摘要：为了解决目前基于电荷泵的开关电容电压转换芯片功能较为单一的问题,基于Dickson经典电荷泵结构,匹配四路双极型晶体管开关同时实现对输入电压的倍增输出以及倍增后的电压反向。四路二极管充作开关来使用,在降低开关器件导通电压的同时简化了开关电路,缩小了电路的尺寸,并降低了电路的功耗。基于国内某工艺线的40 V互补双极型工艺,设计并制作了带正/负两路输出的开关电容电荷泵电压转换器芯片电路。流片测试结果表明:当电源电压为4 V(负载电流为0 mA、+10 mA)、5 V(负载电流为±10 mA)、9 V(负载电流为+10 mA)、10 V(负载电流为-10 mA)以及11 V(空载)时,输出电压均满足设计指标。

摘要：基于双极型工艺设计了一种超低失调集成运算放大器。通过在差分输入级的有源负载处设计电阻修调网络来调整失调电压,并针对基极电流补偿不可控的问题设计了可修调的基极电流补偿结构来降低偏置电流,利用激光修调技术减小基极补偿结构引入的随机失调,有效改善了输入级失调。增益级采用结型场效应晶体管(JFET)差分对管以获得高增益,输出级采用全npn晶体管的乙类输出结构可满足大功率输出需求。芯片实测数据表明:在全温度范围内,失调电压最大为-25.3μV,失调电压温漂为0.025μV/℃,输入偏置电流为-3.535 nA,输入失调电流为-0.825 nA。实现了超低的失调电压、电流和温漂。

摘要：基于40 V双极型工艺,利用Brokaw型带隙基准源模型,设计了一种宽输入电压范围、超低温漂的带隙基准源。在Brokaw模型的基础上改进核心带隙基准电路设计,使用不同温度系数电阻的补偿方法对基准源的温漂进行二阶补偿;偏置电路使用改进的基极-发射极电压作为电流源,利用电流镜为其他模块提供电流;在钳位运放中引入负反馈,以提高电路的输入电压范围。芯片实测数据表明,在4~36 V的工作电压范围内,2.5 V和3 V输出电压的温漂系数均小于3×10^(-6)/℃;2.5 V和3 V输出电压的线性调整率分别为7.3μV/V和2.5μV/V,实现了超低的温度漂移和线性调整率。

摘要：针对高精度、低功耗运放的需求,利用40V双极型工艺设计了一款电源电压为3~30V的低功耗、低失调集成运算放大器。该运放为单片四通道结构,利用一个不完全对称的二级运放,以减小电路的功耗,同时使得输入级失调得到有效改善。并且在输入级加入了一对射极跟随器,增大电路的输入阻抗,使得输入基极电流有效减小。芯片的测试结果表明,在-55~125℃的范围内,平均开环增益可以达到105.998dB,平均失调电压为159.27μV,平均输入偏置电流为-5.787nA,平均输入失调电流为-0.287nA,单个运放的平均电源电流为189.679μA。

摘要：设计了一种适用于线性可变差动式位移传感器(LVDT)的信号调理电路,该电路用于将LVDT的副边输出信号进行处理,并输出一个表征铁芯位移的直流电压;主要由解调电路、除法电路和运算放大器组成。LVDT副边输出为两个互补的正弦波信号,直接驱动信号调理电路;由于该信号调理电路采用了独特的比值架构,得到的是两个电压的差与和的比值,所以不要求LVDT初级激励使电压幅度保持稳定,同时,LVDT初级与次级线圈的相移以及干扰电压对该电路的功能不会产生影响,能有效地解决传统信号调理电路在测量精度和可靠性等方面的问题,具有更好的稳定性和性能优势,经过仿真验证及流片测试表明,该信号调理电路总误差≤1.49%/FS,线性度≤0.05%,满量程输出电压≥±10 V。各项功能指标均达到设计要求。

