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基于横向耦合和正交耦合的基片集成波导超宽阻带滤波功分器

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集成电路与嵌入式系统 2024年第2期24卷 50-56页

作者：范晨晖刘晓贤刘诺朱樟明西安电子科技大学西安710071

基片集成波导滤波功分器在通信系统中的应用逐渐广泛。与传统波导谐振器相同,基片集成波导谐振器含有多个传输模式,导致基片集成波导滤波器的宽阻带特性很难实现。本文设计了一种由电激励实现的超宽阻带基片集成波导滤波功分器。具体地... 详细信息

基片集成波导滤波功分器在通信系统中的应用逐渐广泛。与传统波导谐振器相同,基片集成波导谐振器含有多个传输模式,导致基片集成波导滤波器的宽阻带特性很难实现。本文设计了一种由电激励实现的超宽阻带基片集成波导滤波功分器。具体地,提出了一种基于电磁交替耦合拓扑的四阶基片集成波导滤波功分器,具有电输入和电输出端口。横向耦合通过谐振腔侧边开窗实现磁耦合,纵向耦合通过在相邻两腔之间的耦合窗口中蚀刻S槽线实现电耦合。通过正交传输路径可以抑制多个高阶模式,仿真和测量结果表明,阻带带宽分别大于9f 0和3.1f 0范围,该中心频率为35.5 GHz的滤波功分器的带外抑制效果优于-20 dB。上述方法经实物验证,试验结果与仿真结果吻合。

关键词：基片集成波导滤波功分器宽阻带横向耦合正交耦合电磁混合耦合

一款高效率宽输入电压边界导通模式反激变换器

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集成电路与嵌入式系统 2024年

作者：李娅妮周志余张琳琨党志烜朱樟明西安电子科技大学

本文提出了一款高效率宽输入电压的边界导通模式反激变换器结构。为了防止负载切换过程中芯片过压和欠压，提出了一种由电流调节电路(CRC)与自适应频率控制电路(AFCC)组成的新型模式切换环路，实现了芯片在不同模式之间的平滑切换，提... 详细信息

本文提出了一款高效率宽输入电压的边界导通模式反激变换器结构。为了防止负载切换过程中芯片过压和欠压，提出了一种由电流调节电路(CRC)与自适应频率控制电路(AFCC)组成的新型模式切换环路，实现了芯片在不同模式之间的平滑切换，提高了负载的瞬态响应和转换效率；通过在环路中引入电流调节控制技术，减小了低纹波突发模式(LRBM)下的原边充电电流和输出最小负载电流，从而减小轻负载下的开关频率，降低功耗。基于0.18μm BCD工艺，实现了电路设计和版图设计，芯片面积为(1.48 × 2.5)mm2。仿真结果表明，变换器在输入电压为3-32V，输出电压为5V时，轻、重负载切换过程中的输出电压瞬态响应最大变化为6%，峰值转换效率为88.6%。

关键词：反激变换器边界导通模式模式切换宽输入电压自适应时间控制

一款高效率宽输入电压边界导通模式反激变换器

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集成电路与嵌入式系统 2024年第7期24卷 52-58页

作者：李娅妮周志余张琳琨党志烜朱樟明西安电子科技大学西安710071

本文提出了一款高效率、宽输入电压的边界导通模式反激变换器结构。为了防止负载切换过程中芯片过压和欠压,提出了一种由电流调节电路(CRC)与自适应频率控制电路(AFCC)组成的新型模式切换环路,实现了芯片在不同模式之间的平滑切换,提高... 详细信息

本文提出了一款高效率、宽输入电压的边界导通模式反激变换器结构。为了防止负载切换过程中芯片过压和欠压,提出了一种由电流调节电路(CRC)与自适应频率控制电路(AFCC)组成的新型模式切换环路,实现了芯片在不同模式之间的平滑切换,提高了负载的瞬态响应和转换效率;通过在环路中引入电流调节控制技术,减小了低纹波突发模式(LRBM)下的原边充电电流和输出最小负载电流,从而减小轻负载下的开关频率,降低功耗。基于0.18μmBCD工艺,实现了电路设计和版图设计,芯片面积为1.48×2.5mm^(2)。仿真结果表明,变换器在输入电压为3~32V、输出电压为5V时,轻、重负载切换过程中的输出电压瞬态响应最大变化为6%,峰值转换效率为88.6%。

