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改进型折叠式共源共栅运算放大器电路的设计 被引量:4
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作者 殷万君 白天蕊 《现代电子技术》 2012年第20期167-168,172,共3页
在套筒式共源共栅、折叠式共源共栅运放中,折叠式共源共栅运算放大器凭借较大的输出摆幅和偏置电压的较低等优点而得到广泛运用。但是,折叠式的这些优势是以牺牲较大的功耗、较低的电流利用率而换取的。本文以提高电流利用率为着手点设... 在套筒式共源共栅、折叠式共源共栅运放中,折叠式共源共栅运算放大器凭借较大的输出摆幅和偏置电压的较低等优点而得到广泛运用。但是,折叠式的这些优势是以牺牲较大的功耗、较低的电流利用率而换取的。本文以提高电流利用率为着手点设计了一种改进的折叠式共源共栅运算放大器,在相同的电压和负载下改进的折叠式共源共栅运算放大器能显著提升跨导、压摆率和噪声性能。仿真结果表明在相同功耗和面积的条件下,改进的折叠式共源共栅运算放大器的单位增益带宽和压摆率是折叠式共源共栅运放的3倍。 展开更多
关键词 套筒式共源 折叠式共源 电流利用率 偏置电压
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基于超薄Al2O3栅绝缘层的低工作电压IGZO薄膜晶体管及其在共源极放大器中的应用 被引量:4
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作者 张浩 李俊 +5 位作者 赵婷婷 郭爱英 李痛快 茅帅帅 原理 张建华 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期451-460,共10页
随着薄膜晶体管(Thin-film transistor,TFT)在各类新兴电子产品中得到广泛应用,作为各类电子设备的关键组件,其工作电压和稳定性面临着巨大挑战。为了满足未来高度集成化、功能复杂的应用场合,实现其低工作电压和高稳定性就变得异常重... 随着薄膜晶体管(Thin-film transistor,TFT)在各类新兴电子产品中得到广泛应用,作为各类电子设备的关键组件,其工作电压和稳定性面临着巨大挑战。为了满足未来高度集成化、功能复杂的应用场合,实现其低工作电压和高稳定性就变得异常重要。我们在150 mm×150 mm大面积玻璃基底上,采用磁控溅射非晶铟镓锌氧化物(amorphous indium-gallium-zinc-oxide,a-IGZO)作为有源层,以原子层沉积(ALD)Al2O3为栅绝缘层,制备了底栅顶接触型a-IGZO TFT,并研究了50,40,30,20 nm超薄Al2O3栅绝缘层对TFT器件的影响。其中,20 nm超薄Al2O3栅绝缘层TFT具有最优综合性能:1 V的低工作电压、接近0 V的阈值电压和仅为65.21 mV/dec的亚阈值摆幅,还具有15.52 cm^2/(V·s)的高载流子迁移率以及5.85×10^7的高开关比。同时,器件还表现出优异的稳定性:栅极±5 V偏压1 h阈值电压波动最小仅为0.09 V以及优良的150 mm×150 mm大面积分布均一性。实现了TFT器件的低工作电压和高稳定性。最后,以该TFT器件为基础设计了共源极放大器,得到14 dB的放大增益。 展开更多
关键词 a-IGZO薄膜晶体管 Al2O3栅绝缘层 原子层沉积 共源极放大器
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一种高精度自偏置共源共栅的CMOS带隙基准源 被引量:7
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作者 文武 文治平 张永学 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2008年第8期216-220,共5页
