低壓CMOS帶隙基準(zhǔn)電流源

設(shè)計(jì)了一種新穎的具有快速啟動(dòng)的高性能cmos帶隙基準(zhǔn),利用pn結(jié)正向?qū)▔航稻哂胸?fù)溫度系數(shù),偏置電路提供的偏置電流具有正溫度系數(shù),實(shí)現(xiàn)了過(guò)溫保護(hù)。采用上華0.5μm的cmos工藝模型進(jìn)行設(shè)計(jì)和仿真,cadencespectre模擬結(jié)果表明帶隙基準(zhǔn)電壓為1.242v。該電路溫度系數(shù)低,電源抑制比高,啟動(dòng)速度快(啟動(dòng)時(shí)間僅10μs),過(guò)溫保護(hù)性能良好。

在分析標(biāo)準(zhǔn)的cmos帶隙基準(zhǔn)原理的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了高精度、高電源抑制比的cmos帶隙基準(zhǔn)電壓發(fā)生器。其特點(diǎn)是采用內(nèi)部電壓減小電源噪聲的影響;通過(guò)兩個(gè)串聯(lián)的二極管提高,減小運(yùn)放失調(diào)的影響。該電路基于csmc0.35umdptm工藝,使用spectre仿真該電路得到結(jié)果為,常溫下輸出電壓為1.23v,在-20℃～80℃溫度范圍內(nèi)溫漂為10ppm/℃,在4v到7v范圍內(nèi)電源抑制比為0.01v/v,達(dá)到了設(shè)計(jì)的預(yù)期目標(biāo)。

為滿足中低頻大功率感應(yīng)加熱和熔煉的要求,設(shè)計(jì)了一種雙電流源型半橋式晶閘管逆變器,介紹了其雙電流源電路結(jié)構(gòu)及其工作原理.以微分方程為基礎(chǔ),對(duì)該逆變電源主回路啟動(dòng)由瞬態(tài)至穩(wěn)態(tài)工作的全過(guò)程做了數(shù)學(xué)分析.理論分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該諧振電源具有諧振回路的品質(zhì)因數(shù)越高,其輸出功率越高的反常特性.

一、引言針對(duì)直流電壓,我國(guó)有jjg445-1986《直流標(biāo)準(zhǔn)電壓源檢定規(guī)程》,這一20多年前制定的規(guī)程,其條款和內(nèi)容已不足以滿足當(dāng)前對(duì)標(biāo)準(zhǔn)源的計(jì)量要求。同時(shí),我國(guó)至今沒有對(duì)直流電流源校準(zhǔn)的計(jì)量技術(shù)法規(guī),國(guó)內(nèi)的技術(shù)機(jī)構(gòu)都是采用自己的檢測(cè)方法校準(zhǔn)直流電流源,沒有統(tǒng)一的檢測(cè)方法和步驟。對(duì)此,本文以校準(zhǔn)

一、引言針對(duì)直流電壓,我國(guó)有jjg445-1986《直流標(biāo)準(zhǔn)電壓源檢定規(guī)程》,這一20多年前制定的規(guī)程,其條款和內(nèi)容已不足以滿足當(dāng)前對(duì)標(biāo)準(zhǔn)源的計(jì)量要求。同時(shí),我國(guó)至今沒有對(duì)直流電流源校準(zhǔn)的計(jì)量技術(shù)法規(guī),國(guó)內(nèi)的技術(shù)機(jī)構(gòu)都是采用自己的檢測(cè)方法校準(zhǔn)直流電流源,沒有統(tǒng)一的檢測(cè)方法和步驟。對(duì)此,

本系統(tǒng)基于數(shù)字閉環(huán)反饋控制和精密模擬壓控恒流源實(shí)現(xiàn)了數(shù)控直流電流源的設(shè)計(jì)。模擬直流源部分采用了低溫漂運(yùn)算放大器與達(dá)林頓管構(gòu)成的壓控恒流源。以單片機(jī)at89s52為主控制器,處理器計(jì)算出的數(shù)字控制量由d/a轉(zhuǎn)換為控制電壓,輸出給模擬壓控恒流源的控制端。系統(tǒng)還針對(duì)溫漂、控制精度等問(wèn)題進(jìn)行了相應(yīng)的處理。

