周治平
- 作品数：7 被引量：18H指数：3
- 供职机构：哈尔滨工业大学航天学院微电子科学与技术系更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划黑龙江省自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：电子电信机械工程自动化与计算机技术更多>>
- 磁通门传感器接口ASIC设计(英文)被引量：1
- 2009年
- 基于磁通门传感器的二次谐波选择法原理,采用0.6μm,N-well标准模拟CMOS工艺,设计并实现了磁通门传感器专用集成电路接口(ASIC)。这种集成磁通门接口电路能够减小传统分立元件接口电路的体积,降低系统能耗,满足航天、军事等领域的微型化、低功耗需求。在分析磁通门传感器结构和特点的基础上,完成了激励电路及检测电路的设计,芯片面积为2.0mm×2.0mm,并采用HSPICE对电路各部分功能及其指标进行验证。对与微型磁通门探头集成的电路系统进行了测试,结果表明,当测量范围为±90μT时,灵敏度可达16.5mV/μT;在5V电源电压下,其功耗为35mW。
- 董长春陈伟平周治平
- 关键词：磁通门传感器CMOS
- 微机械角速率传感器CMOS闭环驱动电路
- 2011年
- 为解决微机械角速率传感器的驱动信号对检测电极的耦合问题,提出一种基于电压频率调制闭环静电力驱动方法.该方法将驱动电压调制到高频,有效地将机械谐振频率与电压驱动频率分离,同时不改变驱动静电力的相位与频率.采用自动增益控制电路使得闭环驱动幅值非稳定性为0.01%,片上集成跨阻放大器可实现1 aF/sqrt(Hz)电容变化测量.闭环驱动电路采用18 V高压N阱CMOS工艺设计,芯片面积18.9 mm2.在±9 V电源条件下,角速率传感器输出刻度因子10 mV.((°).s-1)-1,线性度0.3%,偏置稳定性190((°)/h).测试结果表明,该方法在机械表头常压封装下(品质因子为80),无需后续电路相位调整,即能有效的实现传感器的闭环自激驱动.
- 尹亮刘晓为陈伟平周治平
- 关键词：角速率传感器寄生电容跨阻放大器专用集成电路
- 电容式振动传感器谐波失真自检测接口ASIC设计被引量：1
- 2010年
- 为实现电容式振动传感器的谐波失真测量,针对电容式振动传感器表头设计出一种开关电容型接口ASIC芯片,采用相同电极分时复用的方法,从而避免电容敏感与静电力反馈的馈通现象.对传感器敏感电容上下极板与中间质量块间的杂散电容导致的谐波失真进行了原理分析,可知传感器二次谐波与寄生电容成正比,三次谐波与寄生电容无关.提出采用电容阵列补偿、静电力平衡反馈式闭环电路结构进行传感器谐波失真抑制,并基于静电力原理提出一种新的电容式振动传感器谐波失真自检测方法,该方法无需精密振动台,仅需要低失真度电压信号源.实际测试结果显示,谐波失真检测精度可达到-83 dB.ASIC芯片采用2μm CMOS工艺流片,刻度因子为1.2 V/g(g为重力加速度,g=9.8 m/s2),量程为±2g,噪声密度为3×10-6g/(Hz)～(1/2),静态功耗为40 mW.测试结果证明,该电路达到高精度微加速度计系统设计要求,可以应用到地震监测、石油勘探等领域中.
- 刘晓为尹亮陈伟平王庆一周治平
- 关键词：振动传感器谐波失真开关电容
- 石英陀螺闭环自激驱动电路(英文)被引量：2
- 2012年
- 为使石英陀螺满足高性能、小型化和集成化需求,设计石英陀螺专用集成电路接口芯片势在必行.本文通过分析石英陀螺表头的机电特性,得出方波驱动方式是系统性能和复杂程度的折衷.据此设计了一种闭环自激驱动电路.该电路与石英结构形成反馈环路,从而实现陀螺的自激驱动,并通过自动增益控制电路实现幅值稳定.该电路已用0.5μm CMOS工艺实现,测试结果表明该电路可以实现稳幅稳频的驱动,幅值稳定度0.01%.集成该驱动电路的石英陀螺系统达到战术级性能.
- 王庆一陈伟平尹亮刘晓为周治平
- 关键词：专用集成电路驱动电路
- 磁通门CMOS接口电路设计(英文)被引量：3
- 2013年
- 为实现三端式磁通门接口电路的集成,提出一种新颖的包括驱动和检测功能的磁通门CMOS接口电路.驱动电路采用开关网络和负反馈环实现全差分驱动来替代传统的隔离变压器驱动,通过实时平衡驱动电极上的电压信号来抑制电源电压的漂移以及温度变化的影响.检测电路利用驱动信号二倍频为基准的开关相敏解调实现二次谐波提取,同时采用闭环检测,以提高系统线性度.该电路基于0.5μm CMOS工艺实现.测试结果表明,该微型磁通门磁力计(三端式探头和CMOS接口电路)的灵敏度为30.8μV/nT,非线性度为0.62%,电源电压为10 V,功耗为100 mW,芯片面积仅为15.54 mm2.
- 董长春陈伟平任明远刘晓为周治平
- 关键词：CMOS闭环
- 闭环加速度计CMOS接口电路(英文)被引量：8
- 2009年
- 采用高压18V CMOS集成电路工艺,设计了一种开关电容闭环加速度计接口电路芯片。芯片电路中包括开关电容型电荷敏感放大器,PID控制电路以及相关双采样电路。采用相关双采样技术并用大面积PMOS晶体管作前级放大器输入级来消除放大器的1/f噪声、失调电压及KT/C噪声;用高环路增益及静电力平衡技术消除后级电路的1/f噪声、电荷注入和时钟馈通。在相同电极的条件下,利用电荷检测与静电力反馈时域分离法,有效地消除了驱动馈通的影响。设计的芯片采用18V电源电压供电,闭环加速度计刻度因子为420mV/g,噪声密度为10μg/2～1/(Hz) ,芯片面积为15.2mm2。
- 尹亮陈伟平刘晓为周治平
- 关键词：接口电路开关电容惯性传感器
- 闭环电容式微加速度计全差分CMOS接口电路被引量：4
- 2011年
- 提出了一种用于电容式微加速度计的低噪声、高线性度全差分接口电路。基于开关电容检测技术,该电路采用一种新的双路反馈结构来提高系统线性度,并采用2μmn阱CMOS工艺完成芯片设计。仿真结果证明,电路中采用的双路反馈和全差分检测结构使系统的线性度达到0.01%。加入经过优化设计的比例-微分-积分控制器后,有效减小了系统稳态误差,系统响应速度提高了31%,系统线性度提高了66.7%。在±5 V工作电压下,选取64 kHz作为电路采样频率时,其电路等效输入噪声为8μg·Hz-1/2,系统灵敏度为1.22 V/g,线性度为0.03%,测量范围为±2g。测试结果显示,提出的电路达到高精度微加速度计系统设计要求,可以应用到地震监测、石油勘探等领域中。
- 刘晓为尹亮李海涛周治平
- 关键词：低噪声高线性度