介绍了一种高精度的CMOS带隙参考电路(BGR),它采用自偏置共源共栅电流镜,不需要运放.通过在传统共源共栅结构中加入一简单的反馈晶体管和几个电阻,分别构成了电源抑制和曲率补偿电路.用Spectre工具和0.35μm CMOS模型进行了仿真,结果表... 介绍了一种高精度的CMOS带隙参考电路(BGR),它采用自偏置共源共栅电流镜,不需要运放.通过在传统共源共栅结构中加入一简单的反馈晶体管和几个电阻,分别构成了电源抑制和曲率补偿电路.用Spectre工具和0.35μm CMOS模型进行了仿真,结果表明电源抑制和温度特性均得到明显改善.直流时的电源抑制比(PSRR)为93dB,-40^+125℃温度范围内的温度系数为7ppm/℃. 展开更多
关键词 带隙参考电路(BGR) 共源 抑制比(PSRR) 温度系数(TC)
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低压CMOS折叠共源共栅混频器的设计 被引量:3
4
作者 宋丹 张晓林 夏温博 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期1452-1455,1468,共5页
基于SMIC 0.18μmCMOS工艺,采用一种折叠共源共栅结构,设计实现了一种低压CMOS折叠共源共栅混频器,解决了传统Gilbert混频器中跨导级与开关级堆叠带来的高电源电压问题,以及在跨导级的高跨导、高线性与开关级的低噪声间进行折衷设计的难... 基于SMIC 0.18μmCMOS工艺,采用一种折叠共源共栅结构,设计实现了一种低压CMOS折叠共源共栅混频器,解决了传统Gilbert混频器中跨导级与开关级堆叠带来的高电源电压问题,以及在跨导级的高跨导、高线性与开关级的低噪声间进行折衷设计的难题.该混频器核心电路尺寸为165μm×75μm,当射频信号、本振信号和中频信号分别为1575.42 MHz、1570MHz和5.42MHz时,仿真表明:该混频器转换增益(GC)为15dB,双边带噪声系数为12.5dB,输入三阶截断点为-0.4dBm,在1.2V的电源电压条件下,功耗为3.8mW,可用于航空航天领域的电子系统中. 展开更多
关键词 CMOS集成电路 射频接收机 混频器 导航 低压 折叠共源
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基于共源共栅反相器的极低功耗Sigma-Delta调制器设计 被引量:2
5
作者 陈铖颖 陈黎明 +1 位作者 黄新栋 张宏怡 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1068-1072,1080,共6页
为了满足穿戴式医疗设备中低功耗、高精度的模数转换应用需求,设计一种基于共源共栅反相器的低功耗14bit/500Hz Sigma-Delta调制器电路.在低电源电压环境下,该电路采用栅压自举开关完成了高精度的信号采样.利用共源共栅反相器替换传统Si... 为了满足穿戴式医疗设备中低功耗、高精度的模数转换应用需求,设计一种基于共源共栅反相器的低功耗14bit/500Hz Sigma-Delta调制器电路.在低电源电压环境下,该电路采用栅压自举开关完成了高精度的信号采样.利用共源共栅反相器替换传统Sigma-Delta调制器的跨导放大器(DTA),有效降低了电路功耗.电路采用SMIC 0.13μm 1P8M混合信号工艺实现,测试结果表明,在供电电压为0.6V、时钟频率为256kHz、信号带宽为500 Hz内,Sigma-Delta调制器输出信号最大信噪失真比为69.7dB,有效精度为11.3bit,功耗仅为5.07μW. 展开更多
关键词 低功耗 共源栅反相器 栅压自举开关 SIGMA-DELTA调制器
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一种低压低功耗CMOS折叠-共源共栅运算放大器的设计 被引量:8
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作者 程春来 柴常春 唐重林 《现代电子技术》 2007年第24期191-193,196,共4页
