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关键词： 一阶带隙基准   低温漂   曲率补偿   亚阈值  

摘要： 针对一阶带隙基准温度系数较差的问题，设计一种分段曲率补偿的低温漂带隙基准源。对传统的一阶带隙基准进行分段曲率补偿，利用工作在亚阈值区的MOS管产生了两种随温度变化的指数型补偿电流，分别在高温段和低温段对一阶系数温度曲线进行补偿，降低了带隙基准源的温度系数。基于SMIC 0.18 μm CMOS工艺仿真，仿真结果显示，在3.3 V电源电压下，带隙基准输出电压为1.075 V。设计的带隙基准与未采用曲率补偿的一阶带隙基准进行比较，在TT工艺角下，-40 ℃～125 ℃的温度范围内，温度系数从9.85×10-6/℃降到1.58×10-6/℃，在100 Hz时电源抑制比为-46.4 dB。

关键词： 高压MOSFET   串联开关   非隔离驱动   动态电压钳位   脉冲放电  

摘要： 针对受控高压开关中串联MOSFET的驱动复杂性与动态电压失衡的挑战，本文提出一种基于非隔离驱动的P沟道增强型MOSFET串联高压开关电路。通过构建二极管电位梯度屏障网络，采用单驱动源触发多管开关控制，结合瞬态电压抑制二极管（TVS）动态钳位与容性耦合机制，解决kV级应用中电压失衡问题。将该技术应用于解决碳纳米管（CNT）阴极X射线管脉冲拖尾问题的受控放电电路，实验表明：在-12V单源驱动下可实现5只场效应管串联电路开通，导通累计时间0.274μs；电路关断耐压达-2kV；脉冲下降沿缩短至9.8μs。该电路具备结构简单、开关速度快和高可靠性等特点，为高压快脉冲系统提供新解决方案。

关键词： 直线型变压器驱动源   二维电路模型   传输线电路编码   波形调控   空间分布  

摘要： 为了准确理解多路并联高功率脉冲装置的功率流传输特性并对脉冲源不同步馈电或故障状态时的电参数进行诊断，基于传输线电路编码方法，建立了六路并联直线型变压器驱动源（linear transformer drivers， LTD）脉冲功率装置的二维电路模型，采用LTD脉冲源同步馈电和波形调控两种工作模式下的实验结果对模型进行验证。结果表明，与一维电路模型相比，二维电路模型能够更精确地预测装置输出特性，模拟和实验测量的电压或电流峰值相对偏差小于5%，并可对实验中难以直接测量的电场强度和线电流密度的空间分布特性进行分析。沿绝缘堆-磁绝缘传输线（magnetically insulated transmission line， MITL）系统径向向内，电场强度的角向不均匀系数从29%下降到3%，线电流密度的角向不均匀系数从120%下降到3%。在多路LTD脉冲源输出波形调控时，二维电路模型不仅给出了典型触发时序下负载电流波形，并且获得了绝缘堆-MITL系统不同角向位置的电压和电流空间分布。绝缘堆-MITL的电场强度和线电流密度空间分布极不均匀，沿绝缘堆向内，电场角向不均匀系数从319%下降到26%，线电流密度的角向不均匀系数从1 330%下降到265%。建立的二维电路模型可用于多路并联LTD装置的波形调控和功率传输特性分析。

关键词： 加速度计   斩波技术   开环检测   低噪声  

摘要： 设计了一种基于斩波技术的电容式MEMS加速度计开环检测电路,该电路可将加速度计感知的加速度信号转换为可被后续电路处理的电信号。电路采用全差分结构设计,提高了系统的共模干扰抑制能力,同时通过斩波技术应用有效抑制了电路噪声。该开环检测电路与电容式MEMS加速度计敏感机械结构协同工作,在0.18μm BCD工艺下进行仿真,实现了±6 g的加速度检测量程,灵敏度为0.54 V/g,带宽为1.35 kHz。在1 kHz～1.35 kHz频率范围内,电路的输出噪声为10.59μV,等效输出分辨率为19.61μg,输出动态范围为109.71 dB,电路的总功耗为2.94 mW。

关键词： 低失调   静态校准   比较器   步进电机   微步控制  

摘要： 在步进电机驱动芯片的应用中,为解决步进电机高细分输出电流控制时,比较器参考电压差小、输入失调电压影响比较器翻转、输出电流控制精度低等问题,提出了一种面向微步控制的失调校准电路。电路为差分输入,当制造工艺引入随机失调时,电路启动自动检测并校准输入失调电压,实现了一种低输入失调的比较器电路。通过改变修调电流和电阻可调整校准失调电压的范围与精度。电路使用静态失调校准技术,与传统比较器失调校准电路相比,结构更加简易,且控制简单可行。具有可观的失调校准能力,同时电路规模增加较小。电路采用0.18μm BCD工艺设计,典型条件下设定相应修调电流及电阻,失调校准范围为±3.5 mV,比较器输入失调电压可校准至150μV左右。

