国家科技重大专项(2009ZX01034-002-001-005)
- 作品数：12 被引量：35H指数：4
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- 相关机构：西安电子科技大学西安邮电学院教育部更多>>
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- 逐次逼近ADC无源器件的匹配性与高层次模型被引量：3
- 2011年
- 对逐次逼近A/D转换器的无源器件匹配性进行了研究.基于理论分析,明确了电荷再分配结构、电压等比例缩放结构以及混合结构等几种典型逐次逼近A/D转换器对无源器件网络匹配性的具体要求,并利用Matlab工具,通过建立逐次逼近A/D转换器无源器件匹配性高层次模型对理论分析结果进行了验证.在此基础上提出了一种基于单位电容缩放的新型电荷再分配结构,在不提高无源器件匹配性要求的前提下,利用单位电容取代原有缩放电容并增加一定的时序控制,有效地解决了传统电容缩放结构中缩放电容工艺实现困难以及对寄生电容敏感的问题,适合片上系统的嵌入式应用.
- 佟星元杨银堂朱樟明刘帘曦
- 关键词：模数转换器无源器件匹配性
- 单周期CRM PFC转换器的零交越失真优化设计被引量：2
- 2012年
- 为降低总谐波失真提高电源效率,基于单周期临界导通功率因数校正(PFC)转换器,研究了零交越失真现象的优化设计方法.采用周期性自启动定时电路,不论电感电流是否下降到零,及时触发新的开关周期,以避免由于电感反向漏电所引入的导通延迟,从而降低了零交越失真和总谐波失真;在辅助绕组和振荡器之间引入可调分流电阻,对电感电流进行实时监控,调整振荡器输出波形斜率,以控制PWM关断时间,有效改善输入电压零交越点附近的失真现象.输入线电压频率越高,优化效果越好.在50Hz 220 VAC条件下,输入电流为120mA,输出功率为36W,测得优化后的PFC转换器总谐波失真(THD)仅为3.8%,功率因数为0.988,负载调整率为3%,线性调整率小于1%,效率达到97.3%.理论和测试结果均表明:当交流输入线电压接近零值时,优化后系统的零交越失真及THD得到了有效降低,有效芯片面积为1.61mm×1.52mm.
- 李娅妮杨银堂朱樟明强玮刘帘曦
- 关键词：功率因数校正总谐波失真
- 一种基于非线性补偿技术的混合模式65nmCMOS带隙基准源被引量：1
- 2010年
- 通过对当前已有的两种低温漂带隙电压源进行分析和总结，提出了一种新型温度补偿技术。采用双端分段非线性补偿、对数项消除技术以及混合模式拓扑输出方式，设计了一种具有高温度稳定性的带隙电压基准源。整个电路基于65rimCMOS工艺实现，并成功应用于一种65nmCMOS触摸屏控制器中。当电源电压为2．5V时，带隙电压源的输出为949mV。当温度在-40℃-125℃范围变化时，输出电压仅变化0．44mV，温度系数约为2．87ppm／℃，非常符合高精度SoC的应用。
- 佟星元杨银堂朱樟明
- 关键词：带隙基准互补金属氧化物半导体低温度系数
- 基于前馈电流控制斜坡补偿的Boost功率因数校正零交越失真研究被引量：5
- 2011年
- 该文提出了一种前馈电流控制的斜坡补偿方法,将该方法引入到临界导通Boost功率因数校正(PFC)转换器的设计中,以减小零交越失真问题,改善谐波电流和频率对系统的限制。基于临界导通Boost PFC转换器的拓扑结构,理论分析了前馈电流控制斜坡补偿技术对脉冲宽度调制(PWM)信号占空比的调制作用,推导出补偿斜率与输入线电压的关系式,迫使线电压零交越点附近的电流跟随电压变化。仿真和测试结果表明,该方法可有效抑制零交越失真现象,提高系统的动态性能,尤其在高频及轻负载情况下。测得Boost PFC转换器的总谐波失真(THD)仅为3.8%,功率因数0.988,负载调整率3%,线性调整率小于1%,效率达到97.3%。有效芯片面积为1.61×1.52 mm2。
- 李娅妮杨银堂朱樟明强玮
- 关键词：斜坡补偿
- 一种10位200kS/s 65nm CMOS SAR ADC IP核被引量：8
- 2010年
- 该文基于65nm CMOS低漏电工艺,设计了一种用于触摸屏SoC的8通道10位200kS/s逐次逼近寄存器型(Successive Approximation Register,SAR)A/D转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)IP核。在D/A转换电路的设计上,采用"7MSB(Most-Significant-Bit)+3LSB(Least-Significant-Bit)"R-C混合D/A转换方式,有效减小了IP核的面积,并通过采用高位电阻梯复用技术有效减小了系统对电容的匹配性要求。在比较器的设计上,通过采用一种低失调伪差分比较技术,有效降低了输入失调电压。在版图设计上,结合电容阵列对称布局以及电阻梯伪电阻包围的版图设计方法进行设计以提高匹配性能。整个IP核的面积为322μm×267μm。在2.5V模拟电压以及1.2V数字电压下,当采样频率为200kS/s,输入频率为1.03kHz时,测得的无杂散动态范围(Spurious-Free Dynamic Range,SFDR)和有效位数(Effective Number Of Bits,ENOB)分别为68.2dB和9.27,功耗仅为440μW,测试结果表明本文ADC IP核非常适合嵌入式系统的应用。
- 杨银堂佟星元朱樟明管旭光
- 关键词：CMOS
- 考虑硅通孔的三维集成电路热传输解析模型被引量：8
- 2011年
- 基于不考虑硅通孔的N层叠芯片的一维热传输解析模型,提出了硅通孔的等效热模型,获得了考虑硅通孔的三维集成电路热传输解析模型,并采用Matlab软件验证分析了硅通孔对三维集成电路热管理的影响.分析结果表明,硅通孔能有效改善三维集成电路的散热,硅通孔的间距增大将使三维集成电路的温升变大.
