工業電機驅動中使用的電子控制必須能在惡劣的電氣環境中提供較高的系統性能。電源電路會在電機繞組上導致電壓沿激增現象,而這些電壓沿則可以電容耦合進低電壓電路之中。電源電路中,電源開關和寄生元件的非理想行為也會產生感性耦合噪聲。控制電路與電機和傳感器之間的長電纜形成多種路徑,可將噪聲耦合到控制反饋信號中。高性能驅動器需要必須與高噪聲電源電路隔離開的高保真反饋控制和信號。在典型的驅動系統中,包括隔離柵極驅動信號,以便將逆變器、電流和位置反饋信號驅動到電機控制器,以及隔離各子系統之間的通信信號。實現信號隔離時,不得犧牲信號路徑的帶寬,也不得顯著增加系統成本。光耦合器是跨越隔離柵實現安全隔離的傳統方法。盡管光耦合器已使用數十年,其不足也會影響系統級性能。
上傳時間: 2013-11-03
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在許多消費電子產品及白色家電應用中,新興的電容感應按鈕正作為一個流行的用戶界面替代機械開關。然而,電容感應界面設計也會帶來挑戰,在新產品研發、生產及質量控制等方面都可能會出現問題。例如,不同線路板的電容感應按鈕寄生電容(CP )可能不同,環境變化(例如溫度及濕度)也可能會改變CP。系統不同噪聲也不相同。
上傳時間: 2013-10-23
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近年來,隨著集成電路工藝技術的進步,電子系統的構成發生了兩個重要的變化: 一個是數字信號處理和數字電路成為系統的核心,一個是整個電子系統可以集成在一個芯片上(稱為片上系統)。這些變化改變了模擬電路在電子系統中的作用,并且影響著模擬集成電路的發展。 數字電路不僅具有遠遠超過模擬電路的集成規模,而且具有可編程、靈活、易于附加功能、設計周期短、對噪聲和制造工藝誤差的抗擾性強等優點,因而大多數復雜系統以數字信號處理和數字電路為核心已成為必然的趨勢。雖然如此,模擬電路仍然是電子系統中非常重要的組成部分。這是因為我們接觸到的外部世界的物理量主要都是模擬量,比如圖像、聲音、壓力、溫度、濕度、重量等,要將它們變換為數字信號,需要模擬信號處理和數據轉換電路,如果這些電路性能不夠高,將會影響整個系統的性能。其次,系統中的許多功能不可能或很難用數字電路完成,如微弱信號放大,很高頻率和寬頻帶信號的實時處理等。因此,雖然模擬電路在系統中不再是核心,但作為固有的模擬世界與數字系統的接口,其地位和作用仍然十分重要。 片上系統要求將數字電路和模擬電路集成在一個芯片上,這希望模擬電路使用與數字電路相同的制造工藝。隨著MOS器件的線寬不斷減小,使MOS器件的性能不斷提高,MOS數字電路成為數字集成電路的主流,并因此促進了MOS模擬集成電路的迅速發展。為了適應電子系統功能的不斷擴展和性能的不斷提高,對模擬電路在降低電源電壓、提高工作頻率、擴大線性工作范圍和提高性能指標的精度和穩定度等方面提出更高要求,促進了新電路技術的發展。 作為研究生課程的教材,本書內容是在本科相關課程基礎上的深化和擴展,同時涉及實際設計中需要考慮的一些問題,重點介紹具有高工作頻率、低電源電壓和高工作穩定性的新電路技術和在電子系統中占有重要地位的功能電路及其中的新技術。全書共7章,大致可分為三個部分。第一部分包括第1章和第7章。第1章為MOS模擬集成電路基礎,比較全面地介紹MOS器件的工作原理和特性以及由MOS器件構成的基本單元電路,為學習本教材其他內容提供必要的知識。由于版圖設計與工藝參數對模擬集成電路性能的影響很大,因此第7章簡單介紹制造MOS模擬集成電路的CMOS工藝過程和版圖設計技術,讀者可以通過對該章所介紹的相關背景知識的了解,更深入地理解MOS器件和電路的特性,有助于更好地完成模擬集成電路的可實現性設計。