摘要： 本文聚焦激光二极管驱动电路,旨在解决传统电路存在的功率匹配、电流控制及散热等问题。通过采用智能功率调节模块、可调节供电电路等优化功率匹配;构建高精度恒流源与电流反馈补偿机制提升电流控制精度;运用高效散热结构与主动散热技术改善散热。经测试,优化后驱动电路在功率匹配、电流控制、散热及电磁兼容性方面均显著提升,提高了激光二极管性能与系统可靠性。 激光二极管在众多领域应用广泛,其性能优劣直接影响相关设备的工作效果。然而,传统的激光二极管驱动电路存在诸多问题,如功率匹配不佳、电流控制精度低、散热不良等,限制了激光二极管的性能发挥。为提升激光二极管驱动电路的性能,满足不同应用场景的需求,本文对其优化策略进行深入研究与分析。

关键词： 同步扫描条纹相机   阻抗匹配   螺旋谐振器   有限元仿真   谐振耦合  

摘要： 随着科学技术的快速发展，高速光学成像与超快诊断技术在科学、工业、国防和医学等领域中的应用愈发重要。同步扫描条纹相机作为一种超快光现象探测仪器，与高重频激光器协同使用，能够实现高精度时间同步的泵浦探测，通过对微弱光信号的累积与放大实现高信噪比探测。然而，现有同步扫描电路在长时间工作模式下，信号源器件累计高频噪声随之增加，同时存在缺少具体阻抗匹配设计方法的问题，影响了条纹相机的时间分辨性能提升。综合考虑多种变压器结构和设计方案，基于螺旋谐振器进行谐振匹配设计，利用有限元仿真开展相关模拟研究，通过谐振器初级线圈参数的调节，实现了射频功率放大器输出阻抗和容性负载之间匹配。对设计模型的谐振耦合升压研究表明，在一定功率输入下能够输出高峰值电压，验证了螺旋谐振方法的有效性；对噪声响应和时间抖动的对比分析表明，设计方法能够进一步提升同步扫描时间分辨性能。

关键词： I/F转换   运载火箭   惯性测量组合   线性度   温度漂移补偿  

摘要： 惯性测量组合的性能指标决定了飞行器的导航精度。I/F转换电路作为惯性测量组合的重要部分，提高其全温线性度性能指标是提高导航精度的重要手段之一。基于各类飞行器的高精度导航需求，分析了国内外高精度I/F转换电路温度补偿的方法，包括硬件电路补偿和软件算法补偿，并提出基于硬件电路的针对综合误差模型的补偿方法。实现了对I/F转换电路线性度性能指标的全温补偿，显著降低I/F转换电路的温度漂移，使电路整体性能指标得到了有效提升，满足导航系统对惯性测量组合的指标需求。

关键词： 侧信道分析   掩码防护   加密算法   功耗泄漏分析  

摘要： 侧信道分析(SCA)对加密算法的电路实现造成了巨大的威胁。掩码作为硬件防护的常用手段，有效地提高了设计的抗性。但是，在已有的掩码方法中，算法级掩码要求对算法结构的深入了解并且无法保证硬件层面的强化效果；实施在寄存器传输级(RTL)电路的掩码在向硬件电路转换时，由于需要经过逻辑优化，因此难以保持结构，并且难以向高阶发展。实施在门级电路的掩码虽然有其独特的优势，但这类方法要求对泄漏精准地定位并且在部署后容易造成无法控制的开销。此外，单一阶数的掩码方法共有的局限性是，在面对比自身阶数更高的分析方法时往往难以保证防护效果。因此，为解决掩码方案共有局限和实施层级问题，该文提出一种混合阶数掩码方法。该方法针对于门级网表电路设计，融合了不同阶数掩码结构，混淆了传统的单一阶数概念，随机化了敏感变量进而大大提升设计的侧信道分析抗性。同时，该方法保证了更小的硬件开销。为了快速、有效地部署该方案，开发了自动化的掩码框架，集成了电路拓扑分析、泄漏识别和掩码防护。最终，通过模拟仿真方法，评估经过掩码的加密电路门级设计。实验结果表明，该方法实现了1 600倍以上的抗性提升，仅仅造成1.2%的额外面积开销。