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新型高速高精度峰值电流模PWM控制结构设计

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华中科技大学学报（自然科学版） 2010年第3期38卷 84-87页

作者：来新泉王晓光叶强郝琦西安电子科技大学电路CAD研究所陕西西安710071

为了提高直流-直流(DC-DC)转换器的瞬态响应特性和控制精度,设计了一种基于求和比较器的新型峰值电流模PWM(脉冲宽度调制)控制结构.该结构采用一个求和比较器同时实现了电压和电流的双环反馈及斜坡补偿,减少了瞬态响应时间;采用无损耗... 详细信息

为了提高直流-直流(DC-DC)转换器的瞬态响应特性和控制精度,设计了一种基于求和比较器的新型峰值电流模PWM(脉冲宽度调制)控制结构.该结构采用一个求和比较器同时实现了电压和电流的双环反馈及斜坡补偿,减少了瞬态响应时间;采用无损耗电流采样与交流(AC)耦合技术,提高了负载调整率;又采用自适应斜坡补偿技术,提高了电流环稳定性和线性调整率.通过Cadence仿真验证,结果表明:该结构具有瞬态响应速度快、控制精度高、稳定性高等优点.

关键词： DC-DC转换器脉冲宽度调制高精度瞬态响应负载调整率线性调整率

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一种高速高灵敏度的光电耦合器

半导体光电 2014年第2期35卷 221-224页

作者：田磊来新泉西安电子科技大学电路CAD研究所西安710071 西安邮电大学电子工程学院西安710121 西安电子科技大学超高速电路设计与电磁兼容教育部重点实验室西安710071

研制了一种高速高灵敏的光电耦合器芯片,其中含有以Nwell-Pepitaxial-Psubstrate为模型的光电探测器(PD)、跨阻运放(TIA)以及后续的处理电路。详细分析了PD的模型,并对其频率响应做了理论推导和仿真,设计了跨导运放的电路,并对其进行了... 详细信息

研制了一种高速高灵敏的光电耦合器芯片,其中含有以Nwell-Pepitaxial-Psubstrate为模型的光电探测器(PD)、跨阻运放(TIA)以及后续的处理电路。详细分析了PD的模型,并对其频率响应做了理论推导和仿真,设计了跨导运放的电路,并对其进行了仿真验证。实测结果表明,当光电流为12.2mA时,TIA模块的灵敏度可达2ns,整片的响应时间为205ns和155ns。该光电耦合器适用于高速、高灵敏度的智能控制仪器及通信系统。

关键词：光电耦合器光电检测跨导运放响应时间灵敏度

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增益可调通用高精度负载电流检测电路

华中科技大学学报（自然科学版） 2016年第9期44卷 6-10页

作者：王泽宇来新泉西安电子科技大学电子工程学院陕西西安710071 西安电子科技大学超高速电路与电磁兼容教育部重点实验室陕西西安710071

为了实现量化电流检测及提高检测精度,提出了一种负载电流检测电路.通过采用具有完全对称结构的共模负反馈以及差模正反馈检测架构,实现了对由制造工艺所引起失调的良好抑制,同时在电源轨范围内可对微小误差信号具有极其稳定且任意可调... 详细信息

为了实现量化电流检测及提高检测精度,提出了一种负载电流检测电路.通过采用具有完全对称结构的共模负反馈以及差模正反馈检测架构,实现了对由制造工艺所引起失调的良好抑制,同时在电源轨范围内可对微小误差信号具有极其稳定且任意可调的放大倍数.该电路采用30V双极-CMOS-DMOS工艺实现,仿真及实测结果证明在各工艺角下,-40°-125°温度范围内检测误差均小于±3%.

关键词：电路负载检测电流采样共模差模反馈检测误差

一种超低功耗的低压差线性稳压器环路补偿方法

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西安交通大学学报 2016年第1期50卷 139-144页

作者：刘晨来新泉钟龙杰杨伟西安电子科技大学CAD研究所西安710071 空军工程大学防空反导学院西安710051

针对低压差线性稳压器(LDO)电路设计中为改善环路补偿的稳定性增加电流缓冲电路而带来额外功耗的问题,提出一种嵌入式LDO环路补偿方法。该方法在原LDO的误差放大器模块中,嵌入一个由晶体管和电容组成的电流缓冲电路,该结构与误差放大器... 详细信息

针对低压差线性稳压器(LDO)电路设计中为改善环路补偿的稳定性增加电流缓冲电路而带来额外功耗的问题,提出一种嵌入式LDO环路补偿方法。该方法在原LDO的误差放大器模块中,嵌入一个由晶体管和电容组成的电流缓冲电路,该结构与误差放大器的共源共栅输出级共用晶体管,由于整体电路中不增加新元器件,因此消除了引入缓冲电路所带来的额外功耗。仿真实验验证了加入电流缓冲电路后系统环路稳定性能得到了改善。采用联华电子公司0.5μm 5 V的CMOS工艺线在LDO中进行了投片验证,实测芯片静态功耗电流仅为50μA,当输入电压从3V跳变到5V时,输出电压的上冲与下冲都小于15mV,负载电阻从18kΩ跳变到9Ω时,输出电压的最大变化小于20mV。投片测试结果表明,该补偿方法可在提高系统环路稳定性的同时消除额外功耗。

关键词：集成电路设计环路补偿嵌入式结构电流缓冲技术

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一种高精度分段曲率补偿带隙基准电压源

华中科技大学学报（自然科学版） 2010年第12期38卷 40-43页

作者：来新泉张莎莎袁冰曾华丽西安电子科技大学电路CAD研究所陕西西安710071 西安电子科技大学超高速电路设计与电磁兼容教育部重点实验室陕西西安710071

基于0.6μm BICMOS(双极型互补金属氧化物半导体)工艺设计了一种具有分段曲率补偿的高精度带隙基准电压源.对该分段曲率补偿电路产生不同温度区间的正温度系数电流进行补偿,且所需的补偿支路可根据实际电路要求进行设定.基准核心电路采... 详细信息

基于0.6μm BICMOS(双极型互补金属氧化物半导体)工艺设计了一种具有分段曲率补偿的高精度带隙基准电压源.对该分段曲率补偿电路产生不同温度区间的正温度系数电流进行补偿,且所需的补偿支路可根据实际电路要求进行设定.基准核心电路采用无运算放大器结构,形成负反馈环路稳定输出电压.同时设计了预校准电路,提高了电源抑制比.利用cadence工具仿真结果表明,在-40～125℃范围内基准电压的温度系数仅为0.3×10-6/℃,电源抑制比达到-104dB.

