摘要：设计了一种基于0.18μm BCD工艺的全差分TIA电路和光隔离IGBT驱动系统。分析了共模瞬态干扰对光隔离驱动系统的影响,提出了一种可以提高共模瞬态抗扰度(CMTI)的全差分TIA结构。TIA的差分输入端分别接一个遮光的PD和一个透光的PD,TIA的差分输出端做电平比较。只有一个TIA的输入能够接收光信号,产生差分增益,但是共模瞬态在隔离层的干扰却能耦合到TIA的两个输入端,因此共模瞬态的干扰作用将会被差分电路的共模抑制比(CMRR)减弱。且加入了窄脉冲滤波电路可滤掉共模瞬态干扰引起的短脉冲误差信号,进一步提高CMTI。所设计的TIA电路的仿真结果显示,CMRR达到105.4 dB,CMTI可以达到325 kV/μs。

摘要：设计了一种应用于4H-SiC BJT的新型结终端结构。该新型结终端结构通过对基区外围进行刻蚀形成单层刻蚀型外延终端,辅助耐压的p+环位于刻蚀型外延终端的表面,采用离子注入的方式,与基极接触的p+区同时形成。借助半导体数值分析软件SILVACO,对基区外围的刻蚀厚度和p+环的间距进行了优化。仿真分析结果表明,当刻蚀厚度为0.8μm,环间距分别为8,10和9μm时,能获得最高击穿电压。新结构与传统保护环(GR)和传统结终端外延(JTE)相比,BVCEO分别提高了34%和15%。利用该新型终端结构,得到共发射极电流增益β>47、共发射极击穿电压BVCEO为1 570V的4H-SiC BJT器件。

摘要：在激光雷达接收电路中,采用固定阈值比较器得到激光脉冲返回时间时,不同峰值回波信号会产生时间漂移。在传统恒比定时(CFD)电路的基础上,提出了一种窄脉冲延时电路,以替代传统RC延时结构。引入了右半平面零点,在保持增益基本不变的情况下产生相位滞后,保证信号波形不变,从而降低时间漂移效应。该CFD电路基于0.18μm CMOS工艺进行设计。仿真结果表明,在窄脉冲输入信号的上升和下降时间均为3 ns、总脉宽为16 ns时,输出信号的延时为2.05 ns。输入信号幅值范围为100~300 mV时,该CFD电路的输出上升沿翻转时间的漂移误差仅为73.6 ps。

摘要：设计了一种基于SOI材料制作的兼顾响应度和带宽的光电探测器,该光电探测器采用标准0.18μm CMOS工艺,与现有工艺完全兼容,同时易于单片集成。利用Silvaco对该光电探测器进行了仿真,并对仿真结果进行分析。分析了光电探测器响应度和带宽的影响因素,通过控制吸收层厚度、离子注入深度等工艺步骤,结合器件特性设计优化深N阱结构,实现了高响应度高带宽的光电探测器。在5 V反向偏置的条件下,基于SOI的光电探测器在850 nm波长下实现了0.33 A/W的响应度,-3 dB带宽为120 MHz。研究结果对高速应用场景下的光电探测器的发展具有重要意义。

摘要：光电探测器是激光雷达的核心器件,通常由雪崩光电二极管(APD)阵列和相应的读出电路组成。跨阻放大器是读出电路的关键部分,其性能在很大程度上决定光电探测组件的性能。基于0.18μmCMOS工艺,针对大输入电容线性APD阵列的应用,设计了一种高增益、高带宽、高电源抑制比的跨阻放大器。基于无源反馈和有源前馈的补偿方式拓展了跨阻放大器带宽,同时实现了高增益和高带宽;设计了具有高电源抑制比的片上无电容低压差稳压器,提高了跨阻放大器的稳定性。仿真结果表明:跨阻增益为104.7dB·Ω,带宽为198.8MHz,等效输入噪声电流为3.65pA·Hz1/2,低频电源抑制比为-57.8dB,全带宽范围内电源抑制比低于-10.6dB。

摘要：设计了一种基于峰值采样原理的高速光接收电路,该光接收电路为克服光电二极管的光电流拖尾现象,引入了峰值采样电路对光脉冲的波峰信号进行检测,解决了传统方案中采用比较器直接比较导致的占空比失真的问题,实现在更高速度下的光探测和信号处理。利用Spice软件对该光接收电路进行了仿真,并对仿真结果进行分析。仿真结果表明:峰值采样电路可准确探测光电流的峰值信号,整体光接收电路可达到20 MHz以上的探测频率,对传统光接收电路占空比失真的问题有较大改善。研究结果对高速应用场合下的光接收电路的发展具有重要意义。