检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机应用与软件 2025年第3期42卷 216-220页

作者：邱宗玉张万荣北京工业大学信息学部微电子学院北京100124

提出一款多功能免驱动高频RFID读卡器。选用Cortex-M0内核单片机,结合WS1850S芯片与MFRC520/522/523系列芯片软硬件兼容的优点,基于USB HID标准协议进行二次开发和设计,并从硬件结构与功能、软件系统设计、天线匹配电路验证三个方面对... 详细信息

提出一款多功能免驱动高频RFID读卡器。选用Cortex-M0内核单片机,结合WS1850S芯片与MFRC520/522/523系列芯片软硬件兼容的优点,基于USB HID标准协议进行二次开发和设计,并从硬件结构与功能、软件系统设计、天线匹配电路验证三个方面对读卡器的硬件电路进行验证。结果表明,该读卡器能够免驱安装,能对ISO14443A、ISO14443B、CPU射频卡物理信息进行成功读取,并且支持十进制或十六进制不同数据格式输出,证明该读卡器电路设计的合理性和可行性。

关键词： RFID Cortex-M0 ISO14443A ISO14443B 免驱动

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基于工艺偏差的电压调控磁各向异性磁隧道结电学模型及其在读写电路中的应用

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物理学报 2020年第19期69卷 348-358页

作者：金冬月陈虎王佑张万荣那伟聪郭斌吴玲杨绍萌孙晟北京工业大学信息学部北京100124 北京航空航天大学微电子学院北京100191

电压调控磁各向异性磁隧道结(voltage controlled magnetic anisotropy magnetic tunnel junction, VCMA-MTJ)作为磁随机存储器(magnetic random access memory, MRAM)的核心器件,具有读写速度快、功耗低、与CMOS工艺相兼容等优点,现已得到国内外学者的广泛关注.然而随着VCMA-MTJ尺寸不断缩小、MRAM存储容量不断增大,工艺偏差对MTJ性能的影响变得越来越显著,甚至会引起VCMA-MTJ电路的读写错误.本文在充分考虑磁控溅射薄膜生长工艺中自由层厚度偏差(γtf)、氧化势垒层厚度偏差(γtox)以及离子束刻蚀工艺中由侧壁再沉积层引入的刻蚀工艺稳定因子(α)偏差影响的情况下,给出了基于工艺偏差的VCMA-MTJ电学模型,并将该模型应用到VCMA-MTJ读写电路中,研究了工艺偏差对上述电路读写错误率的影响.结果表明:当γtf≥13%, γtox≥11%时, VCMA-MTJ将无法实现磁化状态的有效切换;当α≤0.7时, VCMA-MTJ磁化方向的进动过程变得不稳定.进一步地, VCMA-MTJ电路的读错误率和写错误率也将随着工艺偏差的增大而增大.研究表明,通过增大外加电压(Vb)和减小外加电压脉冲宽度(tpw)可有效降低VCMA-MTJ电路的写错误率,增大电路的读驱动电压(Vdd)可有效降低VCMA-MTJ电路的读错误率.

关键词：磁隧道结电压调控磁各向异性工艺偏差读写电路

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基于PIN二极管的动态信号反馈增益调控电路

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北京工业大学学报 2018年第11期44卷 1391-1395页

作者：谢红云吴佳辉刘芮高杰马佩张万荣北京工业大学信息学部微电子学院北京100124

为了实现超宽带可变增益放大器在超宽频带内增益变化的一致性和增益平坦度,需要一个增益调控单元在保证其大的增益变化范围的同时对平坦度进行调节.为此,提出一款基于PIN二极管的动态信号反馈增益调控电路,PIN二极管作为增益反馈的可变... 详细信息

为了实现超宽带可变增益放大器在超宽频带内增益变化的一致性和增益平坦度,需要一个增益调控单元在保证其大的增益变化范围的同时对平坦度进行调节.为此,提出一款基于PIN二极管的动态信号反馈增益调控电路,PIN二极管作为增益反馈的可变阻抗实现动态信号增益调控,串联电感与电容构成带通滤波器选择增益需要调整的频带.建立了PIN二极管的等效电路模型,并采用e函数形式拟合确定其不同频率时的等效阻抗参数.利用包含PIN二极管的动态信号反馈电路的高频小信号等效模型,分析了调控电路的动态反馈调节机制,研究结果表明:该动态信号反馈增益调控电路能够对可选频带范围内变化较大的增益进行调节,使整个频带保持一致的变化范围,同时对于每一个变化增益,都保持良好的增益平坦度.