设计了一种低压低功耗CMOS折叠-共源共栅运算放大器。该运放的输入级采用折叠-共源共栅结构,可以优化输入共模范围,提高增益;由于采用AB类推挽输出级,实现了全摆幅输出,并且大大降低了功耗。采用TSMC 0.18μmCMOS工艺,基于BSIM3V3 Spic... 设计了一种低压低功耗CMOS折叠-共源共栅运算放大器。该运放的输入级采用折叠-共源共栅结构,可以优化输入共模范围,提高增益;由于采用AB类推挽输出级,实现了全摆幅输出,并且大大降低了功耗。采用TSMC 0.18μmCMOS工艺,基于BSIM3V3 Spice模型,用HSpice对整个电路进行仿真,结果表明:与传统结构相比,此结构在保证增益、带宽等放大器重要指标的基础上,功耗有了显著的降低,非常适合于低压低功耗应用。目前,该放大器已应用于14位∑-Δ模/数转换电路的设计中。 展开更多
关键词 运算放大器 折叠-共源 AB类输出 低压低功耗
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共栅共源结构GaN HEMT开关模型 被引量:2
7
作者 马皓 张宁 林燎源 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期508-518,共11页
为了计算共栅共源结构高压氮化镓(GaN)器件开关损耗,提出一种共栅共源结构GaN器件开关过程及损耗模型.通过考虑共栅共源结构中印制电路板(PCB)和引线寄生电感以及器件结电容,得出共栅共源结构GaN器件的等效电路模型,进而得到测试开关特... 为了计算共栅共源结构高压氮化镓(GaN)器件开关损耗,提出一种共栅共源结构GaN器件开关过程及损耗模型.通过考虑共栅共源结构中印制电路板(PCB)和引线寄生电感以及器件结电容,得出共栅共源结构GaN器件的等效电路模型,进而得到测试开关特性的双脉冲等效电路.按时间顺序将开通过程分为5个阶段,将关断过程分为4个阶段,对双脉冲等效电路进行分析和简化,并计算得出各个阶段中共栅共源结构GaN器件电压电流时域表达式,从而得到开关过程波形及损耗.在不同驱动电阻和开关电流下进行双脉冲实验,模型与实验的开关波形及损耗较吻合,表明所提出模型较准确. 展开更多
关键词 氮化镓(GaN)器件 共源结构 开关过程 高电子迁移率晶体管(HEMT)
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提高共源共栅CMOS功率放大器效率的方法 被引量:2
8
作者 韦小刚 吴明赞 李竹 《电子器件》 CAS 2011年第2期184-186,共3页
利用共源共栅电感可以提高共源共栅结构功率放大器的效率。这里描述了一种采用共源共栅电感提高效率的5.25 GHz WLAN的功率放大器的设计方法,使用CMOS工艺设计了两级全差分放大电路,在此基础上设计输入输出匹配网络,然后使用ADS软件进... 利用共源共栅电感可以提高共源共栅结构功率放大器的效率。这里描述了一种采用共源共栅电感提高效率的5.25 GHz WLAN的功率放大器的设计方法,使用CMOS工艺设计了两级全差分放大电路,在此基础上设计输入输出匹配网络,然后使用ADS软件进行整体仿真,结果表明在1.8 V电源电压下,电路改进后与改进前相比较,用来表示功率放大器效率的功率附加效率(PAE)提高了两个百分比。最后给出了功放版图。 展开更多
关键词 功率放大器 共源栅电感 效率 CMOS工艺
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基于Proteus的高性能共源放大电路的设计 被引量:2
9
作者 朱嵘涛 罗明璋 徐爱钧 《现代电子技术》 北大核心 2017年第8期134-136,140,共4页
在共射放大电路的实验中存在两个问题:输入电阻过大会影响静态工作点,进而会导致输出波形失真;输出电阻过小就会导致放大倍数的降低。针对这两个问题,提出一种高性能的共源放大电路,在输入电阻较大的同时又能满足输出电阻较小。在结合... 在共射放大电路的实验中存在两个问题:输入电阻过大会影响静态工作点,进而会导致输出波形失真;输出电阻过小就会导致放大倍数的降低。针对这两个问题,提出一种高性能的共源放大电路,在输入电阻较大的同时又能满足输出电阻较小。在结合理论分析的基础上,借助Proteus虚拟实验设计环境分析了共射放大和共源放大电路的动态特性,即放大倍数、输入电阻和输出电阻。测试结果表明,共源放大电路在整体性能上要远优于共射放大电路,是一种高性能的共源放大电路。 展开更多
