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A 12-bit,40-Ms/s pipelined ADC with an improved operational amplifier

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Journal of Semiconductors 2012年第5期33卷 105-112页

作者：王瑜杨海钢尹韬刘飞 Institute of Electronics Chinese Academy of Sciences Graduate University of the Chinese Academy of Sciences

This paper proposes a 12-bit,40-Ms/s pipelined analog-to-digital converter（ADC） with an improved high-gain and wide-bandwidth operational amplifier（opamp）.Based on the architecture of the proposed ADC,the non-ideal factors of opamps are first analyzed,which have the significant impact on the ADC＇s ***,the compensation techniques of the ADC＇s opamp are presented to restrain the negative effect introduced by the gainboosting technique and switched-capacitor common-mode-feedback *** analysis and optimization,the ADC implemented in a 0.35μm standard CMOS process shows a maximum signal-to-noise distortion ratio of 60.5 dB and a spurious-free dynamic range of 74.5 dB,respectively,at a 40 MHz sample clock with over 2 Vpp input range.

关键词： pipelined ADC operational amplifier compensation technique

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腐蚀电化学方法评价硬质涂层孔隙率

腐蚀科学与防护技术 2005年第6期17卷 413-417页

作者：杨海钢朱雪梅雷明凯大连交通大学材料科学与工程学院大连116028 大连理工大学材料科学与工程学院表面工程研究室大连116024

综述了以电化学阻抗理论为基础的一维孔传输线模型、有限扩散模型和以阳极极化理论为基础的多孔涂层电极模型计算金属表面硬质涂层孔隙率的原理及其测量方法.一维孔传输线模型依据涂层体系与涂层、基体间极化电阻的关系计算孔隙率;有限... 详细信息

综述了以电化学阻抗理论为基础的一维孔传输线模型、有限扩散模型和以阳极极化理论为基础的多孔涂层电极模型计算金属表面硬质涂层孔隙率的原理及其测量方法.一维孔传输线模型依据涂层体系与涂层、基体间极化电阻的关系计算孔隙率;有限扩散模型则利用孔隙率与扩散系数和频率间的函数关系测定;多孔涂层电极模型利用涂层体系和金属基体间极化电流密度,极化电阻,自腐蚀电位和库仑电量等参数分别确定孔隙率.比较测定的硬质涂层孔隙率,不同工艺条件下孔隙率的测量范围为0.001%～50%;测量精度在80%以上.

关键词：涂层孔隙率电化学阻抗阳极极化综述

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高精度ADC有效精度的测试方法

半导体技术 2010年第3期35卷 269-271,276页

作者：郝志刚杨海钢中国科学院电子学研究所北京100190 中国科学院研究生院北京100049

采用IEEE标准提供的方法对ADC测试,要求信号源的精度比被测ADC的精度高。对于高精度ADC,需要更高精度的信号源。如果没有这种更高精度的信号源,就不能准确测出ADC的精度。给出了一种不需要信号源、只利用电路本身的热噪声作为被测ADC的... 详细信息

采用IEEE标准提供的方法对ADC测试,要求信号源的精度比被测ADC的精度高。对于高精度ADC,需要更高精度的信号源。如果没有这种更高精度的信号源,就不能准确测出ADC的精度。给出了一种不需要信号源、只利用电路本身的热噪声作为被测ADC的输入信号,对ADC的输出进行FFT分析,求出噪声,求出有效精度的方法。这种测试方法速度快且准确,而且不需要高精度信号源。另外,通过一个实例对这种测试方法进行了验证。

关键词： ADC测试方法高精度噪声

一种用于电容型体硅微陀螺的低噪声读出电路芯片

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电子与信息学报 2010年第1期32卷 203-209页

作者：尹韬杨海钢张翀吴其松焦继伟宓斌玮中国科学院电子学研究所北京100190 中国科学院研究生院北京100039 上海微系统与信息系统研究所上海200050

读出电路位于微传感器系统信号通路的最前端,是决定系统性能的关键因素。本文针对音叉式体硅微陀螺的具体应用,提出了一种低噪声电容读出电路,芯片采用斩波技术降低了电路的低频1/f噪声、失调电压以及参考电压失配的影响,提高了读出电... 详细信息

读出电路位于微传感器系统信号通路的最前端,是决定系统性能的关键因素。本文针对音叉式体硅微陀螺的具体应用,提出了一种低噪声电容读出电路,芯片采用斩波技术降低了电路的低频1/f噪声、失调电压以及参考电压失配的影响,提高了读出电路的分辨率和动态范围;提出一种噪声电荷转移的分析方法,用于分析和预测读出电路的噪声性能;建立一种简化的微陀螺传感器仿真模型,用于模拟读出电路对微传感器的响应。读出电路在0.35μm 2P4 M标准CMOS工艺下设计流片,并与微传感器进行了联合应用,芯片面积为2×2.5mm2,在5V电源电压,100kHz的时钟频率下,实现了4aF/Hz的电容分辨率和94dB的动态范围。

关键词：微陀螺读出电路低噪声斩波

一种基于与非锥簇架构FPGA输入交叉互连设计优化方法

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电子与信息学报 2016年第9期38卷 2397-2404页

作者：黄志洪李威杨立群江政泓魏星林郁杨海钢中国科学院电子学研究所北京100190 中国科学院大学北京100190

该文针对与非锥(And-Inverter Cone,AIC)簇架构FPGA开发中面临的簇面积过大的瓶颈问题,对其输入交叉互连设计优化进行深入研究,在评估优化流程层次,首次创新性提出装箱网表统计法对AIC簇输入和反馈资源占用情况进行分析,为设计及优化输... 详细信息