关键词：超宽带 PIN二极管增益调控可变增益增益平坦度反馈控制

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一款改进的电流复用结构有源电感

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微电子学 2024年

作者：张辉张万荣谢红云金冬月那伟聪宋金达王雪楚尚勋北京工业大学信息学部微电子学院

对传统电流复用结构有源电感进行改进，提出了一款具有低功耗、低噪声和电感值相对于Q值可独立调节的有源电感(LPLN-AI)。它主要由带有电压调谐端的增益增强型共源（CS）-共栅（CG）组合晶体管负跨导器(NT)、CS正跨导器（PT）、噪声抑... 详细信息

对传统电流复用结构有源电感进行改进，提出了一款具有低功耗、低噪声和电感值相对于Q值可独立调节的有源电感(LPLN-AI)。它主要由带有电压调谐端的增益增强型共源（CS）-共栅（CG）组合晶体管负跨导器(NT)、CS正跨导器（PT）、噪声抑制支路以及有源反馈放大器构成。其中，NT和PT以电流复用方式连接，既可实现电感特性、降低功耗，又可提高Q值；进一步地，在CG PT的栅端引入的噪声抑制支路减小了噪声；再者，有源反馈放大器嵌入到PT与NT之间的反馈路径中，进一步提高了Q值并补偿因电感值的调谐导致的Q值的变化。该LPLN-AI的上述电路拓扑结构，使得它不但在同一频率下电感值可以相对Q值独立调节，而且在不同工作频率下各个Q峰值可以保持基本不变，同时也具有较低的功耗与噪声。基于0.18 μm CMOS工艺进行验证，结果表明：在2.75 GHz下，电感值可在258 nH到469 nH范围内进行调谐，调谐率为83.7%，而Q值仅变化1.4%；在2.1 GHz、2.5 GHz和3.2 GHz的不同频率下，Q峰值分别高达327、329和328，而变化率仅为0.3%；在1 GHz和2.75 GHz下，噪声分别为2.99 nV/√Hz和1.74 nV/√Hz;直流功耗为0.96 mW。

关键词：有源电感独立调谐低功耗低噪声

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一款多种优异性能集于一体的高频压控有源电感

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电子器件 2023年第1期46卷 10-15页

作者：康翼麟张万荣谢红云金冬月那伟聪李祎康李白北京工业大学信息学部微电子学院北京100124

提出一款多种优异性能集于一体的高频压控有源电感(HFVCAI),主要由分别配置1个外部电压调控端的第一交叉耦合单元、第二交叉耦合单元和配置2个外部电压调控端的调控单元构成。其中,第一和第二交叉耦合单元并联,且调控单元与它们串联,通... 详细信息

提出一款多种优异性能集于一体的高频压控有源电感(HFVCAI),主要由分别配置1个外部电压调控端的第一交叉耦合单元、第二交叉耦合单元和配置2个外部电压调控端的调控单元构成。其中,第一和第二交叉耦合单元并联,且调控单元与它们串联,通过不同单元间的协同配合和4个外部电压的联协调控,HFVCAI能够集3种优异性能于一身:电感值和Q值在同一高频点下皆能取得高的峰值;电感值能够在高频下大范围调谐,而与此同时,Q峰值却能够保持基本不变;Q峰值能够在高频点下大范围调谐,而电感值却能保持几乎不变。基于TSMC 0.18μm CMOS工艺,利用射频工具ADS对HFVCAI的性能进行了验证。结果表明,电感值和Q值在12.78 GHz高频下同时取得高的峰值,分别为2841.49 nH和2118;电感值能够在12 GHz高频下从23.93 nH调谐至123.82 nH,而Q峰值基本保持在87;Q峰值在12.52 GHz高频下能够从26调谐至1445,而电感值基本保持在401 nH。