- 朱樟明左平杨银堂
- 关键词：三维集成电路热管理
- 电荷再分配SAR ADC低能耗电容阵列Matlab模型被引量：1
- 2010年
- 为了减小SAR ADC的功耗和面积,结合SAR ADC无源元件的匹配理论,采用理论分析推导及Matlab建模验证的方式,针对多种电荷再分配型SAR ADC,对其中电容阵列的能量损耗进行比较和讨论。在分析传统电荷再分配结构以及近期文献提出的两种低能耗结构(电容拆分结构和两步式结构)的基础上,提出一种结合双端采样和单位电容缩放的新型转换结构,与其他几种结构相比较,该新型结构在能耗和面积上都得到了显著优化,并且工艺实现也非常方便,适合低功耗片上系统的应用。
- 佟星元杨银堂朱樟明
- 关键词：A/D转换器
- 用于片上网络的准延时不敏感全异步仲裁器被引量：1
- 2011年
- 针对传统片上网络不同方向请求信号之间的优先级动态变化带来的服务质量问题,设计了一种延时不敏感全异步仲裁器.这种仲裁器具有自检测优先级功能,可以通过动态检测输入请求的优先级变化来自动选择两种输出方式(优先输出方式和顺序输出方式),解决了传统片上网络中的静态仲裁机制带来的端口服务固定化问题.通过将输入请求锁存使仲裁模块和输出模块解耦合,大大提高了仲裁的稳定性.使用门限门使整个仲裁器准延时不敏感.最后,在0.18μm标准CMOS工艺下实现了此仲裁器,结果表明,此全异步仲裁器平均仲裁时间为1.175 ns,平均动态功耗为1.53mW,可以满足高速片上网络的仲裁要求.
- 管旭光杨银堂朱樟明
- 关键词：片上网络
- 一种峰值电流控制模式的大功率DC-DC转换器芯片设计被引量：2
- 2011年
- 基于CSMC 0.5μm BCD(Bipolar-CMOS-DMOS)工艺设计了一种降压型大功率DC/DC转换器电路.采用峰值电流控制的电流模技术和斜坡补偿技术,有效提高了转换器的瞬态响应速度和系统环路稳定性.芯片内部集成了导通电阻小于0.18Ω的功率MOSFET,可输出大于3.0 A的连续电流.仿真和测试结果表明,在输入电压为4.7 V至24 V的条件下,芯片内部振荡频率为400 kHz,输出功率可达10 W,平均转换效率可达85%以上.整个芯片面积小于1.6 mm×1.3 mm,可广泛用于分布式电源系统中.
- 刘帘曦杨银堂朱樟明
- 关键词：BCD工艺降压型峰值电流控制瞬态响应
- 一种考虑硅通孔电阻-电容效应的三维互连线模型被引量：3
- 2012年
- 硅通孔(TSV)是三维集成电路的一种主流技术.基于TSV寄生参数提取模型,对不同物理尺寸的TSV电阻-电容(RC)参数进行提取,采用Q3D仿真结果验证了模型精度.分析TSV RC效应对片上系统的性能及功耗影响,推导了插入缓冲器的三维互连线延时与功耗的解析模型.在45 nm互补金属氧化物半导体工艺下,对不同规模的互连电路进行了比较分析.模拟结果显示,TSV RC效应导致互连延时平均增加10%,互连功耗密度平均提高21%;电路规模越小,TSV影响愈加显著.在三维片上系统前端设计中,包含TSV寄生参数的互连模型将有助于设计者更加精确地预测片上互连性能.
- 钱利波朱樟明杨银堂
- 关键词：互连延时功耗
