期刊,微电子学与计算机 2024年卷1期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

微电子学与计算机

主　　编：李新龙

出版周期：月刊

国际刊号：1000-7180

电子邮箱：MC771@163.com

电　　话：029-82262687

邮政编码：710054

地　　址：西安市81号信箱

微电子学与计算机/Journal Microelectronics & ComputerCSCD北大核心CSTPCD

查看更多>>本刊创办于1972年，是我国微电子技术与计算机技术相结合的唯一专业性国家中文核心期刊，同时也是中国计算机学会会刊。本刊的宗旨是，严谨认真，求实创新；以人为本，研以致用；弘扬科学，追求真理。本刊国内公开发行，面向科研院所，厂矿技术人员、院校师生和管理人员，及时提供国内微电子与计算机行业最新科研成果、学术与工程技术动态，是较为实用的参考资料和科学决策的准确依据。

正式出版

收录年代

基于拓扑防误规则与操作指令的刀闸初始状态校核模型

孙昊张郁杨行方

100-105页

查看更多>>摘要：正确操作电力设备是电网运行安全的重要保障.当设备操作失误时,会出现一系列安全事故.研究基于拓扑防误规则与操作指令的刀闸初始状态校核模型设计方法.在多维关系中以拓扑防误规则为基础,描述电力系统中设备的相关联系,建立操作指令推演知识库.通过调度规则联系操作指令,考虑开闸节点与区间的位置关系,生成刀闸初始状态的操作指令票.基于操作指令对应刀闸开关状态,构建校核模型判断刀闸执行情况.实验结果表明:本文模型的指令校核时间不超过0.25 s,且校核的准确率大于99.7％.对刀闸操作指令的出票时间可以控制在0.8 s之内,操作票的可用率大于99.5％,提高了出票效率,并增强了电网运行的安全保障.

关键词：

拓扑防误规则刀闸初始状态校核模型操作指令

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维普
万方数据

基于45nm SOI CMOS的56 Gbit/s PAM-4光接收机前端设计

张文嘉林福江

106-112页

查看更多>>摘要：在光接收电路设计中,光电二极管的寄生电容以及大的输入电阻会导致接收机带宽下降,造成严重的符号间干扰(Inter-Symbol Interference,ISI).噪声性能是高速跨阻放大器(Transimpedance Amplifier,TIA)最重要的指标之一,跨阻值决定系统的噪声性能,同时也限制了数据速率.针对100G/400G互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)光接收机应用,基于 45 nm 绝缘衬底上的硅(Silicon-On-Insulator,SOI)工艺设计了一种采用四电平脉冲幅度调制(4-level Pulse Amplitude Modulation,PAM-4)、工作速率为56Gbit/s(28Gbaud/s)的低噪声光接收机前端放大器.小带宽TIA和用于带宽拓展的跨导/跨导(gm/gm)放大器组成两级接收前端,在改善噪声性能的同时有效提高了带宽.采用反相器结构来增大先进CMOS工艺下的跨导和改善线性度.可变增益放大器(Variable Gain Amplifier,VGA)采用折叠Gilbert结构设计,采用并联峰化电感来提高带宽.整体电路的增益动态范围为51.6～70.6dB,-3dB带宽达到20.1 GHz;等效输入噪声电流密度为17.3pA/Hz1;电路采用GF45nmSOICMOS工艺实现,在1.1 V和1.3 V电源电压下功耗为65mW;版图核心面积为600μm*240μm.

关键词：

PAM-4光接收机前端跨阻放大器可变增益放大器45nmSOICMOS

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万方数据

一种带有尾电流源反馈的FBAR振荡器

丁增辉黄继伟

113-117页

查看更多>>摘要：为改善振荡器相位噪声性能,设计了一种带有尾电流源反馈的薄膜体声波谐振器(FBAR)振荡器.研究表明,尾电流源晶体管闪烁噪声和谐振回路是振荡器相位噪声的主要来源.为了降低尾电流源晶体管闪烁噪声对振荡器相位噪声的影响,采用两组对称分离且工作在亚阈值区域的P型金属氧化物半导体(PMOS)偏置电流源进行尾电流反馈.与传统单个尾电流源相比,该技术具有更好的相位噪声性能.同时,基于对Hajimiri噪声模型的分析,利用尾电流源反馈技术,控制振荡器在振幅达到峰值及零穿越点时的电流大小,以进一步改善相位噪声性能.高Q值谐振器可以显著提高振荡器的整体相位噪声性能,因此,设计采用高Q值微机电系统(MEMS)器件FBAR作为谐振腔,并通过TSMC 180 nm RF CMOS工艺完成电路设计.结果表明:该振荡器输出频率为1.93 GHz,整体电路功耗为580 μW,在1 kHz偏频处相位噪声为-89.7 dBc/Hz,计算得到灵敏值(Factor Of Merit,FOM)为 217dB.