第二部分為新電路技術,由第2章、第3章和第5章的部分組成,包括近年來逐步獲得廣泛應用的電流模電路、抽樣數據電路和對數域電路,它們在提高工作頻率、降低電源電壓、擴大線性工作范圍和提高性能指標的精度和穩定度方面具有明顯的潛力,同時它們也引入了一些模擬電路的新概念。這些內容有助于讀者開拓提高電路性能方面的思路。第2章介紹電流模電路的工作原理、特點和典型電路。與傳統的以電壓作為信號載體的電路不同,這是一種以電流作為信號載體的電路,雖然在電路中電壓和電流總是共同存在并相互作用的,但由于信號載體不同,不僅電路性能不同而且電路結構也不同。第3章介紹抽樣數據電路的特點和開關電容與開關電流電路的工作原理、分析方法與典型電路。抽樣數據電路類似于數字電路,處理的是時間離散信號,又類似于模擬電路,處理的是幅度連續信號,它比模擬電路具有穩定準確的時間常數,解決了模擬電路實際應用中的一大障礙。對數域電路在第5章中結合其在濾波器中的應用介紹,這類電路除具有良好的電性能外,還提出了一種利用器件的非線性特性實現線性電路的新思路。第三部分介紹幾個模擬電路的功能模塊,它們是電子系統中的關鍵組成部分,并且與信號和信號處理聯系密切,有助于在信號和電路間形成整體觀念。這部分包括第4章至第6章。第4章介紹數據轉換電路的技術指標和高精度與高速度轉換電路的構成、工作原理、特點和典型電路。第5章介紹模擬集成濾波器的設計方法和主要類型,包括連續時間濾波器、對數域濾波器和抽樣數據濾波器。第6章介紹通信系統中的收發器與射頻前端電路,包括收信器、發信器的技術指標、結構和典型電路。因為載波通信系統傳輸的是模擬信號,射頻前端電路的性能對整個通信系統有直接的影響,所以射頻集成電路已成為重要的研究課題。 〖〗高等模擬集成電路〖〗〖〗前言〖〗〖〗本書是在為研究生開設的“高等模擬集成電路”課程講義的基礎上整理而成,由董在望主編,第1、4、7章由李冬梅編寫,第6章由王志華編寫,第5章由李永明和董在望編寫,第2、3章由董在望編寫,李國林參加了部分章節的校核工作。 本書可作為信息與通信工程和電子科學與技術學科相關課程的研究生教材或教學參考書,也可作為本科教學參考書或選修課教材和供相關專業的工程技術人員參考。 清華大學出版社多位編輯為本書的出版做了卓有成效的工作,深致謝意。 限于編者水平,難免有錯誤和疏漏之處,歡迎批評指正。 目錄 1.1MOS器件基礎及器件模型 1.1.1結構及工作原理 1.1.2襯底調制效應 1.1.3小信號模型 1.1.4亞閾區效應 1.1.5短溝效應 1.1.6SPICE模型 1.2基本放大電路 1.2.1共源(CS)放大電路 1.2.2共漏(CD)放大電路 1.2.3共柵(CG)放大電路 1.2.4共源共柵(CSCG)放大電路 1.2.5差分放大電路 1.3電流源電路 1.3.1二極管連接的MOS器件 1.3.2基本鏡像電流源 1.3.3威爾遜電流源 1.3.4共源共柵電流源 1.3.5有源負載放大電路 1.4運算放大器 1.4.1運算放大器的主要參數 1.4.2單級運算放大器 1.4.3兩級運算放大器 1.4.4共模反饋(CMFB) 1.4.5運算放大器的頻率補償 1.5模擬開關 1.5.1導通電阻 1.5.2電荷注入與時鐘饋通 1.6帶隙基準電壓源 1.6.1工作原理 1.6.2與CMOS工藝兼容的帶隙基準電壓源 思考題 2電流模電路 2.1概述 2.1.1電流模電路的概念 2.1.2電流模電路的特點 2.2基本電流模電路 2.2.1電流鏡電路 2.2.2電流放大器 2.2.3電流模積分器 2.3電流模功能電路 2.3.1跨導線性電路 2.3.2電流傳輸器 2.4從電壓模電路變換到電流模電路 2.5電流模電路中的非理想效應 2.5.1MOSFET之間的失配 2.5.2寄生電容對頻率特性的影響 思考題 3抽樣數據電路 3.1開關電容電路和開關電流電路的基本分析方法 