关键词 射放大电路 共源放大电路 PROTEUS 动态特性分析
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折叠式共源共栅运算放大器的0.6μm CMOS设计 被引量:3
10
作者 王志亮 段伟 王琴 《信息技术》 2009年第3期7-10,15,共5页
折叠式共源共栅结构的运算放大器不仅能提高增益、增加电源电压噪声抑制能力,而且在输出端允许自补偿。基于0.6μm CMOS工艺,验证了一种折叠共源共栅的运算放大器的参数指标。理论计算和实际分析相结合,仿真结果达到设计指标要求。
关键词 0.6μm CMOS工艺 折叠式共源 运算放大器 HSPICE
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具有反馈偏置的折叠共源共栅运算放大器 被引量:1
11
作者 尹勇生 刘宏 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1362-1364,共3页
文章分析了基于传统偏置的折叠共源共栅运算放大器,提出了一种具有反馈偏置的折叠共源共栅运算放大器;在不降低运放其他性能指标的前提下,抑制了折叠共源共栅运放由于共模输入电平变化以及工艺失配而造成的尾电流源的电流变化,稳定了运... 文章分析了基于传统偏置的折叠共源共栅运算放大器,提出了一种具有反馈偏置的折叠共源共栅运算放大器;在不降低运放其他性能指标的前提下,抑制了折叠共源共栅运放由于共模输入电平变化以及工艺失配而造成的尾电流源的电流变化,稳定了运放的直流工作点,提高了运放的共模抑制比。 展开更多
关键词 运算放大器 折叠共源 反馈 偏置电路
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一种高增益大带宽的增益自举型折叠共源共栅放大器设计 被引量:1
12
作者 王停 唐海林 +1 位作者 赵宗佑 于跃宝 《河北工业大学学报》 CAS 2016年第4期20-23,共4页
提出了一种应用于高速高精度流水线ADC中的高增益大带宽的增益自举型全差分折叠共源共栅放大器.放大器采用0.18 μm 1P6M CMOS工艺.通过仔细的设计运放的单位增益带宽和极零点改善其闭环稳定性.仿真结果表明:放大器的直流增益为93 dB,... 提出了一种应用于高速高精度流水线ADC中的高增益大带宽的增益自举型全差分折叠共源共栅放大器.放大器采用0.18 μm 1P6M CMOS工艺.通过仔细的设计运放的单位增益带宽和极零点改善其闭环稳定性.仿真结果表明:放大器的直流增益为93 dB,单位增益带宽为1.8 GHz,在输出共模电压范围为0.6 V^1.2 V内,放大器的直流增益大于88 dB.整个芯片的版图面积为96μm×120μm. 展开更多
关键词 共源 增益自举 放大器 开关电容 模反馈 流水线ADC
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一种高CMRR和PSRR的共源共栅放大器 被引量:1
13
作者 李新 黄璜 王龙 《电子设计工程》 2014年第11期79-83,共5页
针对传统运算放大器共模抑制比和电源抑制比低的问题,设计了一种差分输入结构的折叠式共源共栅放大器。本设计采用两级结构,第一级为差分结构的折叠式共源共柵放大器,并采用MOS管作为电阻,进一步提高增益、共模抑制比和电源电压抑制比;... 针对传统运算放大器共模抑制比和电源抑制比低的问题,设计了一种差分输入结构的折叠式共源共栅放大器。本设计采用两级结构,第一级为差分结构的折叠式共源共柵放大器,并采用MOS管作为电阻,进一步提高增益、共模抑制比和电源电压抑制比;第二级采用以NMOS为负载的共源放大器结构,提高增益和输出摆幅。基于LITE-ON40V 1.0μm工艺,采用Spectre对电路进行仿真。仿真结果表明,电路交流增益为125.8 dB,相位裕度为62.8°,共模抑制比140.9 dB,电源电压抑制比125.5 dB。 展开更多
关键词 折叠式共源栅放大器 高增益 模抑制比 抑制比
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一种低压低功耗CMOS折叠—共源共栅运算放大器的设计 被引量:4