摘要：基于双极型工艺,设计了一种具有低输入失调电压、低输入偏置电流的运算放大器。电路结构包含偏置电路、差分输入级电路、中间级电路和输出级电路。差分输入级电路采用共射-共基耦合对,能够降低失调电压,并且采用基极电流补偿结构抵消输入偏置电流在外围电路上所产生的影响,提高电路精度。中间级为整个电路提供增益,并且将双端输入信号转换为单端输出信号。输出级电路为AB类输出级,具有低静态功耗,能够提高电路效率,增大电路带负载能力并为负载提供更多功率。电路采用齐纳修调技术,在封装后对芯片进行修调,避免封装后引入的二次失调。流片后测试结果表明:在±15 V电源电压条件下,输入失调电压≤10μV,输入偏置电流≤3 nA,输入失调电流≤1.5 nA,大信号电压增益≥110 dB。

摘要：在功率半导体器件中,高的反向击穿电压和低的正向导通电阻之间的矛盾关系是影响其发展的主要因素之一,选用超结结构替代功率半导体器件中的传统电压支持层能够有效缓解这一矛盾关系。该文设计和实现了一种超结肖特基二极管,其中的电压支持层采用P柱和N柱交替构成的超结结构。在器件的制作方面,选用成熟的单步微电子工艺,通过4次N型外延和4次选择性P型掺杂来实现超结结构。为便于对比分析,设计传统肖特基二极管和超结肖特基二极管的电压支持层厚度一致,且超结结构中P柱和N柱的杂质浓度均和传统肖特基二极管的电压支持层浓度一致。测试得到传统肖特基二极管的反向击穿电压为110 V,而超结肖特基二极管的反向击穿电压为229 V。表明采用超结结构作为功率半导体器件的电压支持层能够有效提高反向击穿电压,同时降低器件的正向导通电阻,并且当P柱区和N柱区内的电荷量一致时器件的击穿电压最高。

摘要：为改善高压功率VDMOS击穿电压和导通电阻之间的平方率关系,采用超结理论及其分析方法,结合电荷平衡理论,计算了超结VDMOS的理想结构参数,并利用仿真软件SILVACO对超结VDMOS的各个工艺参数(外延厚度,P柱掺杂剂量,阈值电压)进行了优化设计,对器件的正向导通特性和反向击穿特性进行了仿真分析。最终设计了一个击穿电压为815V,比导通电阻为23mΩ.cm2的超结VDMOS。

摘要：为识别和提取红外图像中的有用信息,红外系统常采用各种算法处理采集到的数据。随着红外技术的不断发展,与红外相关的图像处理算法层出不穷。除了常规的图像处理算法外,为了提高人眼对红外图像的识别率,伪彩色编码技术也常被使用。为了便于在实际应用选取最佳的红外图像处理算法,基于FPGA设计了红外图像处理算法的测试系统,该系统能集成与红外相关的常见图像处理算法和实时添加的自定义图像处理算法,并利用显示终端对红外图像数据进行实时验证,通过对彩虹编码、热金属编码与图像锐化算法的测试试验,表明了该测试系统的实用性。

摘要：轨道角动量涡旋电磁波可以在物理层面为信息的调制提供新的维度,这在无线通信和雷达成像领域中拥有很大的应用前景.将相控阵波束扫描技术应用于涡旋电磁波,可用于增加涡旋电磁通信的覆盖范围,也可用于扩大涡旋雷达的探测空域.首先,本文讨论了涡旋电磁波束偏转的实现原理,并给出了实现波束扫描时平面相控阵口径上所需的相位分布公式.其次,考虑到相控阵天线在波束扫描以及轨道角动量模式可重构方面的独特优势,设计并制作了一款阵面规模为8×8的平面相控阵,并在10 GHz频率下实验验证了轨道角动量涡旋电磁波的波束扫描和模式可重构效果.最后,本文讨论并分析了涡旋电磁波束偏转后的性能变化.仿真和实验结果显示,平面相控阵在大角度波束扫描时会发生方向图畸变的问题.同时,本文还研究了涡旋电磁波的模式纯度关于波束偏转角度和模式数的变化情况.本文的研究结果表明,使用平面相控阵天线在一定空域内可以有效地实现涡旋电磁波束扫描,并可为涡旋电磁波通信和涡旋雷达提供参考借鉴.