3.1.1開關電容電路的時域分析 3.1.2開關電流電路的時域分析 3.1.3抽樣數據電路的頻域分析 3.2開關電容電路 3.2.1開關電容單元電路 3.2.2開關電容電路的特點 3.2.3非理想因素的影響 3.3開關電流電路 3.3.1開關電流單元電路 3.3.2開關電流電路的特點 3.3.3非理想因素的影響 思考題 4A/D轉換器與D/A轉換器 4.1概述 4.1.1電子系統中的A/D與D/A轉換 4.1.2A/D與D/A轉換器的基本原理 4.1.3A/D與D/A轉換器的性能指標 4.1.4A/D與D/A轉換器的分類 4.1.5A/D與D/A轉換器中常用的數碼類型 4.2高速A/D轉換器 4.2.1全并行結構A/D轉換器 4.2.2兩步結構A/D轉換器 4.2.3插值與折疊結構A/D轉換器 4.2.4流水線結構A/D轉換器 4.2.5交織結構A/D轉換器 4.3高精度A/D轉換器 4.3.1逐次逼近型A/D轉換器 4.3.2雙斜率積分型A/D轉換器 4.3.3過采樣ΣΔA/D轉換器 4.4D/A轉換器 4.4.1電阻型D/A轉換器 4.4.2電流型D/A轉換器 4.4.3電容型D/A轉換器 思考題 5集成濾波器 5.1引言 5.1.1濾波器的數學描述 5.1.2濾波器的頻率特性 5.1.3濾波器設計的逼近方法 5.2連續時間濾波器 5.2.1連續時間濾波器的設計方法 5.2.2跨導電容(GmC)連續時間濾波器 5.2.3連續時間濾波器的片上自動調節電路 5.3對數域濾波器 5.3.1對數域電路概念及其特點 5.3.2對數域電路基本單元 5.3.3對數域濾波器 5.4抽樣數據濾波器 5.4.1設計方法 5.4.2SZ域映射 5.4.3開關電容電路轉換為開關電流電路的方法 思考題 6收發器與射頻前端電路 6.1通信系統中的射頻收發器 6.2集成收信器 6.2.1外差式接收與鏡像信號 6.2.2復數信號處理 6.2.3收信器前端結構 6.3集成發信器 6.3.1上變換器 6.3.2發信器結構 6.4收發器的技術指標 6.4.1噪聲性能 6.4.2靈敏度 6.4.3失真特性與線性度 6.4.4動態范圍 6.5射頻電路設計 6.5.1晶體管模型與參數 6.5.2噪聲 6.5.3集成無源器件 6.5.4低噪聲放大器 6.5.5混頻器 6.5.6頻率綜合器 6.5.7功率放大器 思考題 7CMOS集成電路制造工藝及版圖設計 7.1集成電路制造工藝簡介 7.1.1單晶生長與襯底制備 7.1.2光刻 7.1.3氧化 7.1.4擴散及離子注入 7.1.5化學氣相淀積(CVD) 7.1.6接觸與互連 7.2CMOS工藝流程與集成電路中的元件 7.2.1硅柵CMOS工藝流程 7.2.2CMOS集成電路中的無源元件 7.2.3CMOS集成電路中的寄生效應 7.3版圖設計 7.3.1硅柵CMOS集成電路的版圖構成 7.3.2版圖設計規則 7.3.3CMOS版圖設計技術 思考題
標簽: 模擬集成電路
上傳時間: 2013-11-13
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基于0.25gm PHEMT工藝,給出了兩個高增益K 波段低噪聲放大器.放大器設計中采用了三級級聯增加柵寬的電路結構,通過前級源極反饋電感的恰當選取獲得較高的增益和較低的噪聲;采用直流偏置上加阻容網絡,用來消除低頻增益和振蕩;三級電路通過電阻共用一組正負電源,使用方便,且電路性能較好,輸入輸出駐波比小于2.0;功率增益達24dB;噪聲系數小于3.5dB.兩個放大器都有較高的動態范圍和較小的面積,放大器ldB壓縮點輸出功率大于15dBm;芯片尺寸為1mm×2mm×0.1mm.該放大器可以應用在24GHz汽車雷達前端和26.5GHz本地多點通信系統中.
