Приводится методика оценки эффективности применения специальных обратных связей по напряжению (ОСН) в динамических нагрузках (ДН) классических дифференциальных каскадов (ДК), применяемых, например, в схемах дифференциальных и мультидифференциальных операционных усилителей. Цель введения данных ОСН – снижение влияния нестабильности малосигнальных параметров транзисторов при воздействии дестабилизирующих факторов (ДФ) – радиации и температуры. На основе математического и схемотехнического моделирований исследованы основные качественные показатели ДК с ОСН в динамических нагрузках.

Ключевые слова: оценка эффективности, схемотехническое проектирование, динамическая нагрузка, малосигнальные параметры, проникающая радиация

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Приводятся теоретические результаты оценки влияния цепи собственной компенсации паразитного импеданса закрытого коллекторного перехода выходного транзистора в динамических нагрузках (ДН) классических дифференциальных каскадов (ДК), которая реализуется на основе обратных связей по току (ОСТ). Показано, что введение ОСТ позволяет уменьшить влияние нестабильностей малосигнальных параметров транзисторов динамической нагрузки при воздействии проникающей радиации и температуры на ее качественные показатели и параметры ДК. Проведена оценка эффективности данного схемотехнического решения в дифференциальных каскадах современных операционных и мультидифференциальных усилителей.

Ключевые слова: оценка эффективности, схемотехническое проектирование, дифференциальный каскад, динамическая нагрузка, дестабилизирующие факторы, малосигнальные параметры

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Предлагается развитие метода электрохимической импедансной спектроскопии в области высокочастотных сигналов при помощи амплитудно-фазового подхода к анализу параметров биологических датчиков различной природы. В отличие от стандартных высокочастотных аналоговых интерфейсов систем электрохимической импедансной спектроскопии на основе квадратурной демодуляции использование пикового и фазового детекторов позволяет улучшить основные метрологические показатели, равно как и упростить аналоговый интерфейс при широкой полосе частот сигнала опроса биологических датчиков. Рассмотрено схемотехническое проектирование фазового детектора, как части общей системы, на компонентах технологического процесса TSMC 0.35um SiGe. Ключевой особенностью данного блока является предельное быстродействие за счёт отказа от обратных связей. Большой диапазон выходных напряжений и малая скорость их изменения позволяет использовать стандартные модули ввода аналоговых величин для ввода сигналов фазового детектора в ЭВМ для последующей цифровой обработки. Итоговая точность определения фазы сигнала биологического датчика сохраняется на приемлемом уровне за счёт введения в базовую схему дополнительных элементов и представленных в работе цифровых алгоритмов корректировки результатов. Показанный вариант проведения корректировки обладает иммунитетом к нелинейностям выходной характеристики фазового детектирования при больших отклонениях фазы сигнала биологического датчика. Использованный при проектировании техпроцесс относится к классу экономичных, что позволяет потенциально удешевить производство и внедрение в массовое применение систем электрохимической импедансной спектроскопии.

Ключевые слова: биологический датчик; импедансная спектроскопия; фазовый детектор; квадратурное представление сигнала, цифровая коррекция, алгоритм обработки данных, SiGe-технология, система на кристалле, СВЧ диапазон, аналоговый интерфейс

05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий , 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Измерены зависимости от температуры основных параметров моделей p-канальных МОП-транзисторов в широком диапазоне температур – от криогенных до комнатных (20 … 300 К). Предложена универсальная формальная четырехпараметрическая модель, позволяющая аппроксимировать все измеренные в работе температурные зависимости параметров с относительной погрешностью не более 1 %. Модель предназначена для МОП-транзисторов, применяющихся в малошумящих усилителях радиоприемных устройств оптического и инфракрасного диапазона на астрономических спутниках, радиотелескопах и космических обсерваториях. Полученные результаты могут быть использованы для моделирования температурных режимов усилителей на МОП-транзисторах в электронных симуляторах SPICE-типа. 

Ключевые слова: МОП-транзистор, параметры МОП-транзистора, криогенные температуры, измерение параметров, температурные зависимости

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах

  В работе для решения задачи преобразования «напряжение – период колебаний» предлагается реализованная в КМОП-базисе (техпроцесс SGB25VD) структура преобразователя на базе высокочастотных мультиплексоров и компаратора с симметричным гистерезисом. Повышение точности преобразования достигнуто за счет предложенного метода коммутации входных напряжений, исключающего проходные аналоговые ключи. Результаты компьютерного моделирования подтвердили эффективность разработанной структуры. Практическая реализация аналого-цифрового преобразователя показала, что предложенный способ построения позволяет уменьшить технологические требования к компонентам системы на кристалле и повысить её производительность.

Ключевые слова: система на кристалле, аналого-цифровой преобразователь, структура, мультиплексор, коммутация, погрешность, компаратор, интегратор

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

  Предложен вариант решения общей задачи схемотехнического синтеза на n-МОП транзисторах звена полосового фильтра на базе усилителей тока с ограниченным коэффициентом передачи. Показана возможность оптимального выбора области параметрического компромисса. Приведены результаты моделирования схемы в среде Cadence Virtuoso на базе компонентов техпроцесса SGB25VD.

Ключевые слова: КМОП транзистор, полосовой фильтр, избирательный усилитель, система на кристалле, коэффициент передачи, преобразователь напряжение-ток

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления