显示,抗总剂量辐射能力优于100k rad(Si)、暗电流与噪声随辐射增长率提升了一个数量级;抗单粒子闩锁能力优于99.8 MeV·cm2/mg;在整个辐射环境下读出噪声不超过5e-;本征动态范围高达75dB。

摘要：解决了在RISC处理器中嵌入高精度FPU的问题,提出一种细粒度的基于集中控制和分段数据处理的扩展双精度FPU集成方法,该方法通过细分浮点指令的执行状态,然后以执行状态为基本粒度生成与之对应的FPU控制信息,最后根据控制信息分段处理目标操作数,并通过流水化的形式实现数据的回写。基于一款SPARC V8型微处理器对上述方案进行了设计实现、仿真验证及分析。结果表明,该FPU集成方法与公开文献的方案相比,浮点指令关键路径缩短61%,硬件消耗减小16.9%,浮点计算效率提高1.7倍,可用于将扩展双精度FPU集成到RISC处理器中,并使两者高效协同运算。

摘要：采用非本征元件的参数作为本征元件参数函数的自变量的方法 ,求解金属肖特基势垒场效应晶体管小信号等效电路模型 ,并采用相对误差来构建目标函数 .以场效应晶体管在零偏置状态的非本征元件值作为初值 ,通过优化求得了热场效应晶体管状态的本征元件值 .该方法具有收敛快 ,精度高和效率高的优点 ,便于移植到微波器件计算机辅助设计和模拟软件中 .

摘要：针对伪固定频率自适应导通时间控制器频率特性差与输出纹波大的问题,提出了一种新颖的内部补偿改进方案。一方面通过在内部导通时钟电路中加入校正补偿方案,提高了系统开关频率的稳定性;另一方面在每次高端功率管导通时,在基准上开始叠加与开关周期呈正比的斜坡补偿信号,并在同步续流管关断时,使叠加信号复位,降低了输出反馈端对纹波的要求。该设计方案已在一款基于0.5μm BCD工艺的单片DC-DC控制器芯片中得到验证,测试结果显示,系统工作频率稳定在400kHz,随输入输出电压变化小于5%。负载电流从0～6A的突变中,输出电压的上升与下降沿的跳变小于70mV,且稳定后的纹波小于20mV。

摘要：针对宇航超大面阵(15k×15k)CMOS图像传感器中读出链路后级对串行数据接口高速、高精度、低功耗以及驱动大容性负载的需求,提出了一种基于沟道长度分割的方法和预加重技术相结合的低压差分信号(low voltage differential signal,LVDS)驱动器设计方案。与常见设计方案相比,该方案采用沟道长度分割补偿方法在兼顾运放增益的同时,有效提高单位增益带宽;其次采用预加重技术对LVDS驱动器进行高频分量补偿,提高大容性负载驱动能力和高速信号完整性。仿真结果表明:基于沟道长度分割补偿法有效提高了共模反馈电压信号的精度,仿真验证了实际共模电压信号变化小于15 mV;采用预加重技术对高速传输过程中损失的高频分量进行幅度增强,有效改善了高速数据传输过程中信号眼图质量,同时传输速率和驱动负载能力均提升2倍以上(1.2 Gb/s@12 pF),静态电流消耗仅为4.6 mA@12 pF,所提出的LVDS驱动器设计方案采用典型0.18μm CMOS工艺设计实现。

摘要：通过增加一个NMOP、PMOS和一个电阻组成的单粒子瞬态抑制电路,设计了一种新的抗单粒子瞬态加固的偏置电路,该偏置电路具有较高抗单粒子瞬态能力.为了证实其抗单粒子能力,基于SIMC 130nm CMOS工艺设计了传统的及提出的抗单粒子瞬态两种结构的偏置电路.仿真结果表明,对于提出的加固偏置电路,由单粒子引起的瞬态电压和电流的变化幅值分别减小了约80.6%和81.2%;同时增加的单粒子瞬态抑制电路在正常工作状态下不消耗额外功耗,且所占用的芯片面积小,也没有引入额外的单粒子敏感结点.

摘要：针对CMOS图像传感器中传统的列级单斜式ADC在速度方面的不足和两步式ADC在斜坡间切换过程中的非线性问题,论文提出了一种基于时间共享与单区间的高速高精度列并行两步式斜坡ADC架构。采用像素电荷转移阶段的电位识别,实现了不消耗时间的粗量化;采用单区间高精度量化,解决了多斜坡之间的无缝衔接问题。所提出的方法在一款基于55 nm 1P4M工艺的2048×2048规模的CMOS图像传感器芯片中进行了有效性验证,结果表明,在12位分辨率下,该方法相较于传统的两步式结构,行时间可以压缩到500 ns,DNL和INL都可以控制到0.12LSB以内,单列功耗仅为16.5μW。

摘要：利用谐波平衡 (HB)分析方法 ,对微波大功率MESFET管芯进行了输入、输出匹配电路设计。首先讨论了对非线性MESFET等效电路网络进行非线性与线性网络的划分方法。然后 ,利用所建立的GaAsMESFET非线性等效电路模型 ,描述了电路匹配设计的方法、步骤及计算结果 ,并且将计算结果与测量结果进行比较。结果表明方法是成功的 ,具有非常重要的工程意义 ,为微波功率GaAsMESFET的实用化奠定了技术基础。

摘要：为解决空间辐射环境引起的列并行单斜式模拟数字转换器(analog to digital converter,ADC)中斜坡信号范围不能动态校正的问题,提出一种用于CMOS(complementary metal oxide semiconductor,互补金属氧化物半导体)图像传感器的高精度抗辐射自适应斜坡产生电路设计方法,并对该方法进行了理论分析和验证。仿真实验结果表明:通过dummy像元的设计可以实现输入到输出整个信号环路的闭环自适应负反馈调节;该斜坡产生电路能够在电离总剂量(total ionization dose,TID)效应影响情况下自动调整斜坡信号斜率,从而有效提高斜坡信号的精度。