上傳時間: 2014-12-23
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One of the most critical components in a step-up design like Figure 1 is the transformer. Transformers have parasitic components that can cause them to deviate from their ideal characteristics, and the parasitic capacitance associated with the secondary can cause large resonating current spikes on the leading edge of the switch current waveform.
上傳時間: 2013-11-22
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能實現VCO 功能的電路很多,常用的有分立器件構成的振蕩器和集成壓控振蕩器。如串聯諧振電容三點式電路、壓控晶體振蕩器,積分-施密特電路、射級耦合多諧振蕩器、變容二極管調諧LC 振蕩器和數字門電路等幾種。它們之間各有優缺點,下面做簡要分析,并選擇最合適的方案。
上傳時間: 2013-11-06
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電子學名詞1、 電阻率---又叫電阻系數或叫比電阻。是衡量物質導電性能好壞的一個物理量,以字母ρ表示,單位為歐姆*毫米平方/米。在數值上等于用那種物質做的長1米截面積為1平方毫米的導線,在溫度20C時的電阻值,電阻率越大,導電性能越低。則物質的電阻率隨溫度而變化的物理量,其數值等于溫度每升高1C時,電阻率的增加與原來的電阻電阻率的比值,通常以字母α表示,單位為1/C。2、 電阻的溫度系數----表示物質的電阻率隨溫度而變化的物理量,其數值等于溫度每升高1C時,電阻率的增加量與原來的電阻率的比值,通常以字母α表示,單位為1/C。3、 電導----物體傳導電流的本領叫做電導。在直流電路里,電導的數值就是電阻值的倒數,以字母ɡ表示,單位為歐姆。4、 電導率----又叫電導系數,也是衡量物質導電性能好壞的一個物理量。大小在數值上是電阻率的倒數,以字母γ表示,單位為米/歐姆*毫米平方。5、 電動勢----電路中因其他形式的能量轉換為電能所引起的電位差,叫做電動勢或者簡稱電勢。用字母E表示,單位為伏特。6、 自感----當閉合回路中的電流發生變化時,則由這電流所產生的穿過回路本身磁通也發生變化,因此在回路中也將感應電動勢,這現象稱為自感現象,這種感應電動勢叫自感電動勢。7、 互感----如果有兩只線圈互相靠近,則其中第一只線圈中電流所產生的磁通有一部分與第二只線圈相環鏈。當第一線圈中電流發生變化時,則其與第二只線圈環鏈的磁通也發生變化,在第二只線圈中產生感應電動勢。這種現象叫做互感現象。8、 電感----自感與互感的統稱。9、 感抗----交流電流過具有電感的電路時,電感有阻礙交流電流過的作用,這種作用叫做感抗,以Lx表示,Lx=2πfL。10、容抗----交流電流過具有電容的電路時,電容有阻礙交流電流過的作用,這種作用叫做容抗,以Cx表示,Cx=1/12πfc。