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硅整流

第10章直流電源

§10.1 直流電源的組成及作用 §10.2 整流電路 §10.3 濾波電路 §10.4 穩壓二極管穩壓電路 §10.5 串聯型穩壓電路 §10.6 開關型穩壓電路

標簽： 直流電源

上傳時間： 2013-10-16

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高等模擬集成電路

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(CSCG)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（GmC）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 5.4.2SZ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

上傳用戶：chengxin
E54顯示器整機線路分析

經整流橋整流出的直流電壓 110V，由D906 整流，經R911，R912 后，再由C911 濾波，到UC3842 的⑦腳，當⑦腳，當⑦腳電壓在16V-34V 之間時，UC3842 開始工作，此時⑧腳有了5V 的基準電壓，⑥腳輸出脈沖，使開關管Q901 導通，此時，變壓器初級線圈（4-6）有電流產生，產生感應電動勢，根據互感原理，初級線圈（1-2）也產生感應電壓，經R913，D910 整流C911 濾波后為UC3842 的⑦腳供電...

標簽： E54 顯示器整機分

上傳時間： 2013-11-04

上傳用戶：wuyuying
p-n結的隧道擊穿模型研究

在理論模型的基礎上探討了電子勢壘的形狀以及勢壘形狀隨外加電壓的變化, 并進行定量計算, 得出隧穿電壓隨雜質摻雜濃度的變化規律。所得結論與硅、鍺p-n 結實驗數據相吻合, 證明了所建立的理論模型在定量研究p-n 結的隧道擊穿中的合理性與實用性。該理論模型對研究一般材料或器件的隧道擊穿具有重要的借鑒意義。

標簽： p-n 隧道擊穿模型研究

上傳時間： 2013-10-31

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High-Speed Digital System desi

前面討論了很多內容，基本上涉及了有關PCB板的絕大部分相關的知識。第二章探討了傳輸線的基本原理，第三章探討了串擾，在第四章里我們闡述了許多在現代設計中必須關注的非理想互連的問題。對于信號從驅動端引腳到接收端引腳的電氣路徑的相關問題，我們已經做了一些探究，然而對于硅芯片，即處于封裝內部的IC來說，其信號傳輸通常要通過過孔和連接器來進行，對這樣的情況我們該如何處理？在本章中，我們將通過對封裝、過孔和連接器的研究，闡述其原理，從而指導大家在設計的時候對整個電氣路徑進行完整地分析，即從驅動端內部IC芯片的焊盤到接受器IC芯片的焊盤。

標簽： High-Speed Digital System desi

上傳時間： 2013-11-24

上傳用戶：maizezhen
鋁電解電容器：詳細介紹原理，應用，使用技巧

鋁電解電容器：詳細介紹原理，應用，使用技巧電容器(capacitor)在音響組件中被廣泛運用，濾波、反交連、高頻補償、直流回授...隨處可見。但若依功能及制造材料、制造方法細分，那可不是一朝一夕能說得明白。所以縮小范圍，本文只談電解電容，而且只談電源平滑濾波用的鋁質電解電容。　每臺音響機器都要吃電源─除了被動式前級，既然需要供電，那就少不了「濾波」這個動作。不要和我爭，采用電池供電當然無必要電源平滑濾波。但電池充電電路也有整流及濾波，故濾波電容器還是會存在。我們現在習用的濾波電容，正式的名稱應是：鋁箔干式電解電容器。就我的觀察，除加拿大Sonic Frontiers真空管前級，曾在高壓穩壓線路中選用PP塑料電容做濾波外，其它機種一概都是采用鋁箔干式電解電容；因此網友有必要對它多做了解。　面對電源穩壓線路中擔任電源平滑濾波的電容器，你首先想到的會是什幺？─容量？耐壓？電容器的封裝外皮上一定有容量標示，那是指靜電容量；也一定有耐壓標示，那是指工作電壓或額定電壓。　工作電壓(working voltage)簡稱WV，為絕對安全值；若是surge voltage(簡稱SV或Vs)，就是涌浪電壓或崩潰電壓;，超過這個電壓值就保證此電容會被浪淹死─小心電容會爆！根據國際IEC 384-4規定，低于315V時，Vs=1.15×Vr，高于315V時，Vs=1.1×Vr。Vs是涌浪電壓，Vr是額定電壓(rated voltage)。

