应用于前端读出电路的片上LDO设计

为满足辐射探测器前端读出电路对模拟电路稳压器片上集成和快速瞬态时间响应的需求,设计了一种基于0.18μm CMOS工艺的全片上集成LDO。采用大摆幅高增益放大器驱动输出功率管,增大了功率管栅极调节电压摆幅,减小了功率管尺寸和LDO压差电压。该放大器同时增大了LDO的环路增益和对功率管栅极的充放电电流,从而改善了瞬态响应性能。为了不牺牲环路增益带宽和芯片面积,并且保证LDO在整个负载电流区间内保持稳定,提出了一种负载电流分区频率补偿方法。仿真结果表明,在负载电容为200 nF,负载电流范围为0～200 mA时,设计的LDO相位裕度均大于53^o。在相同功率管尺寸情况下,采用大摆幅高增益放大器可以将LDO最大输出电流能力提高到两倍以上。当负载电流从10 mA跳变到200 mA时,LDO输出电压恢复时间小于6.5μs。设计的LDO电路面积为120μm×264μm,满载时电源效率为97.76%,最小压差电压为50 mV。     

用于PET成像系统的流水线ADC设计

针对高性能PET前端电子微系统结构中多通道前端读出电路和高速高分辨率模数转换的特点,设计了12 bit 10 MHz的流水式ADC.整个电路主要由采样保持电路、乘法数模转换电路、子模数转换电路、延时对准电路、数字校正电路、两相不交叠时钟电路六个模块组成.电路采用TSMC 0.18μm mixed signal CMOS工艺实现.电路仿真结果表明,流水线ADC的DNL为-0.6832～0.5994 LSB,INL为-0.7997～0.7576 LSB,SNR为62.140 6dB,ENOB为10.03 bit.本文所设计的Pipelined ADC电路性能指标满足系统设计的要求.