傳統(tǒng)直流電流源有功能簡(jiǎn)單、難控制、可靠性低等缺點(diǎn)。本文結(jié)合單片機(jī)接口控制技術(shù)構(gòu)成的數(shù)控直流電流源，設(shè)計(jì)了由單片機(jī)控制、鍵盤預(yù)置、d／a轉(zhuǎn)換、a／d轉(zhuǎn)換以及電流推動(dòng)共五個(gè)模塊組成。其中，單片機(jī)控制d／a轉(zhuǎn)換器dac0832進(jìn)行電壓調(diào)整；a／d轉(zhuǎn)換模塊icl7107完成對(duì)流過(guò)負(fù)載的電流進(jìn)行采集，并與設(shè)置的電壓初值比較，實(shí)現(xiàn)直流電流在200ma～2a以內(nèi)任意值輸出，系統(tǒng)采用lcd實(shí)時(shí)顯示；鍵盤預(yù)置模塊實(shí)現(xiàn)電流的預(yù)置功能及單步增減。該數(shù)控直流電流源具有該系統(tǒng)可靠性高、體積小、操作簡(jiǎn)單方便、人機(jī)界面好等優(yōu)點(diǎn)。

采用電流采樣反饋調(diào)整控制技術(shù),控制過(guò)程是利用達(dá)林頓管tip122組成恒流源,結(jié)合放大電路,a/d轉(zhuǎn)換電路,單片機(jī)最小控制系統(tǒng),d/a轉(zhuǎn)換電路等構(gòu)成電流可預(yù)置并能實(shí)時(shí)顯示電流大小的閉環(huán)系統(tǒng)。通過(guò)發(fā)射極取樣電阻將電流轉(zhuǎn)化成電壓,利用a/d轉(zhuǎn)換電路將實(shí)際值輸入到單片機(jī),由單片機(jī)與預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較調(diào)整,利用d/a轉(zhuǎn)換電路控制基極電位,以達(dá)到控制電流穩(wěn)定輸出的目的。通過(guò)以7805、7812為核心將市電進(jìn)行降壓、整流、濾波等環(huán)節(jié)輸出穩(wěn)定直流電壓來(lái)對(duì)該系統(tǒng)的各模塊供電。由于采樣之后,單片機(jī)進(jìn)行反饋調(diào)整控制,使該系統(tǒng)具有可靠性好,精度高,穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。

在傳統(tǒng)一級(jí)溫度補(bǔ)償帶隙基準(zhǔn)電路的基礎(chǔ)上,對(duì)電路進(jìn)行了改進(jìn),實(shí)現(xiàn)二級(jí)溫度補(bǔ)償,該電路可以在-40～115℃范圍內(nèi),達(dá)到平均低于5×10-6/℃的溫度系數(shù)。整個(gè)電路采用chartered0.35μmcmos工藝實(shí)現(xiàn),使用hspice仿真器進(jìn)行仿真。仿真結(jié)果證明此基準(zhǔn)電壓源具有很低的溫度系數(shù)。

基于寬線性跨導(dǎo)及共模檢測(cè)電路,設(shè)計(jì)了一種改進(jìn)型差分式雙端輸入-輸出電流控制電流傳輸器電路(didocc)。該全差分式電路具有電流控制功能,并能抑制偶次諧波和共模干擾。仿真結(jié)果表明,在-1.5～+1.5v供電電壓下,總靜態(tài)電流約為300μa,x1、x2端差分電壓輸入動(dòng)態(tài)范圍為-0.9～0.9v?；赿idocc電路,設(shè)計(jì)了一種全差分二階濾波器,仿真結(jié)果與理論值較為吻合。文中所有電路均基于0.25μmcmos工藝。