11、脈動電流----大小隨時間變化而方向不變的電流,叫做脈動電流。12、振幅----交變電流在一個周期內出現的最大值叫振幅。13、平均值----交變電流的平均值是指在某段時間內流過電路的總電荷與該段時間的比值。正弦量的平均值通常指正半周內的平均值,它與振幅值的關系:平均值=0.637*振幅值。14、有效值----在兩個相同的電阻器件中,分別通過直流電和交流電,如果經過同一時間,它們發出的熱量相等,那么就把此直流電的大小作為此交流電的有效值。正弦電流的有效值等于其最大值的0.707倍。15、有功功率----又叫平均功率。交流電的瞬時功率不是一個恒定值,功率在一個周期內的平均值叫做有功功率,它是指在電路中電阻部分所消耗的功率,以字母P表示,單位瓦特。16、視在功率----在具有電阻和電抗的電路內,電壓與電流的乘積叫做視在功率,用字母Ps來表示,單位為瓦特。17、無功功率----在具有電感和電容的電路里,這些儲能元件在半周期的時間里把電源能量變成磁場(或電場)的能量存起來,在另半周期的時間里對已存的磁場(或電場)能量送還給電源。它們只是與電源進行能量交換,并沒有真正消耗能量。我們把與電源交換能量的速率的振幅值叫做無功功率。用字母Q表示,單位為芝。
標簽: 電子學
上傳時間: 2013-11-23
上傳用戶:zhoujunzhen
運算放大器集成電路,與其它通用集成電路一樣,向低電壓供電方向發展,普遍使用3V供電,目的是減少功耗和延長電池壽命。這樣一來,運算放大器集成電路需要有更高的元件精度和降低誤差容限。運算放大器一般位于電路系統的前端,對于時間和溫度穩定性的要求是可以理解的,同時要改進電路結構和修調技術。當前,運算放大器是在封裝后用激光修調和斬波器穩定技術,這些辦法已沿用多年并且行之有效,它們仍有改進的潛力,同時近年開發成功的數字校正技術,由于獲得成功和取得實效,幾家運算放大器集成電路生產商最近公開了它們的數字修調技術,本文簡介如下。
上傳時間: 2013-11-17
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閂鎖效應是指CMOS器件所固有的寄生雙極晶體管被觸發導通,在電源和地之間存在一個低阻通路,大電流,導致電路無法正常工作,甚至燒毀電路
上傳時間: 2013-10-20
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本文的目的在于,介紹如何計算具有狹窄氣隙的圓形轉子電機中的繞組感應。我們僅處理理想化的氣隙磁場,不考慮槽、外部周邊或傾斜電抗。但我們將考察繞組磁動勢(MMF)的空間諧頻。 在圖1中,給出了12槽定子的軸截面示意圖。實際上,所顯示的是薄鋼片的形狀,或用于構成磁路的層片。鐵芯由薄片構成,以控制渦流電流損耗。厚度將根據工作頻率而變,在60Hz的電機中(大體積電機,工業用)層片的厚度典型為.014”(.355毫米)。它們堆疊在一起,以構成具有恰當長度的磁路。繞組位于該結構的槽內。 在圖1中,給出了帶有齒結構的梯形槽,在大部分長度方向上具有近乎均勻的截面,靠近氣隙處較寬。齒端與相對狹窄的槽凹陷區域結合在一起,通過改善氣隙場的均勻性、增加氣隙磁導、將繞組保持在槽中,有助于控制很多電機轉子中的寄生損耗。請注意,對于具有名為“形式纏繞”線圈的大型電機,它具有直邊矩形槽,以及非均勻截面齒。下面的介紹針對兩類電機。
上傳時間: 2013-10-13
上傳用戶:我干你啊