关键词：带隙基准双极型互补金属氧化物半导体温度系数曲率补偿电源抑制比高精度

一种3阶Mash结构的Σ-Δ音频数模转换器

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电子学报 2018年第5期46卷 1240-1245页

作者：来新泉陈勇叶强龙燕西安电子科技大学电路CAD研究所陕西西安710071

针对传统的Mash结构由于各级失配导致信噪比低的问题,本文采用一阶相位累加器来实现传统的sigma-delta(Σ-Δ)架构,并将其采用硬件描述语言来实现,这样整个系统均在数字域实现,从根本上解决了各级间的失配问题.在插值滤波器的设计上,使... 详细信息

针对传统的Mash结构由于各级失配导致信噪比低的问题,本文采用一阶相位累加器来实现传统的sigma-delta(Σ-Δ)架构,并将其采用硬件描述语言来实现,这样整个系统均在数字域实现,从根本上解决了各级间的失配问题.在插值滤波器的设计上,使用优化了的半带滤波器结构和级联积分梳状滤波器,节省了硬件资源.电路采用的是Magnachip 180nm 1P4M标准CMOS工艺,芯片面积只有0.2025mm^2(0.45×0.45),实测芯片得到的信噪失真比(SNDR)达到90d B.

关键词：音频数模转换器 MashΣ-Δ调制器插值滤波器

峰值电流模BUCK变换器的建模及稳定性设计

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华中科技大学学报（自然科学版） 2014年第2期42卷 31-34页

作者：叶强王泽宇来新泉西安电子科技大学电路CAD研究所陕西西安710071 西安电子科技大学超高速电路设计与电磁兼容教育部重点实验室陕西西安710071

基于小信号建模思想,建立了电感电流连续模式(CCM)下的BUCK变换器完整的小信号模型,推导出了控制-输出传递函数.通过分析电流采样对系统稳定性的影响及控制-输出传递函数中的零极点位置,提出一种电压环补偿电路,该结构产生了一对频率不... 详细信息

基于小信号建模思想,建立了电感电流连续模式(CCM)下的BUCK变换器完整的小信号模型,推导出了控制-输出传递函数.通过分析电流采样对系统稳定性的影响及控制-输出传递函数中的零极点位置,提出一种电压环补偿电路,该结构产生了一对频率不同且随Cm变化的零点和极点,可用以灵活地对环路带宽及相位裕度进行微调.利用Matlab及Hspice仿真,验证了该建模方法及补偿方案的正确性,仿真结果表明:补偿后的变换器低频增益可达55dB,带宽为225kHz,相位裕度达到74°,环路在各种负载下均表现出优良的稳定性.

关键词：电压环路补偿电流模控制小信号模型斜波补偿环路补偿

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一种二阶曲率补偿的高精度带隙基准电压源

西安电子科技大学学报 2010年第5期37卷 911-915,933页

作者：来新泉郝琦袁冰陈雷叶强西安电子科技大学电路CAD研究所陕西西安710071

提出了一种输出电压可调的带隙基准电路.通过对双极晶体管基极-发射极电压的二阶温度补偿,大大改善了带隙基准的温度特性,并增加嵌套密勒补偿,进一步提高了系统的稳定性.基于0.6μmCMOS工艺,利用Hspice进行了仿真验证,结果表明,在-40-12... 详细信息

提出了一种输出电压可调的带隙基准电路.通过对双极晶体管基极-发射极电压的二阶温度补偿,大大改善了带隙基准的温度特性,并增加嵌套密勒补偿,进一步提高了系统的稳定性.基于0.6μmCMOS工艺,利用Hspice进行了仿真验证,结果表明,在-40-120℃温度范围内,0.8 V基准电压的温度系数为6.1×10^-6/℃,低频时电源抑制比为-82 dB,正常工作时静态工作电流小于6.5μA.

关键词：带隙基准高精度二阶曲率补偿嵌套密勒补偿

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一款用于扩频模式的时钟振荡器

固体电子学研究与进展 2008年第4期28卷 586-590页

作者：王松林巫炜来新泉西安电子科技大学电路CAD研究所西安710071

针对扩频模式下开关频率在中心频率附近随机变化的要求,设计了一款时钟振荡器,可以通过模式选择信号选择工作在固定频率模式(FFM)或扩频模式(SSM)。基于0.6μmBCD工艺,Spectre仿真结果显示,选择固定频率模式时,产生频率为680kHz的方波;... 详细信息

针对扩频模式下开关频率在中心频率附近随机变化的要求,设计了一款时钟振荡器,可以通过模式选择信号选择工作在固定频率模式(FFM)或扩频模式(SSM)。基于0.6μmBCD工艺,Spectre仿真结果显示,选择固定频率模式时,产生频率为680kHz的方波;选择扩频模式时,通过对电路偏置信号的控制,使产生的方波频率在中心频率(680kHz)附近随机变化±5%。

关键词：电磁干扰扩频模式固定频率模式中心频率