关键词：有源电感大电感值高Q值压控调谐

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一种Q-频率特性增强的低噪声压控有源电感

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微电子学 2024年第1期54卷 98-103页

作者：宋金达张万荣谢红云金冬月那伟聪王雪张辉楚尚勋曹健北京工业大学信息学部微电子学院北京100124

提出了一种Q-频率特性增强的低噪声压控有源电感(VCAI),电路主要由双反馈回路、前馈支路及两个电流镜共四个模块构成。其中,双反馈回路一方面用于构成回转器以实现电感特性,另一方面用于产生负阻以提高Q值,并为其配置两个调控端以实现对... 详细信息

提出了一种Q-频率特性增强的低噪声压控有源电感(VCAI),电路主要由双反馈回路、前馈支路及两个电流镜共四个模块构成。其中,双反馈回路一方面用于构成回转器以实现电感特性,另一方面用于产生负阻以提高Q值,并为其配置两个调控端以实现对Q值和电感值的调节;而两个电流镜也配置了两个外部调控端,用来改变电路直流偏置以进一步对Q值和电感值进行调节;前馈支路与回转器的正跨导器相连,以改善VCAI的噪声。最终,通过四个模块相互配合以及四个调控端的协同调控,使得VCAI的Q-频率特性得到增强,即不但在同一频率下Q峰值可以相对于电感值独立调节,而且在不同频率下Q峰值可以基本保持不变,还具有低的噪声。验证结果表明,在3GHz频率下,Q峰值可从135大范围调节到1132,而电感值仅从43.50n H到43.89n H范围内微弱变化;在2GHz、3.4GHz和5GHz不同频率下,Q峰值分别为682、659和635,变化率仅为6.8%;在1GHz下,VCAI的输入参考噪声电压为3.2nV/√Hz,相比于未加入前馈支路的9.2nV/√Hz降低了6nV/√Hz。

关键词：有源电感独立调节低噪声

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一种新型的Q值与L值可相互独立调谐的低噪声有源电感

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微电子学 2024年第1期54卷 92-97页

作者：李楠星张万荣谢红云金冬月那伟聪高文静任衍贵吴银烽北京工业大学信息学部微电子学院北京100124

提出了一种新型的品质因数(Q)与电感值(L)可相互独立调谐的低噪声有源电感。该电感主要由双回转器、调制支路、可调反馈电阻、跨导增强支路和噪声抑制单元构成。其中,双回转器是由第一回转回路和第二回转回路并联而成,获得了大电感值;... 详细信息

提出了一种新型的品质因数(Q)与电感值(L)可相互独立调谐的低噪声有源电感。该电感主要由双回转器、调制支路、可调反馈电阻、跨导增强支路和噪声抑制单元构成。其中,双回转器是由第一回转回路和第二回转回路并联而成,获得了大电感值;调制支路不仅能减小等效并联电阻,提高Q值,还可实现对电感值的大范围调谐;可调反馈电阻不仅能增大Q值,还能实现对Q值的独立调节,也能补偿因调谐L值引起的Q值的变化;跨导增强支路和噪声抑制单元分别降低了第一回转回路和第二回转回路的噪声,从而降低有源电感的整体噪声。最终,通过上述电路模块的紧密配合及所配置的三个外部调控端电压的深度协作,实现了Q值与L值可相互独立调谐以及低噪声的优异特性。仿真结果表明,该有源电感在3.8GHz频率下,Q峰值可从674调节到5083,调谐率为153.2%,而L值变化率仅为0.3%;在3.65GHz下,L值可由6.1n H调节到15.5n H,调谐率高达87%,而与之对应的Q值的变化率仅为3.7%;在2~6GHz范围内,有源电感的最大和最小输入噪声分别为5.29nV/√Hz和1.75nV/√Hz。

关键词：有源电感高Q值独立调节低噪声

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一种性能多种重构的高频压控有源电感

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微电子学 2022年第1期52卷 22-27页

作者：李白张万荣谢红云金冬月那伟聪李祎康康翼麟北京工业大学信息学部微电子学院北京100124

提出了一种性能多种重构的高频压控有源电感(HFVCAI)。电路主要由第一回转回路、第二回转回路以及调控支路构成,且第一回转回路和第二回转回路并联,调控支路与第一回转回路连接,两个回转回路均配置了外部调控端。通过协同调节3个外部调... 详细信息

