微电子学

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微电子学 关注(): 期刊周期：双月刊; 期刊级别：北大核心; 国内统一刊号：50-1090/TN; 国际标准刊号：1004-3365; 主办单位：四川固体电路研究所; 主管单位：工业和信息化部; 查看微电子学近十年数据入口>>>; 上一本期杂志：《微电子学与计算机》电子科技论文发表; 下一本期杂志：《核电子学与探测技术》电子科技论文

　　【杂志简介】

　　《微电子学》是技术类期刊。传播、普及、推广微电子科学技术知识，介绍国内微电子行业的最新研究成果和国外微电子业界的发展动态。有关微电子学基础理论，微电子器件与电路, 集成电路，半导体工艺和制造技术，集成电路封装技术，多芯片组件技术，集成电路可靠性技术，片上系统，集成系统等领域的研究论文、技术报告、综合评述、产品应用等内容。该刊重点检索刊物、数据库、期刊网站所收录，是中国核心期刊之一。

　　【收录情况】

　　国家新闻出版总署收录

　　中文核心期刊

　　信息产业部优秀电子科技期刊

　　中国期刊方阵“双效”期刊

　　国外数据库收录：俄罗斯文摘杂志、美国化学文摘、英国物理学、电技术、计算机及控制信息社数据库

　　【栏目设置】

　　本刊主要刊登有关微电子学基础理论，微电子器件与电路, 集成电路，半导体工艺和制造技术，集成电路封装技术，多芯片组件技术，集成电路可靠性技术，片上系统，集成系统等领域的研究论文、技术报告、综合评述、产品应用等内容。

　　杂志优秀目录参考：

　　一种宽输入范围高电源抑制比的带隙基准源韩雨衡;赵少敏;刘增鑫;贺娅君;华浩翔;张国俊417-420

　　一种高效率宽电压输入混合集成开关电源设计柴汉冬;尹华421-424+428

　　一种高电源抑制比的全MOS电压基准源设计唐俊龙;肖正;周斌腾;谢海情425-428

　　一种USB电源管理芯片双门限限流保护电路谭玉麟;冯全源429-432

　　一种低相位噪声锁相环频率合成器的设计李通;陈志铭;桂小琰433-436+440

　　一种基于全差分积分器的时钟稳定电路设计罗凯;朱璨;胡刚毅437-440

　　基于90nm CMOS工艺的37GHz分频器安鹏;陈志铭;桂小琰441-443+448

　　一种电流型非线性补偿带隙基准的设计徐鹏程;尹桂珠;韩志刚444-448

　　带使能端及保护电路的LDO设计汪雪琴;李力南;欧文;翟鹏飞;毛少博449-453

　　一种用于TRIAC导通角测量的时钟振荡电路周英娜;郭宝明;冯玲玲;李威454-456+460

　　一种高CMRR高增益运算放大器的设计何泽炜;郭俊;张国俊457-460

　　可集成于汽车电压调节器的高性能振荡电路王建卫;李佐;张凤玲;张辉461-464

　　一种电流自适应温度的LED驱动电路武世明;曾以成;陶亮465-468+473

　　一种用于PIR控制芯片的级联积分梳状滤波器徐进;李泽宏;王子欧;江猛469-473

　　一种有效实现IC时序收敛的方法祝雪菲;张万荣;万培元;林平分;王成龙;刘文斌474-478+483

　　单粒子瞬态脉冲的片上测量蒋见花;向一鸣;周玉梅479-483

　　基于肖特基势垒二极管整流的功率指示计设计李琰;肖知明;俞航;刘少华;Amara AMARA484-487

　　高精度电流模式四象限乘法器的设计与应用吴湘锋;李志军;张黎黎488-491+496

　　准谐振正激变换器零电压开关设计吴限;王强;蒋云杨492-496

　　电子科技论文发表：基于北斗搜寻救助定位系统的定位终端设计

　　摘要：北斗搜寻救助定位终端是整个系统的核心，该文设计了一套适用于弱势群体定位终端，重点讲述了该终端的定位模块、单片机模块以及无线通信模块的电路设计，并通过硬件电路调试，将终端成功运行起来，北斗接收终端通过串口调试助手进行测试，结果表明北斗接收机能够正常接收来自北斗卫星和GPS卫星的导航信息，并且能接收和发送短信。