关键词：反激变换器边界导通模式模式切换宽输入电压自适应时间控制

一款400μm^(2)用于极短距离接收机具有中频补偿的56 Gb/s PAM4反相器型连续时间线性均衡器

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集成电路与嵌入式系统 2024年第3期24卷 27-34页

作者：王梦豪赵潇腾董志成张淼刘术彬朱樟明西安电子科技大学西安710071

高速极短距离有线数据接口是芯粒间互连的重要技术方案。传统的基于电流模逻辑的连续时间线性均衡器由于高电源电压和无源器件的使用已经无法满足芯粒间数据接口高密度、小型化、低功耗的需求。针对该问题,本文提出了一种带中频补偿的... 详细信息

高速极短距离有线数据接口是芯粒间互连的重要技术方案。传统的基于电流模逻辑的连续时间线性均衡器由于高电源电压和无源器件的使用已经无法满足芯粒间数据接口高密度、小型化、低功耗的需求。针对该问题,本文提出了一种带中频补偿的反相器型连续时间线性均衡器,可在极短距离应用中传输28 Gb/s非归零信号以及56 Gb/s四电平脉冲幅度调制信号。本设计采用28 nm CMOS工艺实现,核心面积仅为400μm^(2)。经过-9.4 dB@14 GHz的极短距离信道后,基于版图的仿真结果表明,所提出的连续时间线性均衡器使28 Gbaud的非归零信号与四电平脉冲幅度调制信号眼宽分别提升0.14 UI与0.41 UI,眼高提升328 mV与119 mV,56 Gb/s四电平脉冲幅度调制信号工况下功耗为6.12 mW。

关键词：连续时间线性均衡器反相器型有源电感负载中频补偿四电平脉冲幅度调制芯粒

芯粒互连数据接口中用于噪声消除的弦和信令技术

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集成电路与嵌入式系统 2024年第2期24卷 23-30页

作者：韩晨曦赵潇腾刘源张圻刘术彬朱樟明西安电子科技大学西安710071

芯粒(Chiplet)技术可以提升集成芯片良率、降低研发成本并提升效率,因此成为目前的研究热点。不同芯粒之间需要高速数据接口进行互连通信。为提升总带宽密度,芯粒互连多采用单端信号传输数据,因此会受共模噪声、同步开关噪声以及串扰噪... 详细信息

芯粒(Chiplet)技术可以提升集成芯片良率、降低研发成本并提升效率,因此成为目前的研究热点。不同芯粒之间需要高速数据接口进行互连通信。为提升总带宽密度,芯粒互连多采用单端信号传输数据,因此会受共模噪声、同步开关噪声以及串扰噪声的影响。弦和信令通过对传输数据编解码将单端信号转换为伪差分信号,可以抑制噪声,提高信号传输质量。同时,弦和信令作为一种调制方式,与工艺、架构等无关,工艺移植性良好,因此得到广泛应用。本文对常见的弦和信令进行了回顾,并分析总结了其性能参数,最后对弦和信令的发展进行了展望。

关键词：芯粒共模噪声同步开关噪声串扰噪声弦和信令

一款0.16 mm^(2)基于180 nm CMOS采用全局去偏斜的半速率8×2.5 Gb/s时钟转发架构接收机

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集成电路与嵌入式系统 2024年第4期24卷 1-9页

作者：杨力宏李世新韩晨曦云越恒刘术彬赵潇腾朱樟明西安电子科技大学西安710071

在时钟转发架构的高速有线通信接收机中,需要去偏斜电路实现时钟与数据之间的最佳采样关系,并保证多路数据的同步。本文提出了一种全局去偏斜方案,仅采用一路数据与时钟进行对齐,并通过时钟延时匹配与分布技术实现多路数据同步,减小了... 详细信息

在时钟转发架构的高速有线通信接收机中,需要去偏斜电路实现时钟与数据之间的最佳采样关系,并保证多路数据的同步。本文提出了一种全局去偏斜方案,仅采用一路数据与时钟进行对齐,并通过时钟延时匹配与分布技术实现多路数据同步,减小了各通道独立去偏斜方案带来的功耗与面积开销。所提出的接收机由8路数据通道、1路半速率转发时钟通道与基于延迟锁定环路的全局去偏斜电路构成。基于180 nm CMOS工艺,在2.5 Gb/s数据率下,可去除输入时钟与数据任意偏斜,得到位于数据中心的采样相位,同时具有时钟占空比校准能力。在1.8 V电源电压下,所提出的接收机总功耗为187 mW,总面积为0.16 mm^(2),对比各通道独立去偏斜方案,功耗和面积开销分别节约了45.2%与62.8%。