该文针对与非锥(And-Inverter Cone,AIC)簇架构FPGA开发中面临的簇面积过大的瓶颈问题,对其输入交叉互连设计优化进行深入研究,在评估优化流程层次,首次创新性提出装箱网表统计法对AIC簇输入和反馈资源占用情况进行分析,为设计及优化输入交叉互连结构提供指导,以更高效获得优化参数。针对输入交叉互连模块,在结构参数设计层次,首次提出将引脚输入和输出反馈连通率分离独立设计,并通过大量的实验,获得最优连通率组合。在电路设计实现层次,有效利用AIC逻辑锥电路结构特点,首次提出双相输入交叉互连电路实现。相比于已有的AIC簇结构,通过该文提出的优化方法所得的AIC簇自身面积可减小21.21%,面积制约问题得到了明显改善。在实现MCNC和VTR应用电路集时,与Altera公司的FPGA芯片Stratix IV(LUT架构)相比,采用具有该文所设计的输入交叉互连结构的AIC架构FPGA,平均面积延时积分别减小了48.49%和26.29%;与传统AIC架构FPGA相比,平均面积延时积分别减小了28.48%和28.37%,显著提升了FPGA的整体性能。

关键词：与非锥(AIC) AIC簇装箱网表统计法连通率分类独立设计双相输入交叉互连

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面向算术单元的FPGA工艺映射算法

微电子学与计算机 2012年第12期29卷 1-6页

作者：路宝珠杨海钢郝亚男张茉莉崔秀海中国科学院电子学研究所北京100190 中国科学院研究生院北京100049

本文提出了一种针对算术单元的FPGA工艺映射算法ArithM.实验结果表明,与公认ABC中的黑盒子映射算法相比,本文算法能平均减少逻辑单元面积7%,减少电路关键路径延时5%.ArithM采用了单元共享、平衡算术链以及吸收邻近节点三种方法来优化算... 详细信息

本文提出了一种针对算术单元的FPGA工艺映射算法ArithM.实验结果表明,与公认ABC中的黑盒子映射算法相比,本文算法能平均减少逻辑单元面积7%,减少电路关键路径延时5%.ArithM采用了单元共享、平衡算术链以及吸收邻近节点三种方法来优化算术资源.

关键词： FPGA 工艺映射算术单元单元共享

A CMOS G_m-C complex filter with a reconfigurable center and cutoff frequencies in low-IF WiMAX receivers

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Journal of Semiconductors 2013年第7期34卷 140-146页

作者：程心杨海钢高同强尹韬 Institute of Electronics Chinese Academy of Sciences University of Chinese Academy of Sciences

This paper presents a reconfigurable fifth-order complex Gm-C filter for different data rates in low-IF WiMAX *** design procedure and linearized measures to realize the complex filter are *** order to achieve the reconfigurability of bandwidth window,the center frequency and the cutoff frequency filter are adjusted simultaneously by changing capacitor values while keeping transconductors ***,the filter integrates an on-chip automatic frequency tuning circuit based on a *** results show that it has an IRR of 32 dB,a THD of -43 dB,and an input-referred noise of 21μ*** chip is fabricated in 0.13μm CMOS process,occupies 0.7×1 mm2,and consumes 4.8 mA current from a 1.2 V power supply.

关键词： complex filter low-IF receiver WiMAX frequency tuning

嵌入式存储器空间单粒子效应失效率评估方法研究

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电子与信息学报 2014年第12期36卷 3035-3041页

作者：支天杨海钢蔡刚秋小强李天文王新刚中国科学院电子学研究所北京100190 中国科学院大学北京100190

嵌入式存储器易受到空间单粒子效应(Single-Event Effects,SEE)的影响。该文提出了一种单粒子效应失效率评估的方法,包含了单粒子翻转和单粒子瞬态扰动等效应对嵌入式存储器不同电路单元的具体影响,可对不同存储形式、不同容错方法的嵌... 详细信息

嵌入式存储器易受到空间单粒子效应(Single-Event Effects,SEE)的影响。该文提出了一种单粒子效应失效率评估的方法,包含了单粒子翻转和单粒子瞬态扰动等效应对嵌入式存储器不同电路单元的具体影响,可对不同存储形式、不同容错方法的嵌入式存储器单粒子效应失效率进行定量评估。该文提出的评估方法在中国科学院电子学研究所自主研制的嵌入式可编程存储器试验芯片上得到了验证,地面单粒子模拟实验表明该文方法预测的失效率评估结果与实验测试结果的平均偏差约为10.5%。

关键词：片上系统嵌入式存储器单粒子效应(SEE) 失效率评估

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嵌入式存储器容错方案可靠性评估

微电子学 2015年第2期45卷 275-280页

作者：支天杨海钢蔡刚秋小强中国科学院电子学研究所北京100190 中国科学院大学北京100190

随着工艺节点的不断降低,存储器的软错误率呈指数趋势上升,容错技术已成为存储器设计中的重要环节。依据美国NASA Rosetta实验数据,对错误检纠错码(EDAC:Error Detection and Correction)和不同的在线刷新模式组成的多种容错方案进行可... 详细信息

随着工艺节点的不断降低,存储器的软错误率呈指数趋势上升,容错技术已成为存储器设计中的重要环节。依据美国NASA Rosetta实验数据,对错误检纠错码(EDAC:Error Detection and Correction)和不同的在线刷新模式组成的多种容错方案进行可靠性建模与量化评估,提出了不同工艺节点下嵌入式存储器容错技术选择的判据方法。在地面单粒子模拟实验中进行验证,结果表明,该方法预测的失效率评估结果与实验测试结果的平均偏差约为10.3%。

关键词：可靠性评估容错技术嵌入式存储器