數(shù)字控制電源是根據(jù)普通電源的缺陷改進(jìn)的,數(shù)字化的電源可降低產(chǎn)品應(yīng)用中的非確定因素和人為影響的環(huán)節(jié),能很好的滿足電源產(chǎn)品中的穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)換效率和可靠性等技術(shù)性指標(biāo),大幅增強(qiáng)了產(chǎn)品效率和使用壽命。本設(shè)計(jì)以stc89c52rc單片機(jī)為控制核心,用數(shù)-模轉(zhuǎn)換器dac0832輸出模擬參考電壓,以該參考電壓控制電壓轉(zhuǎn)換芯片lm350k的輸出電壓。設(shè)計(jì)可靠,精度高。

文章主要討論基于交流恒流源的電感值的檢測(cè)方法。首先利用交流電通過(guò)變壓器和整流電路實(shí)現(xiàn)由交流到直流的轉(zhuǎn)換,達(dá)到幅值變換,再經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓電路實(shí)現(xiàn)直流恒壓源,之后經(jīng)過(guò)rc振蕩電路實(shí)現(xiàn)頻率和幅度可調(diào)的交流恒流源,在rc振蕩電路中改變相應(yīng)的c和r的值來(lái)實(shí)現(xiàn)所要求的頻率可調(diào)范圍。利用所得的交流恒流源與要在線檢測(cè)的電感通過(guò)測(cè)試電路連接起來(lái),最終實(shí)現(xiàn)電感的在線精確檢測(cè)。

設(shè)計(jì)了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的基于ldo穩(wěn)壓器的帶隙基準(zhǔn)電壓源。以brokaw帶隙基準(zhǔn)電壓源結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。采用cadence的spectre仿真工具對(duì)電路進(jìn)行了完整模擬仿真,-20~125℃溫度范圍內(nèi),基準(zhǔn)電壓溫度系數(shù)大約為17.4ppm/℃,輸出精度高于所要求的5‰;在1hz到10khz頻率范圍內(nèi)平均電源抑制比(psrr)為-46.8db。電路實(shí)現(xiàn)了良好的溫度特性和高精度輸出。

本文基于18vbi-coms工藝,設(shè)計(jì)一款應(yīng)用于白光照明led驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)的帶隙基準(zhǔn)電路.文中詳細(xì)闡述了該電路的工作原理和設(shè)計(jì)思想,并給出了基于cadence軟件對(duì)該帶隙基準(zhǔn)電路的仿真結(jié)果.該電路利用pn反向飽和電流是溫度指數(shù)函數(shù)的特性,即隨著溫度的升高,pn結(jié)的反向飽和電流將呈指數(shù)性增加,所設(shè)計(jì)的帶隙基準(zhǔn)源具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、電源抑制能力強(qiáng)和溫度特性良好的特點(diǎn).根據(jù)cadence仿真結(jié)果,表明該帶隙基準(zhǔn)源電路符合要求.

根據(jù)電流源的基本工作原理,結(jié)合實(shí)際應(yīng)用要求,設(shè)計(jì)了一種雙端電流源單元結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了低溫漂補(bǔ)償?shù)膶掚娫措妷悍秶p端恒流源電路。對(duì)影響雙端電流源特性的相關(guān)因素進(jìn)行了研究,討論了優(yōu)化電流源直流性能的部分措施。在相關(guān)分析基礎(chǔ)上,結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)高壓互補(bǔ)雙極工藝,對(duì)電路的特性參數(shù)進(jìn)行仿真設(shè)計(jì),溫度調(diào)整率仿真值為8×10-4/℃,電壓調(diào)整率為3.2×10-3/v。