標簽： 鋁電解電容器詳細介紹使用技巧

上傳時間： 2013-12-23

上傳用戶：gundan
PCB被動組件的隱藏特性解析

PCB 被動組件的隱藏特性解析傳統上，EMC一直被視為「黑色魔術（black magic）」。其實，EMC是可以藉由數學公式來理解的。不過，縱使有數學分析方法可以利用，但那些數學方程式對實際的EMC電路設計而言，仍然太過復雜了。幸運的是，在大多數的實務工作中，工程師并不需要完全理解那些復雜的數學公式和存在于EMC規范中的學理依據，只要藉由簡單的數學模型，就能夠明白要如何達到EMC的要求。本文藉由簡單的數學公式和電磁理論，來說明在印刷電路板（PCB）上被動組件（passivecomponent）的隱藏行為和特性，這些都是工程師想讓所設計的電子產品通過EMC標準時，事先所必須具備的基本知識。導線和PCB走線導線（wire）、走線（trace）、固定架……等看似不起眼的組件，卻經常成為射頻能量的最佳發射器（亦即，EMI的來源）。每一種組件都具有電感，這包含硅芯片的焊線（bond wire）、以及電阻、電容、電感的接腳。每根導線或走線都包含有隱藏的寄生電容和電感。這些寄生性組件會影響導線的阻抗大小，而且對頻率很敏感。依據LC 的值（決定自共振頻率）和PCB走線的長度，在某組件和PCB走線之間，可以產生自共振（self-resonance），因此，形成一根有效率的輻射天線。在低頻時，導線大致上只具有電阻的特性。但在高頻時，導線就具有電感的特性。因為變成高頻后，會造成阻抗大小的變化，進而改變導線或PCB 走線與接地之間的EMC 設計，這時必需使用接地面（ground plane）和接地網格（ground grid）。導線和PCB 走線的最主要差別只在于，導線是圓形的，走線是長方形的。導線或走線的阻抗包含電阻R和感抗XL = 2πfL，在高頻時，此阻抗定義為Z = R + j XL j2πfL，沒有容抗Xc = 1/2πfC存在。頻率高于100 kHz以上時，感抗大于電阻，此時導線或走線不再是低電阻的連接線，而是電感。一般而言，在音頻以上工作的導線或走線應該視為電感，不能再看成電阻，而且可以是射頻天線。

標簽： PCB 被動組件

上傳時間： 2013-10-09

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被動組件之電感設計與分析

隨著高頻微波在日常生活上的廣泛應用，例如行動電話、無線個人計算機、無線網絡等，高頻電路的技術也日新月異。良好的高頻電路設計的實現與改善，則建立在于精確的組件模型的基礎上。被動組件如電感、濾波器等的電路模型與電路制作的材料、制程有緊密的關系，而建立這些組件等效電路模型的方法稱為參數萃取。早期的電感制作以金屬繞線為主要的材料與技術，而近年來，由于高頻與高速電路的應用日益廣泛，加上電路設計趨向輕薄短小，電感制作的材質與技術也不斷的進步。例如射頻機體電路（RFIC）運用硅材質，微波集成電路則廣泛的運用砷化鎵（GaAs）技術；此外，在低成本的無線通訊射頻應用上，如混合（Hybrid）集成電路則運用有機多芯片模塊（MCMs）結合傳統的玻璃基板制程，以及低溫共燒陶瓷（LTCC）技術，制作印刷式平面電感等，以提升組件的質量與效能，并減少體積與成本。本章的重點包涵探討電感的原理與專有名詞，以及以常見的電感結構，并分析影響電感效能的主要因素與其電路模型，最后將以電感的模擬設計為例，說明電感參數的萃取。

標簽： 被動組件電感設計與分析

上傳時間： 2013-11-20

上傳用戶：yuanxiaoqiang
新型有源鉗位正激軟開關變換器的研究

針對模塊電源的發展趨勢和有源鉗位電路的工作原理，研究了一種采用磁放大技術和固定伏特秒控制技術的有源鉗位正激軟開關電路，并對該電路的工作過程進行了詳細的理論分析。在此基礎上，設計了一款25 W的電源樣機。經過測試，驗證了該理論分析的正確性，在整個負載范圍內完全實現了主開關管和鉗位開關管的軟開關變換，軟開關實現的條件不依賴于變壓器的參數。在采用肖特基二極管整流的情況下，滿載輸出的轉換效率在89%以上。

標簽： 有源鉗位變換器正軟開關

上傳時間： 2013-11-04

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一種新型的低成本高性能在線式UPS

出了一種新型的低成本單相在線不間斷電源（UPS）。該系統包括具有功率因數校正（PFC）功能的整流/升壓轉換器和連接到DC-Link總線的兩橋臂逆變器，電池組通過一個非常簡單的系統可直接連接到DC-Link總線。采用6開關管的架構，相對于傳統的8開關管全橋拓撲結構的系統降低了成本。即使在非線性負載下，該系統仍具有功率密度高和高品質輸出電壓的特點。最后詳細描述了電路操作、分析以及模擬和實驗結果。

標簽： UPS 性能

上傳時間： 2013-11-04

上傳用戶：雨出驚人love