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电荷泵原理及应用

一、工作原理$$电荷泵是由2对模拟开关和2只电容器构成,通过切换开关,使积蓄在电容器中的电荷彼此转移,从而进行电压转换,原理如图1  (本文共2页) 阅读全文>>

权威出处: 电子报2004-06-20
电子科技大学
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低抖动时钟稳定电路研究与设计

模拟数字转换电路(ADC)是VLSI数字信号处理系统中的重要模块,采样保持电路(S/H)是ADC中的关键单元电路。当ADC的精度达到12bit以上时,受时钟影响的孔径时间不确定性会引起采样点偏移,从而导致采样保持电路信噪比降低,直接影响采样保持电路的精度,进而影响整个ADC的性能。因此需要采用时钟稳定电路产生更精确的片上时钟以减小孔径时间不确定性。本文研究并设计了一种基于电荷泵锁相环的时钟稳定电路,该电路将应用于12bit精度,100MHz采样频率的流水线ADC中,为其提供100MHz,50%占空比的低抖动时钟信号。基于中芯国际0.18μm CMOS数模混合标准工艺,设计了鉴频鉴相器,电荷泵,低通滤波器,压控振荡器及分频器这几个重要子单元电路。与传统鉴频鉴相器存在“死区”相比,本设计所用的预充电鉴频鉴相器的“死区”完全消去;开关在源端的全差分电荷泵实现了充放电电流的很好匹配,误差小于1%,同时,困扰传统电荷泵的电荷共享,时钟馈通...  (本文共67页) 本文目录 | 阅读全文>>

兰州交通大学
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介电弹性体发电机自偏置机理研究

介电弹性体材料作为一种新型的电活性材料,既可以用于驱动领域,作为优秀的人工肌肉材料;也可用于发电领域,具有能量密度高、形变大、结构简单、成本低等突出特点,可以通过简单的机械传动结构与风能、海洋能等自然能源高效耦合,在利用可再生能源发电领域具有广阔的应用前景,近年来吸引了越来越多的国内外学者对其展开研究。介电弹性体是一种高分子介电材料,需要外界提供一定电荷量才能用于发电,即提供偏置电荷。在目前的研究中,基于介电弹性体材料的发电机需要永久连接一个外接高压偏置电源以获得偏置电荷,而高压偏置电源正是未来介电弹性体发电机产业化应用的一个主要障碍。本文进行介电弹性体发电机的自偏置机理研究,目的就在于通过研究,实现其在低压环境下的发电循环,同时,在发电循环过程中不再需要外接偏置电源。基于本目标,论文的主要工作内容如下:分析了介电弹性体材料的发电原理,研究了介电弹性体发电机机电能转换机理,对其发电影响因素进行理论分析;分析了单轴拉伸下介电弹性体...  (本文共71页) 本文目录 | 阅读全文>>

电子科技大学
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高效自适应电荷泵研究

基于电池的便携式产品地广泛应用,对电源管理芯片提出了更为苛刻的高效率要求。彩屏手机的大量普及,用于驱动彩屏背光的白光LED驱动器成为众多芯片厂商的开发重点。本论文详细阐述了自适应电荷泵电源管理芯片的工作原理以及如何提高其效率的方法,设计了一款用于白光LED驱动的高效率自适应电荷泵,并最终成功流片。此电荷泵芯片采用0.5μm CMOS工艺;输入电压范围为2.7~5.5V;可以提供大于80mA的输出电流,同时驱动四颗白光LED;并且此芯片具有根据输入电压自动选择工作模式的功能。这种根据输入电压选择工作模式的方式,在驱动白光LED的应用中,提高了驱动器的LED效率。基于电荷泵DC/DC转换器的基本原理和拓扑结构,本文首先设计了1X/1.5X自适应电荷泵整体电路,对电荷泵的几个基本的参数做了详细分析,然后设计了子电路模块,重点分析了子电路:1X/1.5X电荷泵、振荡器和模式转换等。并且针对电源管理芯片中的电流过冲问题,设计了软启动电路。...  (本文共72页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
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基于电荷泵型的白光LED驱动芯片设计

白光LED因其长效可靠和发光效率高等特点,被越来越广泛地应用于各种照明场合,近几年白光LED驱动芯片成为电源管理IC市场的热点。本文设计了一种基于电荷泵的高效率白光LED驱动电路。采用×1/1.5分数倍型电荷泵结构智能地对输入电压进行倍增,以可调节的恒定电流驱动四路并联的白光LED,并保证每个LED的亮度相同。该款芯片主要应用于便携式电子产品,其输入电压范围为2.7V~5V,工作频率为固定的1MHz,可大幅度降低输入波纹和EMI辐射,工作温度范围为-40°C~85°C,可用外部使能控制信号控制四路LED的亮灭,同时芯片还提供过温、过压、欠压、短路保护功能,完全关断模式下的电流仅为0.1μA,具有软启动功能以限制芯片启动和工作模式切换时的浪涌电流。与传统的单一转换模式的电荷泵结构不同,本文采用的是×1/1.5倍分数型自适应电荷泵技术,可随着输入电压的变化自行切换工作模式;采用低压差(Low Dropout)结构使电荷泵更多地工作在...  (本文共81页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
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一种恒流型白光LED驱动电路的设计

随着计算,通信,多媒体的不断融合,便携式电子产品越来越趋向与多元化以及微型化,因此对于我们所设计的电源管理芯片的要求也就越来越严格,复杂。本文所设计的电源管理芯片为一电荷泵DC/DC转换器。采用0.6μm的Bi-CMOS工艺,其输入电压的范围是(2.7-5.5)V;芯片正常工作时的输出电压稳定在5.1V。在空载状态下,静态电流为5mA;关断状态下,静态电流小于1μA。该芯片为一恒流型白光LED驱动电荷泵,通过一外置电阻R_(CS)设定其输出满量程,通过两输入控制端设定输出电流值的三种规格:分别为1.2A/400mA/240mA。当输出电压的值不足以使LED达到稳定的状态时,芯片进入电压调节模式。通过对Vo ut电压进行采样并与基准电压比较,在LDO模式下,误差放大器将此比较信号输出控制PASS ELEMENT管的栅极,通过控制该传输管的导通电阻大小来稳定输出电压;在电荷泵模式下,同样通过误差放大器将此比较信号输出用于控制电荷泵的...  (本文共77页) 本文目录 | 阅读全文>>