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硅基毫米波雷达芯片研究现状与发展

电子与信息学报 2020年第1期42卷 173-190页

作者：贾海昆池保勇清华大学微电子所

毫米波雷达具备全天候复杂环境下的工作能力,在汽车雷达、智能机器人等方面有广泛的应用。同时,随着半导体技术的快速发展,硅基工艺晶体管的截止频率提升,硅基毫米波雷达成为研究热点,大量的工作从系统设计、电路设计等方面提高毫米波... 详细信息

毫米波雷达具备全天候复杂环境下的工作能力,在汽车雷达、智能机器人等方面有广泛的应用。同时,随着半导体技术的快速发展,硅基工艺晶体管的截止频率提升,硅基毫米波雷达成为研究热点,大量的工作从系统设计、电路设计等方面提高毫米波雷达的性能。该文从系统和核心电路等方面对硅基毫米波雷达芯片的研究现状和发展趋势进行综述。

关键词：毫米波雷达硅基芯片

一种改进的高分辨精度的CMOS电流型排序电路

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Journal of Semiconductors 2002年第8期23卷 861-866页

作者：池保勇石秉学清华大学微电子学研究所北京100084

提出了一种改进的高分辨精度的 CMOS电流型排序电路 .该电路不需要偏置信号 ,简化了系统设计 .其电路结构简单 ,便于扩展 .利用平均值电路、减法电路、WTA电路和控制电路 ,可以使该排序电路在大输入电流下依然保持高性能 .它已经采用 0... 详细信息

提出了一种改进的高分辨精度的 CMOS电流型排序电路 .该电路不需要偏置信号 ,简化了系统设计 .其电路结构简单 ,便于扩展 .利用平均值电路、减法电路、WTA电路和控制电路 ,可以使该排序电路在大输入电流下依然保持高性能 .它已经采用 0 .8μm标准 CMOS工艺成功制作 .芯片面积为 2 .38mm× 2 .0 0 m m (核心电路面积仅为1.12 m m× 0 .5 2 mm ) .测试结果表明该排序电路动态范围大、分辨精度高、准确度好、功耗低 ,可以广泛地应用于中值滤波、模式识别、神经网络、模糊逻辑等信号处理领域 ,具有很高的应用价值 .

关键词：高分辨 CMOS 电流型排序电路 WTA排序信号处理

一种新的相位开关实现技术及其在射频双模预分频器中的应用

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Journal of Semiconductors 2003年第1期24卷 85-89页

作者：池保勇石秉学清华大学微电子学研究所北京100084

提出了一种新的相位开关实现技术 .基于这种技术设计了一个 2 / 3分频器单元 ,该单元结构简单 ,工作频率高 ,功耗低 .为了验证该技术 ,采用 0 .2 5μm CMOS数字工艺实现了一个 12 8/ 12 9双模预分频器 .对该芯片的测试结果表明其能正确... 详细信息

提出了一种新的相位开关实现技术 .基于这种技术设计了一个 2 / 3分频器单元 ,该单元结构简单 ,工作频率高 ,功耗低 .为了验证该技术 ,采用 0 .2 5μm CMOS数字工艺实现了一个 12 8/ 12 9双模预分频器 .对该芯片的测试结果表明其能正确工作于 GHz频率范围 .当工作频率为 2 .3GHz时 ,它消耗的电流仅为 13.5 m A(2 .5 V电源电压 ) ,芯片面积为 0 .4 7mm× 0 .4 7m m.

关键词：相位开关双模预分频器射频 CMOS 锁相环型频率合成器

采用CMOS E类放大器实现功率控制的方法

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清华大学学报（自然科学版） 2007年第10期47卷 1669-1672页

作者：高同强池保勇王志华清华大学电子工程系北京100084 清华大学微电子学研究所北京100084

针对手持式无线通信产品对低成本、高效率收发机的需求，提出了一种将并联放大结构和放大器电源漏端调制相结合的功率控制方法。结合射频E类功率放大器的结构特点，采用CMOS工艺，达到了在大的输出功率范围内保持持续稳定高效率的目的... 详细信息

针对手持式无线通信产品对低成本、高效率收发机的需求，提出了一种将并联放大结构和放大器电源漏端调制相结合的功率控制方法。结合射频E类功率放大器的结构特点，采用CMOS工艺，达到了在大的输出功率范围内保持持续稳定高效率的目的。在设计中采用1／4波长传输线实现了大范围的功率联合与控制，而小范围的输出功率调节则通过改变E类功放的漏端电源电压完成。仿真结果表明：理想情况下当输出功率在140～700mW范围内变化时，联合放大器的功率增加效率均可保持在41％以上，最高可以达到47．9％。