由于電力電子電路本身的開關(guān)工作特性,它從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)是一種變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。該文將一種新穎的基于變速趨近律的離散滑模變結(jié)構(gòu)控制策略應(yīng)用于全橋電流源逆變器系統(tǒng)中,給出了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模型。為了使系統(tǒng)能夠漸近穩(wěn)定到原點(diǎn),該文討論了離散滑模切換區(qū)的范圍,同時(shí)分析設(shè)計(jì)了滑模超平面系數(shù)的選取范圍。該系統(tǒng)用于交流功率源,所以它輸出電流的幅值和頻率必須有一個(gè)比較寬的輸出范圍,同時(shí)能夠在基波上疊加多次諧波。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了此離散滑模變結(jié)構(gòu)控制策略具有很好的魯棒性,以及良好的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)性能。

介紹了合成試驗(yàn)回路電流源六脈動(dòng)閥組硅堆結(jié)構(gòu)中端板進(jìn)行力學(xué)計(jì)算與分析的重要性，并對(duì)其進(jìn)行了必要的力學(xué)計(jì)算及分析，為我們進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供有力證據(jù)。該電流源投入實(shí)際運(yùn)行表明其設(shè)計(jì)的合理性，為以后類似設(shè)備的設(shè)計(jì)提供了可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

首先介紹了led驅(qū)動(dòng)器芯片的關(guān)鍵性能參數(shù),并在此基礎(chǔ)上闡述了16位恒定電流源led驅(qū)動(dòng)器的工作原理,設(shè)計(jì)了一種通過(guò)調(diào)節(jié)外接電阻能穩(wěn)定輸出10ma～50ma電流的驅(qū)動(dòng)器。

敘述了用于多路熒光燈分解電流源系統(tǒng)的硬件電路和軟件的設(shè)計(jì),該電流源以at89c2051單片機(jī)為核心控制器,以i~2c串行通信總線為基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)了陰極分解需要的多路電流輸出與控制。并具有參數(shù)設(shè)置數(shù)字化、實(shí)時(shí)電流測(cè)量及顯示等功能。

電壓信號(hào)的非線性問(wèn)題和多輸入跳變現(xiàn)象給時(shí)序分析帶來(lái)了嚴(yán)重挑戰(zhàn).為更好地解決此問(wèn)題,文中設(shè)計(jì)電路對(duì)門單元輸入端和內(nèi)部節(jié)點(diǎn)間的密勒電容進(jìn)行了驗(yàn)證,從器件結(jié)構(gòu)上分析了其來(lái)源,并通過(guò)引入該電容改進(jìn)了已有多輸入跳變電流源模型,以獲得更高的模型精度;同時(shí)將二輸入門單元模型擴(kuò)展到多輸入門單元,并詳述了建模方法.多種門單元上的數(shù)值實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,與已有模型相比,在可接受的時(shí)間開銷內(nèi),文中模型能夠顯著地提高門單元時(shí)延和輸出波形的仿真精度.

文章設(shè)計(jì)并制作了一個(gè)高精度寬范圍數(shù)控電流源模塊,該模塊由邏輯控制電路、d/a轉(zhuǎn)換電路、壓控恒流源電路和電壓監(jiān)測(cè)保護(hù)電路組成,采用可編程邏輯解析處理器的控制字,經(jīng)過(guò)d/a轉(zhuǎn)換控制壓控恒流源電路輸出電流,同時(shí)輸出電流通過(guò)采樣電阻轉(zhuǎn)換成電壓送至a/d轉(zhuǎn)換,并與預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較,以實(shí)現(xiàn)高精度、高量程的電流輸出。設(shè)計(jì)的該電流源模塊能夠滿足高精度航空電機(jī)的控制需求,具有控制精度高、輸出范圍寬,降低了設(shè)備的重量和體積等優(yōu)點(diǎn)。

介紹了合成試驗(yàn)回路電流源六脈動(dòng)閥組硅堆結(jié)構(gòu)中端板進(jìn)行力學(xué)計(jì)算與分析的重要性，并對(duì)其進(jìn)行了必要的力學(xué)計(jì)算及分析，為我們進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供有力證據(jù)。該電流源投入實(shí)際運(yùn)行表明其設(shè)計(jì)的合理性，為以后類似設(shè)備的設(shè)計(jì)提供了可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。