14
作者 程春来 柴常春 唐重林 《中国集成电路》 2007年第9期40-44,共5页
本文设计了一种低压低功耗CMOS折叠-共源共栅运算放大器。该运放的输入级采用折叠-共源共栅结构,可以优化输入共模范围,提高增益;由于采用AB类推挽输出级,实现了全摆幅输出,并且大大降低了功耗。采用TSMC0.18μmCMOS工艺,基于BSIM3V3Sp... 本文设计了一种低压低功耗CMOS折叠-共源共栅运算放大器。该运放的输入级采用折叠-共源共栅结构,可以优化输入共模范围,提高增益;由于采用AB类推挽输出级,实现了全摆幅输出,并且大大降低了功耗。采用TSMC0.18μmCMOS工艺,基于BSIM3V3Spice模型,用Hspice对整个电路进行仿真,结果表明:与传统结构相比,此结构在保证增益、带宽等放大器重要指标的基础上,功耗有了显著的降低,非常适合于低压低功耗应用。目前,该放大器已应用于14位∑-△模/数转换电路的设计中。 展开更多
关键词 运算放大器 折叠-共源 AB类输出 低压低功耗
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一种共源共栅自偏置带隙基准源设计 被引量:7
15
作者 李亮 陈珍海 《电子与封装》 2010年第1期24-27,31,共5页
在分析带隙基准理论的基础上,针对SoC芯片的1.2V数字电路供电,设计一个低功耗低温度系数、高电源抑制比的带隙基准源。电路由一个与绝对温度成正比(PTAT)电流源和一个绝对温度相补(CTAT)电流源叠加构成,采用低压共源共栅自偏置结构来减... 在分析带隙基准理论的基础上,针对SoC芯片的1.2V数字电路供电,设计一个低功耗低温度系数、高电源抑制比的带隙基准源。电路由一个与绝对温度成正比(PTAT)电流源和一个绝对温度相补(CTAT)电流源叠加构成,采用低压共源共栅自偏置结构来减少镜像失配和工艺误差对电路的影响。在SMIC0.13μm混合信号CMOS工艺下,电源电压为2.5V时,使用Cadence Spectre对电路进行模拟,结果表明可实现1.2V输出电压,电源抑制比在低频段为-86dB、高频段为-53dB,温度系数为12×10-6/℃、功耗为0.57mW。带隙电压基准源的版图面积为75μm×86μm。 展开更多
关键词 带隙基准 共源 自偏置
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低电压高增益带宽CMOS折叠式共源共栅运算放大器设计 被引量:2
16
作者 张蕾 王志功 孟桥 《中国集成电路》 2009年第5期68-71,77,共5页
本文基于SIMC0.18μmCMOS工艺模型参数,设计了一种低电压高单位增益带宽CMOS折叠式共源共栅运算放大器。该电路具有相对高的单位增益带宽,并具有开关电容共模反馈电路(CMFB)稳定性好、对运放频率特性影响小的优点,Hspice仿真结果表明,在... 本文基于SIMC0.18μmCMOS工艺模型参数,设计了一种低电压高单位增益带宽CMOS折叠式共源共栅运算放大器。该电路具有相对高的单位增益带宽,并具有开关电容共模反馈电路(CMFB)稳定性好、对运放频率特性影响小的优点,Hspice仿真结果表明,在1.8V电压下,运算放大器的直流开环增益为62.1dB,单位增益带宽达到920MHz。 展开更多
关键词 折叠共源 运算放大器 开关电容模反馈 CMOS工艺
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实现折叠共栅共源运放MST的时钟馈通频率补偿方法
17
作者 王向展 宁宁 +2 位作者 于奇 戴广豪 杨谟华 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期743-746,共4页
