摘要：智能功率集成电路(SPICs)已成为工业自动化、汽车电子、电机系统等领域的关键产品。智能高侧功率开关作为智能功率集成电路的代表性产品,具有复用性高、可靠性强和可集成化等优点,其通常集成电荷泵实现功率管的栅极电压抬升以减小导通损耗。针对传统自举电荷泵使用电阻对自举管的栅电容充电而导致额外功率损耗的问题,设计了一种具有死区控制功能的自举电荷泵。将传统自举电荷泵中的电阻更换为P-LDMOS,并结合低功耗的高侧浮动电源轨电路和死区控制电路进行合理的死区控制,从而在实现电压自举泵升和高侧驱动功能的同时,显著降低了自举电荷泵在工作过程中使用电阻造成的额外功率损耗。基于0.18μm BCD工艺,使用Virtuoso进行电路的设计与仿真,仿真结果表明,该电路可使外置高侧功率管实现自举上电并具备100%占空比的高侧栅极驱动,P-LDMOS的平均功耗为1.8 mW,在相同的工作条件下,其相较于传统的电阻结构降低了约90%。

摘要：基于SMIC 0.18μm工艺模型设计了一种低电压1.8 V下的高增益、低功耗、宽输出摆幅、宽带宽的运算放大器电路。采用增益自举技术的折叠共源共栅结构极大地提高了增益,并采用辅助运放电流缩减技术有效地降低了功耗,且具有开关电容共模反馈(SC-CMFB)电路。在Cadence spectre平台上仿真得到运放具有极高的开环直流增益(111.2 d B)和1.8 V的宽输出摆幅,单位增益带宽576 MHz,相位裕度为58.4°,功耗仅为0.792 m W,在1 p F的负载时仿真得到0.1%精度的建立时间为4.597 ns,0.01%精度的建立时间为4.911 ns。

摘要：提出了一种高速、低功耗、高分辨率的新型Sigma-Delta模数转换器(ADC)结构。该结构选择过采样率(OSR)为32的4阶调制器设计以缓解输出速率和通带宽度的压力,采用级联和双量化的方法进行优化,并利用SIMSIDES工具(基于Simulink的Sigma-Delta仿真器)进行仿真。数字抽取滤波器部分由级联积分梳状(CIC)滤波器、有限长单位冲激响应(FIR)滤波器和半带(HB)滤波器组成,并且三级滤波器都采用了多相分解结构,以降低动态功耗。使用0.18μm的标准CMOS工艺实现数字抽取滤波器版图。仿真结果表明,在250 kHz带宽下,有效位宽(ENOB)为19 bit。

摘要：针对高精度集成电路系统,工艺条件导致的误差需要通过修调弥补。基于0.18μm CMOS工艺设计了一种针对片上基准源的修调电路,通过调整数字输入信号,对电阻网络修调电路进行控制,通过重配置输出级电阻比例,从而达到对基准源电压的调整。基准源采用改进的Neuteboom带隙电路,在5 V电源电压的工艺条件下进行仿真测试,在-40~125℃温度范围内,实现了2.98×10^(-6)/℃的温度系数。通过电阻网络修调的基准电压变化范围为2.3840~2.5154 V,电压修调步长为2 mV。

摘要：基于FPGA的虚拟听觉系统具有硬件要求低、设备体积小等优点,在虚拟现实、听觉心理学等领域得到了广泛的应用,但现有的基于FPGA的虚拟听觉系统存在乘法器资源消耗高、垂直方向正确率低等问题。为了解决这些问题,提出了一种基于输出声音响度来辨别垂直方向的方法,并构建了一个基于FPGA的虚拟听觉系统。该系统采用一种折叠型有限脉冲响应(Finite Impulse Response,FIR)滤波器作为核心数据处理单元,并能通过上位机软件来实时更改定位方向。FPGA上板验证结果表明,该系统很好地实现了虚拟听觉功能,并具有乘法器资源消耗小、平均正确率高的优点。

摘要：基于脉冲宽度可调(PWM)信号调制技术,设计了一种温度传感器电路,并对电路整体性能进行了仿真。所设计的温度传感器电路利用带隙基准电路实现了温度采样功能,采用PWM信号调制技术,在一次测温周期中输出一定数量的脉冲信号。为了减小测温误差,电路中引入斩波技术,较低平均功耗(152μW)下将电路失调电压减小了两个数量级,提高了系统的测温精度;数据转换过程中,采用带有零极点优化技术的高阶多位量化sigma-delta信号处理技术,在低过采样率(16)条件下具有足够的信噪比(79.4 dB),功耗和精度取得了较好的折中。该电路功耗低、精度高,适于各类物联网(IoT)应用。

摘要：针对光电容积脉搏波(Photoplethysm ographic,PPG),基于RISC-V内核设计了一款多通道、实时PPG监测系统。该系统使用RISC-V架构的E203 IP作为低功耗内核,通过ICB总线挂接模拟前端和蓝牙控制模块。AFE4400模拟前端控制模块控制背靠背LED实现两路PPG信号采集,复用该模块分时处理来实现多路采集。蓝牙控制模块挂接到E203实现了通过蓝牙外设下达系统控制指令,之后上传PPG波至终端。该系统通过FPGA验证了22位双通道PPG信号物联网终端应用。