关键词：时钟转发多路接收机全局去偏斜延迟锁定环路时钟分布数据同步半速率

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前言

微电子学 2022年第5期52卷 I0001-I0002页

作者：罗萍朱樟明钱利波甄少伟电子科技大学西安电子科技大学西安电子科技大学集成电路研究院

电源是所有电子产品、电器设备的动力源泉,电源技术是保障人们日常幸福生活、推导国民经济发展、促进国防安全建设的重要技术之一。同时,电源技术也是与“绿色能源、双碳经济,万物互联、数字信息、新能源汽车与高端装备制造”等国家重... 详细信息

电源是所有电子产品、电器设备的动力源泉,电源技术是保障人们日常幸福生活、推导国民经济发展、促进国防安全建设的重要技术之一。同时,电源技术也是与“绿色能源、双碳经济,万物互联、数字信息、新能源汽车与高端装备制造”等国家重大战略需求密切相关的技术,因此,电源技术一直受到各界人士的高度重视。

关键词：电源技术电器设备电子产品新能源汽车数字信息绿色能源万物互联国家重大战略

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硅基毫米波高增益LNA技术研究

雷达科学与技术 2022年第4期20卷 397-402,414页

作者：卢启军陈野张涛朱樟明西安电子科技大学微电子学院陕西西安710071

针对W波段硅基工艺电路面临的功率增益低、效率低以及噪声差等挑战,本文研究硅基毫米波高增益低噪声放大器(Low Noise Amplifier,LNA)技术。该LNA采用带有射极电感反馈的共射放大器,并通过五级共射放大器级联构成。第一级电路通过提供... 详细信息

针对W波段硅基工艺电路面临的功率增益低、效率低以及噪声差等挑战,本文研究硅基毫米波高增益低噪声放大器(Low Noise Amplifier,LNA)技术。该LNA采用带有射极电感反馈的共射放大器,并通过五级共射放大器级联构成。第一级电路通过提供最小噪声偏置电流,并利用最小噪声匹配实现低噪声性能,后级电路通过提供高增益偏置电流实现高增益性能。另外,为了减小射频信号到衬底的损耗以及信号与旁路元件的耦合,有效提高低噪声放大器的性能,用于匹配电路的电感全部采用传输线形式—接地共面波导。低噪声放大器在中心频率94 GHz处的增益S_(21)达到25.2 dB,噪声系数NF小至5.1 dB。在90~100 GHz频段内,输入反射系数S_(11)小于-10 dB,输出反射系数S_(22)稳定在-20 dB左右,芯片面积为500μm×960μm。

关键词： W波段硅基低噪声放大器接地共面波导

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一种用于以太网供电的高压检测电路

西安电子科技大学学报 2015年第4期42卷 192-197页

作者：励勇远朱樟明西安电子科技大学微电子学院陕西西安710071

提出了一种新颖的用于以太网供电的高精度、低温度系数的高压检测电路.该电路使用带隙基准比较器来检测输入电压,而不需要其他比较器和电压基准电路,从而减小了芯片面积和检测时间;同时,使用反馈电路来实现迟滞功能以克服以太网线本身... 详细信息

提出了一种新颖的用于以太网供电的高精度、低温度系数的高压检测电路.该电路使用带隙基准比较器来检测输入电压,而不需要其他比较器和电压基准电路,从而减小了芯片面积和检测时间;同时,使用反馈电路来实现迟滞功能以克服以太网线本身所带有的电阻影响,防止检测电路在检测状态和分级状态之间循环往复变化.该高压检测电路采用0.5μm 65VBCD工艺流片,有效面积为590μm×310μm.测试结果显示,在-40℃到125℃之间,该高压检测电路翻转阈值电压的温度系数为26.5×10-6/℃.20颗芯片的统计测试结果表明,翻转阈值电压为11.9V±0.25V,标准偏差σ为0.138V.

关键词：电压检测温度系数带隙以太网供电