关键词： E类功率放大器互补金属氧化物半导体(CMOS) 漏端调制功率控制传输线

A Novel CMOSDual-Modulus Prescaler Based on New Optimized Structure and Dynamic Circuit Technique

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Journal of Semiconductors 2002年第4期23卷 357-361页

作者：池保勇石秉学清华大学微电子学研究所北京100084

s:A divide- by- 12 8/ 12 9or6 4/ 6 5 dual- modulus prescaler based on new optimized structure and dynam ic circuit technique im plem ented in 0 .2 5 μm CMOS digital technology is *** optimized structure reduces the propagation delay and has higher operating *** on this structure,an im proved D- flip- flop(DFF) using dynam ic circuit technique is proposed.A prototype is fabricated and the measured results show that this prescaler works well in gigahertz frequency range and consumes only35 m W(including three power- hungry output buffers) when the input frequency is2 .5 GHz and the power supply voltage is2 .5 *** to its excellent perform ance,the prescaler could be applied to many RF system s.

关键词： dual- modulus prescaler D- flip- flop CMOS

A 2.4GHz CMOS Quadrature Voltage-Controlled Oscillator Based on Symmetrical Spiral Inductors and Differential Diodes

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Journal of Semiconductors 2002年第2期23卷 131-135页

作者：池保勇石秉学清华大学微电子学研究所北京100084

A voltage controlled oscillator (VCO) which can generate 2 4GHz quadrature local oscillating (LO) signals is *** combines a LC VCO,realized by on chip symmetrical spiral inductors and differential diodes,and a two stage ring *** principle of this VCO is demonstrated and further the phase noise is discussed in *** fabrication of prototype is demonstrated using 0 25μm single poly five metal N well salicide CMOS digital *** reports show that the novel VCO is can generate quadrature LO signals with a tuning range of more than 300MHz as well as the phase noise--104 33dBc/Hz at 600KHz offset at 2 41GHz (when measuring only one port of differential outputs).In addition,this VCO can work in low power supply voltage and dissipate low power,thus it can be used in many integrated transceivers.

关键词： quadrature VCO symmetrical spiral inductors differential diodes

具有零偏补偿功能的电容式微加速度计接口电路

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清华大学学报（自然科学版） 2010年第11期50卷 1815-1819页

作者：刘民杰池保勇刘云峰董景新赵长德清华大学精密仪器与机械学系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084 清华大学微电子学研究所北京100084

为了实现了电容式传感器和其他信号处理电路之间的接口,提出了一种电容式传感器接口电路。该接口电路基于开关电容技术,采用采样电荷结构,并在其前端读出电路采用采样开关噪声消除技术,在0.35μm 2P-4 M CMOS标准工艺下设计并流片实现,... 详细信息

为了实现了电容式传感器和其他信号处理电路之间的接口,提出了一种电容式传感器接口电路。该接口电路基于开关电容技术,采用采样电荷结构,并在其前端读出电路采用采样开关噪声消除技术,在0.35μm 2P-4 M CMOS标准工艺下设计并流片实现,且特别适用于开环或力平衡闭环电容式微加速度计和振动角速度陀螺仪应用。测试结果表明:在1 MHz的采样时钟下,该接口电路取得了约5.35 aF的电容分辨率和约0.173 ***-1/2的噪声基底。

关键词：微加速度计接口电路开关电容采样电荷噪声基底

Integrated Low-Power CMOS VCO and Its Divide-by-2 Dividers

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Journal of Semiconductors 2002年第12期23卷 1262-1266页

作者：池保勇石秉学清华大学微电子学研究所100084

An integrated low power CMOS VCO and its divide by 2 dividers for WLAN transceivers are *** VCO is based on on chip symmetrical spiral inductor and differential diode and the divide by 2 dividers are based on the ILFD *** to differential LC tanks and ILFD techniques,power consumption is *** circuit is implemented in a 0 18μm CMOS *** show the proposed circuit could produce 3 6/1 8GHz dual band LO signals with a wide tuning range and low phase noise.1 8GHz LO signals are *** consumes 5mA at V DD =1 *** size of die area is only 1 0mm×1 0mm.

关键词： VCO WLAN transceivers divide by 2 divider

Novel General-Purpose Sense Amplifier-Based Flip-Flop and Its Further Speed Improvement by Pseudo-PMOS Dynamic Technique

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Journal of Semiconductors 2002年第3期23卷 257-260页

作者：池保勇石秉学清华大学微电子学研究所北京100084

A novel general purpose sense amplifier based flip flop is *** to other flip flops,the proposed flip flop has faster operating speed under the approximately same power consumption,and needs fewer transistors and consumes smaller ***,it eliminates the glitch *** using pseudo PMOS dynamic technique,its performance is further improved.

关键词： flip flop pseudo PMOS dynamic technique