该文基于二阶系统最小建立时间(MST)理论和阶跃响应分析,提出了一种新型的时钟馈通频率补偿方法。该方法通过MOS电容引入时钟馈通进行频率补偿,无需对运放结构和参数进行调整。在Cadence ADE仿真环境下运用SMIC 0.35μm 2P3M Polyside S... 该文基于二阶系统最小建立时间(MST)理论和阶跃响应分析,提出了一种新型的时钟馈通频率补偿方法。该方法通过MOS电容引入时钟馈通进行频率补偿,无需对运放结构和参数进行调整。在Cadence ADE仿真环境下运用SMIC 0.35μm 2P3M Polyside Si CMOS模型参数,对折叠共源共栅放大器进行了模拟分析。结果表明,补偿后的运放实现了MST状态,并缩短了建立时间22.7%,提高了其响应速度。在0.5pF^2.5pF负载电容范围内,其建立时间近似线性变化,且对应每一负载电容值均达到MST状态。该方法可望应用于高速有源开关电容网络及其相关领域。 展开更多
关键词 最小建立时间 时钟馈通 快速建立 折叠式共源栅运放 开关电容网络
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分压-自偏压共源放大电路的Multisim仿真研究 被引量:1
18
作者 李永清 《现代电子技术》 2011年第13期189-191,共3页
针对场效应管电路分析中不同元件性能参数不同而导致一些理论计算复杂、繁琐,并且难于理解的情况,通过对N沟道增强型MOS场效应管组成的分压-自偏压共源放大电路的理论研究,利用Multisim仿真软件对电路实际工作情况进行模拟,根据二者结... 针对场效应管电路分析中不同元件性能参数不同而导致一些理论计算复杂、繁琐,并且难于理解的情况,通过对N沟道增强型MOS场效应管组成的分压-自偏压共源放大电路的理论研究,利用Multisim仿真软件对电路实际工作情况进行模拟,根据二者结果的对比,研究并提出了分压-自偏压共源放大电路的Multisim电路仿真研究的方法。 展开更多
关键词 场效应管 分压-自偏压共源极放大电路 MULTISIM 仿真分析
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低压低耗共源-共栅BiCMOS电荷放大器
19
作者 朱漪云 成立 +2 位作者 祝俊 李岚 王振宇 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期315-318,286,共5页
提出了一种低压、低耗、高响应速度和低噪声的BiCMOS电荷放大器。该放大器采用BiCMOS共源-共栅输入放大级,在实现高增益的同时大大减小了噪声,并在电路中运用电流镜解决了集成高阻值电阻的问题,从而降低了集成难度和电源电压等级。测试... 提出了一种低压、低耗、高响应速度和低噪声的BiCMOS电荷放大器。该放大器采用BiCMOS共源-共栅输入放大级,在实现高增益的同时大大减小了噪声,并在电路中运用电流镜解决了集成高阻值电阻的问题,从而降低了集成难度和电源电压等级。测试结果表明,放大器功耗降为230μW/ch,电源电压降低0.7V左右,等效噪声电荷(ENC)小于600电子电荷。 展开更多
关键词 双极互补金属氧化物半导体 共源 栅放大器 电荷放大器 电流镜
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基于遗传算法的共源级放大器优化设计
20
作者 张瑛 马凯学 +2 位作者 巴京 张长春 张翼 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2016年第12期66-70,共5页
共源级放大器是模拟集成电路中最基础也是最重要的电路之一.针对共源级放大器的设计优化问题,在对放大器的工作原理进行理论分析的基础上建立了多目标设计优化的数学模型,并利用归一化方程改进了多目标的适应度函数,进而采用遗传算法对... 共源级放大器是模拟集成电路中最基础也是最重要的电路之一.针对共源级放大器的设计优化问题,在对放大器的工作原理进行理论分析的基础上建立了多目标设计优化的数学模型,并利用归一化方程改进了多目标的适应度函数,进而采用遗传算法对多目标优化模型进行求解,最终实现了对共源级放大器设计的优化.基于标准0.18μm CMOS工艺对优化方法的有效性进行了仿真实验验证,实验结果表明所提出的建模和优化方法能够快速而准确地进行模拟集成电路中放大器的辅助设计优化. 展开更多
关键词 共源级放大器 遗传算法 多目标优化 适应度函数
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