　　关键词：北斗卫星,定位终端,无线通信

　　现今我们在不熟悉的场所唯一依赖的 GPS或卫星电话，这些对老人、儿童以及智障人士来说无疑是毫无用处的，而危险无处不在，如果无法及时掌握这些人的动态信息，可能会导致悲剧的发生。因此设计一套基于北斗卫星导航的搜寻救助系统是非常有必要的。在搜寻救助系统中定位终端需要带在行人的身上，才可以对其进行实时的监控、跟踪，因此如何设计较小的定位终端在搜寻救助定位系统中有着至关重要的地位。在终端的设计中，文章采用了体积较小的BD/GPS双模定位模块UM220。TC35i模块作为无线通信模块。采用C8051F380单片机，一方面可以控制北斗模块的位置信息的接收，另一方面可以控制无线通信模块与远程服务器进行通信。

　　微电子学最新期刊目录

MEMS固支梁的微波功率检测芯片及理论模型————作者：徐奇睿;陈新;王德波;

摘要：为了抑制边缘场效应的影响，改善固支梁结构MEMS微波功率检测芯片的微波特性，本文采用阵列过孔对固支梁结构进行优化设计，建立了MEMS微波功率检测芯片的固支梁电容有限元模型，利用有限元模型研究了过孔尺寸和间距对于固支梁边缘场电容的补偿效果。仿真结果表明，与未优化结构相比，采用间距10 μm的（10×10）μm²尺寸过孔阵列，固支梁结构MEMS微波功率检测芯片边缘场电容的影响由1...

面向CMOS图像传感器应用的12 bit/100 kHz TS-SS ADC设计————作者：冯雪菲;张植潮;廖文丽;蔡艺军;高鹰;陈铖颖;

摘要：随着CMOS图像传感器（CMOS image sensor， CIS）分辨率不断提升，其在速度、精度和集成度的需求日益增长。为了满足CIS的应用需求，设计了一款12 bit/100 kHz列级两步单斜率模数转换器（Two-Step Single-Slope Analog-to-Digital Converter，TS-SS ADC）。通过采用四端输入比较器代替传统的双端输入比较器，解决了细量化阶段...

28 nm SRAM型SoC FPGA的电离总剂量效应研究————作者：黄开;李豫东;冯婕;施炜雷;文林;郭旗;

摘要：对一款商用Zynq-7000型芯片进行了⁶⁰Co γ辐照试验和退火试验，研究了28 nm静态随机存取存储器（Static Random-Access Memory，SRAM）型现代片上系统（System on Chip，SoC）现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array，FPGA）的电离总剂量（Total Ionizing Dose，TID）...

一种高精度低温漂的光耦隔离放大器————作者：张俊安;赵泽霖;陈浩;刘钦晓;赵芬;李铁虎;

摘要：设计了一种高精度低温漂的光耦隔离放大器，该放大器包含发射端和接收端两块独立芯片。发射端将输入的模拟电信号转换为数字信号并驱动片外发光二极管、接收端接收光信号并通过时钟恢复和数模转换还原模拟信号，从而实现电气隔离和模拟信号的放大传输。发射端采用二阶Sigma-Delta ADC和斩波稳零技术来提高模数转换的线性度。接收端采用高速跨阻放大器、时钟恢复电路及准三阶巴特沃斯滤波器实现数模转换，并采用斩波稳...

28 nm NMOS器件的热载流子退化特性研究————作者：吴兴斌;易孝辉;廖文龙;张广胜;洪敏;

摘要：采用直流应力测试法研究了28 nm高k金属栅NMOS器件的HCI退化特性及其关键影响因素。结果表明，在最劣应力条件V_Gstress=V_Dstress作用下器件的转移、输出特性曲线均出现明显退化，表现为阈值电压增大、漏极电流减小、G_m峰值下降和峰位右移，参数退化与应力时间呈幂指数关系，退化斜率n为0.14～0.16。在V_Gs...

一种面向车规应用的低电压域高电源抑制的带隙基准源————作者：周晓笛;李旭阳;郝松茂;黄磊磊;石春琦;张润曦;

摘要：介绍了一款适用于车规芯片的CMOS带隙基准电压源（BGR），该电路工作电压为1.2 V，输出参考电压为0.8 V。该BGR运用分段曲率补偿方法减小了双极型晶体管基极-发射极电压随温度变化的非线性误差，进而优化了温度系数（Temperature Coefficient，TC）。采用斩波（Chopping）和动态元件匹配（Dynamic Element Matching Technique，DEM）技...