关键词：

薄膜体声波谐振器(FBAR)振荡器相位噪声尾电流源反馈

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一种采用分段温度补偿的低温漂带隙基准源

席银征李楠刁节涛

118-125页

查看更多>>摘要：提出了一款宽温度范围、低温漂系数的带隙基准源.以Banba结构的带隙基准源作为核心电路,产生开口向下的抛物线状输出基准电压,将抛物线顶点向高温段移动,使输出基准电压的高温段趋于平缓,利用分段温度补偿技术对低温段进行曲率补偿,补偿电流由不同温度系数的电流相减产生,有效降低了温漂系数,并拓宽了带隙基准源工作的温度范围.在0.18 μm的标准互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺下进行电路性能验证,仿真结果表明,在-50～150℃的温度范围内,提出的带隙基准源的温漂系数为0.65ppm/℃,在1.8 V的电源电压下输出电压为760 mV,版图面积仅为0.01 mm2.

关键词：

带隙基准源分段温度补偿温漂系数宽温度范围互补金属氧化物半导体(CMOS)

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一种基于22nm FDSOI工艺的低噪声快速锁定电荷泵锁相环

侯灵岩刘云涛方硕王云...

126-132页

查看更多>>摘要：基于22 nm全耗尽绝缘体上硅(Fully Depleted Silicon-On-Insulator,FDSOI)工艺设计了一种能够快速锁定的电荷泵锁相环(Charge Pump Phase Locked Loop,CPPLL)电路,该锁相环利用FDSOI器件背栅偏置的特点来提升压控振荡器性能,采用了无死区的鉴频鉴相器(Phase Frequency Detector,PFD)和低失配电流电荷泵(Charge Pump,CP)以及低相位噪声结构的压控振荡器(Voltage Controlled Oscillator,VCO).研究了相位噪声的理论模型,基于理论参数进行电路设计和电路噪声降低.仿真结果表明,该锁相环锁定时间3 μs,CP电流失配小于1％,VC O相噪水平达到-100.4dBc/Hz@l MHz,版图面积为0.14 mm2.该锁相环具有锁定速度快,相噪低,频率精准等优点.

关键词：

低噪声锁相环电荷泵锁相环锁定时间环形振荡器全耗尽绝缘体上硅(FDSOI)

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一种基于FPGA的实时图像拼接融合算法电路设计

王瑞博吕子寒江先阳

133-141页

查看更多>>摘要：图像拼接在全景等领域应用广泛,其关键技术包括图像配准和图像融合两个部分.为了达到低成本和实时处理,往往需要研究图像拼接电路设计,但众多研究集中于图像配准算法,忽视图像融合算法,更不用说专用电路设计.图像配准算法电路以及外设控制器电路由于其复杂性通常会消耗电路中绝大部分资源,因此,图像融合电路的性能和资源利用就成为影响图像拼接系统性能的两个关键因素.为了高效且低资源消耗地实现配准后图像的融合,设计了一种基于贪心算法搜索接缝线的图像融合算法电路,搭建了完整的从图像数据输入到显示输出的验证原型系统.基于Cyclone Ⅳ现场可编辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)器件的综合结果和理论分析表明,提出的电路在保持低资源占用率和显示效果的同时在时钟频率100 MHz下完成两幅486x643的图像融合耗时6.579 5 ms,约为144 FPS,达到了实时性要求,且经过理论换算,处理速率优于3个比较对象.

关键词：

图像拼接图像融合现场可编辑门阵列(FPGA)数字集成电路

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一种用于低噪声LDO的动态零点补偿技术

吴嘉祺姚思远刘智陈泽强...

142-150页

查看更多>>摘要：为提高低压差线性稳压器(Low-DropOut Linear Regulator,LDO)的稳定性并降低前馈电路所产生的噪声,提出了一种生成自适应补偿零点的低噪声前馈电路.该前馈电路通过镜像调整管的负载电流,通过低值反馈电阻形成高增益反馈信号,与LDO输出电压经反馈网络传递给反馈端的信号耦合形成由负载电容、负载电流控制的可控零点,可有效提高LDO电路整体的稳定性.此外,电路内部加入了产生动态极点的自适应电流补偿电路以保证次极点不会对环路的相位裕度产生影响.基于0.18 μm BCD工艺设计,该电路在0～800 mA的宽负载范围、5 V输入3.3 V输出下相位裕度均高于48°,适用负载电容范围≥1 μF,同时该LDO在10～100kHz的频率范围内输出噪声仅为5.0617 μVrms.

关键词：

低压差线性稳压器(LDO)前馈电路自适应补偿低噪声频率补偿稳定性

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《微电子学与计算机》征稿简则

封3页

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