SABER仿真在LLC谐振变换器开发与设计中的应用

分析LLC谐振变换器的工作原理,提出了一种利用计算机仿真软件SABER辅助设计LLC谐振变换器的方法,并用该方法设计了一款为电力机车上的仪器仪表供电的LLC变换器,通过实验验证了该方法的准确性。     

基于BiCMOS技术的高速数字/模拟转换器

基于BiCMOS技术，进行了高速数字/模拟转换器研究. 以并行输入类型，电流工作模式的16位D/A转换器为载体，进行了电路设计、工艺制作和测试. 在±5.0V工作电压下，测试得到转换速率≥30MSPS，建立时间为50ns，增益误差为±8% FSR，积分非线性误差为1/2 LSB，功耗为500mW.     

A novel PWM control for a bi-directional full-bridge DC–DC converter with smooth conversion mode transitions

A novel CMOS integrated pulse-width modulation (PWM) control circuit allowing smooth transitions between conversion modes in full-bridge based bi-directional DC–DC converters operating at high switching frequencies is presented. The novel PWM control circuit is able to drive full-bridge based DC–DC converters performing step-down (i.e. buck) and step-up (i.e. boost) voltage conversion in both directions, thus allowing charging and discharging of the batteries in mobile systems. It provides smooth transitions between buck, buck-boost and boost modes. Additionally, the novel PWM control loop circuit uses a symmetrical triangular carrier, which overcomes the necessity of using an output phasing circuit previously required in PWM controllers based on sawtooth oscillators. The novel PWM control also enables to build bi-directional DC–DC converters operating at high switching frequencies (i.e. up to 10?MHz and above). Finally, the proposed PWM control circuit also allows the use of an average lossless inductor-current sensor for sensing the average load current even at very high switching frequencies. In this article, the proposed PWM control circuit is modelled and the integrated CMOS schematic is given. The corresponding theory is analysed and presented in detail. The circuit simulations realised in the Cadence Spectre software with a commercially available 0.18?µm mixed-signal CMOS technology from UMC are shown. The PWM control circuit was implemented in a monolithic integrated bi-directional CMOS DC–DC converter ASIC prototype. The fabricated prototype was tested experimentally and has shown performances in accordance with the theory.     

DC/DC模块中功率器件的寿命预计方法

模拟开关电源DC/DC模块内部电路为开关电源中的功率器件—垂直导电双扩散MOS(VDMOS)和肖特基二极管(SBD)—提供恒定电应力,并对其施加温度应力进行加速寿命试验。采用恒定电应力温度斜坡法(CETRM),对开关电源中功率器件VDMOS和SBD的可靠性进行评价;对其失效机理一致性进行分析,计算其失效激活能;并在失效机理一致的范围内外推正常使用条件下的寿命,为开关电源整体可靠性评价提供依据。     

基于0.35 μm GeSi-BiCMOS工艺的1 GSPS采样保持电路

介绍了一种基于0.35μmGeSi-BiCMOS工艺的1GSPS采样/保持电路。该电路采用全差分开环结构,使用局部反馈提高开环缓冲放大器的线性度;采用增益、失调数字校正电路补偿高频输入信号衰减和工艺匹配误差造成的失调。在1GS/s采样率、484.375MHz输入信号频率、3.3V电源电压下进行仿真。结果显示,电路的SFDR达到75.6dB,THD为-74.9dB,功耗87mW。将该采样/保持电路用于一个8位1GSPSA/D转换器。流片测试结果表明,在1GSPS采样率,240.123MHz和5.123MHz输入信号下,8位A/D转换器的SNR为41.39dB和43.19dB。     

非理想条件下有源箝位正激电路小信号模型分析

有源箝位正激变换器相对于其它复位方式,有很多优点,然而当输入源和负载发生变化时,却造成系统的不稳定性。文中分析了有源箝位正激变换器中复位电容对其小信号特性的影响,在考虑原边主管导通电阻的基础上,应用状态空间平均法,首次推导其小信号模型,并运用Mathcad仿真了该模型的频率特性,结合控制理论根之和的概念,分析了非理想条件下的有源箝位正激电路的小信号模型。     

用于射频系统的10 MS/s 10位SAR A/D转换器

设计了一种用于射频系统的低功耗、中速中精度差分输入逐次逼近型(SAR)A/D转换器。采样完成后采用下极板对接的逻辑算法,10位SAR A/D转换器只需9位DAC即可满足其精度要求。DAC阵列采用分段电容结构,节省了芯片面积。比较器采用前置运算放大器加锁存器的结构,达到了同时兼顾速度和精度的要求。该A/D转换器芯片采用GSMC 0.13 μm 1P7M CMOS工艺制造,其核心电路尺寸为500 μm×360 μm,采用1.2 V的单电源供电。测试结果表明,当采样频率为10 MS/s,输入信号频率为2 MHz时,该SAR A/D转换器达到8.45位的有效精度,总功耗为2.17 mW;当采样频率为5 MS/s,输入信号频率为1 MHz时,该SAR A/D转换器达到8.75位的有效精度,总功耗为2.07 mW。     

一种用于流水线A/D转换器的低功耗采样/保持电路

文章介绍了一种适用于10位20MS／s流水线A／D转换器的采样／保持（S／H）电路。该电路为开关电容结构，以0．6μm DPDM CMOS工艺实现。采用差分信号输入结构，降低对共模噪声的敏感度，共模反馈电路的设计稳定了共模输出，以达到高精度。该S／H电路采用低功耗运算跨导放大器（OTA），在5V电源电压下，功耗仅为5mW。基于该S／H电路的流水线A／D转换器在20MHz采样率下，信噪比（SNR）为58dB，功耗为49mW。     

正态频率调制降低开关变换器电磁干扰的研究

利用正态频率调制技术从噪声产生源头上降低了开关变换器的电磁干扰。简单地分析了具有不变概率密度分布的离散随机信号频率调制降低开关变换器EMI噪声的原理,并试制了一台正态频率调制开关变换器电源样机。给出了开关管电流信号的频谱以及传导干扰测试的结果。实验结果表明该技术能有效降低开关谐波峰值,使开关变换器易于通过EMI测试,具有应用的前景。     

基于AD7150微位移电容传感器的研究

利用了集成芯片AD7150完成了对微位移电容传感器的电容采样。对AD7150芯片设计了相应的外接电路,为了增强电路的抗干扰能力,加入相应滤波电路;通过单片机模拟I2C通信方式来进行AD7150的读写控制。测量结果给出了10 pF以下不同标称电容值的电容,误差在2.5%以内。初步实验结果表明,当接入双叉电容传感器探头时,电容值随测量距离的增大而增加;在不同位移量下,传感器的灵敏度不同,距离越近,灵敏度越高,最大灵敏度为686 fF/mm,给出了不同情况下的灵敏度分布,并总结了影响电容传感器工作的电路要点。