5～6 GHz CMOS高精度幅相控制多功能芯片设计————作者：胡庆宇;张长春;张翼;王静;

摘要：采用标准65 nm CMOS工艺，设计了一种低寄生调幅、高移相精度幅相控制多功能芯片。该芯片采用共腿式架构，主要由低噪声放大器、功率放大器、补偿放大器、数控移相器、数控衰减器及射频开关等模块组成。其中，移相器和衰减器均采用无源开关嵌入级联型结构，以获得低功耗和高线性度。移相器采用最大插入损耗恒定与阻抗恒定的双恒定技术，在取得高移相精度的同时还保持了低寄生调幅。后仿真结果表明，在1.2 V电源电压及...

一种W波段SiGe BiCMOS下变频混频器————作者：徐余龙;徐晋;

摘要：介绍了一种基于130 nm SiGe BiCMOS工艺的下变频混频器。该混频器工作频率范围为90～98 GHz，采用双平衡吉尔伯特单元，实现了较高的转化增益。为了减小温度和工艺变化对射频性能的影响，混频器采用了电流镜电路进行直流偏置设计。在版图布局方面，射频信号线与本振信号线分隔布置，从而有效提高了信号隔离度。实验结果表明，在90～98 GHz频段内，当工作频率为91 GHz时，混频器的峰值转化增...

一种基于分级架构的可拓展并行计时器设计————作者：曾吉青;陶雨;陈华翰;鲁迎春;

摘要：针对传统并行计时器资源占用高、并发数低、时序收敛困难等问题，提出了一种在ASIC上实现的并行计时器，能够解决高并发场景下的并行计时问题。所提出的设计基于三个主要概念：一是使用了分级计时架构，将一次长时间的计时任务分割为1至3个独立的子任务，结合多个时钟监控模块实现对所有计时任务的精确管理，二是数据存储于片上SRAM中，显著降低了电路面积和动态功耗，三是多级并行处理，大幅提升了任务处理效率。使用DC...

一种高精度曲率补偿带隙基准的设计————作者：李睿;孟煦;曹子旺;

摘要：为了满足电源管理芯片对高精度和低电源噪声电源电压的需求，设计了一款基于smic180 nm工艺设计的带隙基准电路。提出的带隙基准基本工作电压3.3 V与1.8 V电源电压，电路利用两种不同温度系数的电流，处理得到高阶补偿电流，用以补偿三极管基极发射极电压中的高阶非线性项，从而产生高阶补偿电压；通过内建共模反馈，在输出级的作用下，增强输出的抗电源噪声能力，使得整体电路的电源抑制能力得到了明显改善。仿...

一种超宽频带快速响应的对数放大器————作者：卢梦晨;周远杰;黄治华;何峥嵘;赵飞宇;徐嘉豪;杜宜蓥;蒋思奇;

摘要：基于GHz连续检波对数放大器架构及电流反馈快速响应技术，设计了一种超宽频带及快速响应对数放大器，介绍了对数放大器总体架构以及工作原理，电路内部包含限幅放大器、整流器、偏置电路、输出级、失调补偿结构等单元，对实现超宽频带和快速响应设计技术的原理进行了分析，并完成了线路设计、版图设计和后仿真，芯片流片测试结果表明，该对数放大器在5 V工作电压条件下，工作频率0.1～2.5 GHz；在对数精度±3 dB...

低压低温度系数带隙基准研究综述————作者：张学永;梁梓恩;

摘要：带隙基准源是模拟集成电路的基本单元之一，主要作用是提供一个与电源无关，具有低温度系数和高电源抑制比的电压基准。从带隙基准的基本原理出发，分别围绕低压和低温度系数两个角度介绍了带隙基准的发展历程以及最新研究成果，并分析这些电路在降低电源电压、提高精度等方面的创新点和优缺点，最后基于以上讨论做出总结

大功率混合集成DC/DC变换器磁性器件散热设计————作者：向敏;王芷萱;练东;

摘要：随着DC/DC变换器功率的不断提升，其发热量显著增加，热设计在产品可靠性中的重要性日益凸显。针对大功率混合集成DC/DC变换器中磁性器件高温升问题，分析了磁性器件的发热原理和散热途径。通过有限元仿真软件Ansys Icepak对多种散热方案进行模拟分析，提出了在磁性器件内部填充高导热灌封胶以减小铜绕组与磁芯间热阻，同时在磁芯侧壁与管壳之间填充粘接胶以扩大散热面积的综合优化方案。仿真结果和实物测试验...

