基于BiCMOS模拟乘法器和滤波器的单相有功电能计量集成电路设计技术

摘要

该文设计了基于BiCMOS工艺的带有源自举CMOS输出级的Gilbert模拟乘法器电路新型结构并用于功率测量的单元前端,由此可方便组成一个完整的单相有功电能计量设计方案.为在应用上与BL0932兼容,我们在设计中保留了与原来的管脚完全一致的排列形式,作为BL0932系列的一个品种（故此称作BL0932X）推广.实验证明该类型设计方案,其精度主要受模拟乘法器的影响,由于采样新型结构,在±5V条件下,完全可以满足6倍率表的要求（见第7章测试结果）,而且模拟乘法器不受输入信号相应的影响,因此不管是感性负载（0.5L）还是容性负载（0.8C）,同样具有良好的线性特性,鉴于该方案为全模拟解决方案,容易受外界干扰特别是电磁辐射干扰,该文对此也作了探讨.

目录

英文文摘

序言

第一章：单相有功电能测量原理和系统设计方案

参考文献

第二章：基于跨导型模拟乘法器的功率测量单元设计

§2.1跨导型模拟乘法器设计原理

§2.2基于有源自举输出结构的BiCMOS跨导型模拟乘法器的设计技术

参考文献

第三章：低噪声输入放大电路设计

参考文献

第四章：晶体振荡器的电路设计

§4.1Series晶体振荡器分析与设计

§4.2设计优化和振荡器测试结果

参考文献

第五章：电压频率转换器(V-F)设计

§5.1电压频率转换器设计与分析

§5.2系统级建模与VFC的动态范围仿真

参考文献

第六章：版图考虑与EMC特性

§6.1版图布局布线考虑

§6.2电磁兼容性(EMC)分析与实验

参考文献

第七章：电能计量集成电路的成品测试考虑与验证

§7.1成品测试考虑

§7.2成品测试方法及注意事项

§7.3系统应用电路图及线性测试结果

参考文献

第八章：结论

附录：BiCMOS工艺中纵向PNP的β控制分析

鸣谢