提出了一种性能多种重构的高频压控有源电感(HFVCAI)。电路主要由第一回转回路、第二回转回路以及调控支路构成,且第一回转回路和第二回转回路并联,调控支路与第一回转回路连接,两个回转回路均配置了外部调控端。通过协同调节3个外部调控端,可对HFVCAI的性能进行3种重构:在高频工作区能够对电感值进行大范围调控,且同时能保持Q值有较大值;在不同频率下能够同时保持Q峰值和电感值基本不变;能够实现在对工作频带大范围调控时,电感值峰值保持基本不变。结果表明,在5.10~6.60 GHz高频区,电感值的调控范围大于27 nH,且Q值可保持大于10;在4.72 GHz、5.10 GHz和5.46 GHz高频下,分别取得了1063、1053和1033的Q峰值,变化率仅为2.8%,且电感值分别为202 nH、198 nH和191 nH,变化率仅为5.4%;工作频带能在6.02~7.67 GHz之间调控,变化率高达27.4%,而电感值峰值在404~395 nH之间变化,变化率仅为2.2%。

关键词：有源电感多种重构独立调控

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一种改进型共源-共栅-共漏有源电感

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微电子学 2023年第2期53卷 344-349页

作者：邱宗玉张万荣北京工业大学信息学部微电子学院北京100124

在传统共源-共栅-共漏(CS-CG-CD)有源电感的基础上,提出一种改进型有源电感。在负跨导器的CG晶体管与正跨导器的CD晶体管之间引入带有并联电阻的第一反馈回路和具有小尺寸晶体管的第二反馈回路;另外,在负跨导器的CS晶体管与正跨导器的C... 详细信息

在传统共源-共栅-共漏(CS-CG-CD)有源电感的基础上,提出一种改进型有源电感。在负跨导器的CG晶体管与正跨导器的CD晶体管之间引入带有并联电阻的第一反馈回路和具有小尺寸晶体管的第二反馈回路;另外,在负跨导器的CS晶体管与正跨导器的CD晶体管之间引入调控支路;最终,通过不同模块的相互配合及其他三个外部调控端电压的联合调节,实现了对电感性能的两种重构:1)在同一频率下取得高的Q峰值且Q峰值相对L值可大范围独立调节;2)在不同频率下取得高的Q峰值且Q峰值保持基本不变。验证结果表明,在频率5.81 GHz下,Q峰值可从1132调谐到15491,调谐范围高达1268.5%,而电感值在7.65~7.67 nH之间变化,变化率仅为0.26%;在频率5.72 GHz、7.12 GHz和7.93 GHz下,分别取得了1274、1317和1310的高Q峰值,Q峰值变化率仅为3.38%,同时分别取得了大的电感值7.62 nH、8.08 nH和8.81 nH;有源电感的直流功耗约为38.61 mW。

关键词：有源电感反馈回路独立调节品质因子

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一种Q-f与L-f特性增强的高线性有源电感

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微电子学 2023年第3期53卷 425-430页

作者：高文静张万荣王晓雪李楠星任衍贵吴银烽北京工业大学信息学部微电子学院北京100124

提出了一种品质因数(Q)-频率(f)特性与电感值(L)-频率(f)特性增强的新型高线性有源电感,主要由负跨导器、新型正跨导器、Q值增强调制模块、反馈电阻、两级电平转换电路和负跨导器分流支路组成。通过多个电路单元间的协同配合和所设置的... 详细信息

提出了一种品质因数(Q)-频率(f)特性与电感值(L)-频率(f)特性增强的新型高线性有源电感,主要由负跨导器、新型正跨导器、Q值增强调制模块、反馈电阻、两级电平转换电路和负跨导器分流支路组成。通过多个电路单元间的协同配合和所设置的三个外部偏置端电压的联合调谐,该有源电感不但具有高Q值,Q值相对于电感值可独立调节,而且高Q峰值及电感值在不同频率下能够基本保持不变,同时也有高的线性度。验证结果表明,在6 GHz下,Q值可在275~4471之间变化,调谐率为176.8%,而电感值的变化率仅为1.5%;在4.8 GHz、5.2 GHz、5.6 GHz和6 GHz的4个频点下,分别获得了4480、4469、4473和4471的高Q峰值,变化率仅为0.24%,且电感值分别为7.532 nH、7.467 nH、7.909 nH、7.977 nH,变化率仅为6.3%;电感值的-1 dB压缩点为-13 dBV。

关键词：有源电感高Q值独立调节高线性度

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