一种用于噪声整形流水线SAR ADC的动态放大器————作者：陶泽华;邓红辉;何超越;陈宏育;

摘要：介绍了一种用于噪声整形流水线逐次逼近寄存器型模数转换器（NS Pipe-SAR ADC）的低功耗动态放大器，在ADC中的误差反馈运增益放大器和级间余差放大器中均采用该动态放大器。相比于传统的动态放大器，该动态放大器基于浮空反相器型放大器（FIA）架构，采用一种新型的体效应辅助相关电平移位技术。与传统的FIA相比，该动态放大器仅需额外的移位电容，在相同的功耗下将增益提高了4 dB，提高了ADC能效。...

33～37 GHz GaAs功率放大器MMIC设计————作者：谭小媛;豆兴昆;季超;方志明;蒋乐;

摘要：文章基于0.15 μm GaAs pHEMT工艺设计了两款33～37 GHz 34 dBm微波单片功率放大器，在功率合成结构上分别采用了簇丛式合成和“Bus-bar”总线型2种结构，重点对比了上述2种方案的幅相一致性对输出性能的影响，并进行了设计流片及测试。两款功率放大器均采用三级级联，通过增益补偿技术，实现了工作频段内稳定平坦的输出。测试结果表明，两款芯片在漏极6 V 供电条件下，33～37 G...

用于生理信号处理的25 kS/s 8/12 bit位数可切换低功耗SAR ADC设计————作者：胡乔予;李严;

摘要：针对生理信号处理场景，设计了一种8/12 bit位数可切换的低功耗逐次逼近型模数转换器（SAR ADC）。提出了一种低比较器时钟占空比的分时比较器控制逻辑，实现了高精度预放大锁存比较器与低功耗全动态比较器分时工作的功能，有效降低了功耗；数模转换器采用位数可切换的基于三电平电容的节能开关方案，减少了开关能量与单位电容器数量；在可消除漏电的动态SAR逻辑基础上设计的同步控制逻辑，确保系统在低功耗条件下...

一种双极型带迟滞比较器的使能模块设计————作者：王鹏才;程心;田宇;

摘要：文章提出一种适用于双极型工艺的使能模块设计，该使能模块的输入端具有电压迟滞效果，通过在输入端采用电阻分压，使得输入电压能够大于电源电压，因此当使能模块的输入电压超过电源电压时，电路能够维持正常工作状态。该使能模块的核心电路包含轨到轨的运算放大器、带隙基准、迟滞比较器、偏置电路，并采用2 μm36 V双极型工艺设计仿真，仿真结果显示，在电源电压为1.8 V、环境温度27 ℃、tt工艺角的条件下，该模...

用于有源钳位正激变换器的自适应ZVS电路————作者：王壮壮;罗萍;李成鑫;冯皆凯;齐烨宁;

摘要：零电压切换（ZVS）有助于提高正激变换器的工作效率，但功率管非线性的寄生电容和变化的负载电流使得ZVS难以实现。文章基于临界导通模型（CRM）提出了一种新的电路设计方案：负高压过零采样电路逐周期采样功率管体二极管的正向压降，集成在控制芯片内的自修调电路自动调节死区/交叠时间，实现有源钳位正激变换器的ZVS。基于0.18 μm BCD工艺的仿真结果表明：所设计的ZVS电路能够自适应有源钳位正激变换器...

真空回流焊锡珠飞溅问题研究————作者：方亚洲;周成彬;郑旭;常茂椿;

摘要：锡珠飞溅是真空回流过程中的常见缺陷，通过对真空回流过程中锡珠飞溅的原因进行分析，确定了真空回流过程中锡珠飞溅的两类主要原因，分别是元器件自身镀层质量和最小真空度。通过对元器件进行预处理，让镀层中的杂质气体充分溢出，采用阶梯式分段抽真空、动态调整最小真空度或者降低抽真空速率，让熔融焊料中的气泡缓慢排出，都可以有效降低真空回流时的锡珠飞溅

基于有用偏移和布局的时钟树综合优化方法————作者：胡庭栋;郭浩南;张振华;鲁迎春;

摘要：针对深亚微米工艺下集成电路存在拥塞严重和时序收敛困难的问题，提出结合有用偏移和布局优化的时钟树综合（CTS）优化方法，能够缓解拥塞并优化时序。该方法以两种工艺下数字芯片子模块为例，使用Early clock flow在布局阶段提前做时钟树，并针对出现的时序违例分析寄存器与宏单元之间的数据流向，通过脚本优化其物理位置并使用有用偏移调整时钟树的长短。在Innovus工具中将本文的时钟树综合优化方法其他...

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