● 摘要
随着科学技术的进步,电子设备被广泛应用。然而,运行中的电子设备通常伴随着电磁能量转换,其产生的电磁干扰不仅影响电子系统自身性能,还会影响相邻电子系统的正常工作,严重时甚至造成设备或系统损坏。因此,电磁兼容性能已成为当前电子电路设计中不可忽略的重要问题。尤其是集成电路,其是现代电子系统的主要组成部分,不可避免地受到愈加复杂的电磁环境影响,电磁兼容性能已成为其性能提高的重要制约因素。
近年来微电子技术飞速进步,使得集成电路特征尺寸不断缩减、集成度越来越高,片上及片间电磁干扰问题越来越严重。尤其是随着生物医学微纳器件的发展,如植入式芯片和脑电信号检测系统等,为降低系统功耗并提高系统可靠性,需提高系统中相关集成电路的低电压工作和电磁兼容性能。因此,针对低电压特种芯片电磁兼容问题的研究具有重要的现实意义。
本文从芯片级入手研究集成电路的电磁兼容问题,在分析电磁敏感机理的基础上,完成低电压集成电路电磁兼容高可靠性设计与验证。基于CMOS体驱动技术,实现低电压工作;采用敏感节点隔离、部分正反馈、输入电压降等结构实现低电压电路良好的电磁兼容性能。采用Cadence对电磁兼容高可靠性电路设计进行仿真,结果表明:本文设计的电路结构可实现1V低电压工作,并具有良好的电磁兼容性能。最后采用0.35μm标准CMOS工艺对电磁兼容高可靠性低电压集成电路进行版图设计,并完成芯片相关测试工作。
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