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一种基于VHDL的电子密码锁的设计与实现 被引量:6
1
作者 曹建国 王威 王丹 《沈阳大学学报》 CAS 2006年第4期77-79,共3页
阐述了一种基于VHDL设计一种数字电子密码锁的原理和方法,所用EDA开发工具为ISE,仿真工具是Modelsim SE,该密码锁具有高安全性、低成本、低功耗、操作简单等特点.
关键词 EDA ISE VHDL MODELSIM SE
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一种带曲率补偿的低功耗带隙基准设计 被引量:2
2
作者 张祖静 冯全源 刘恒毓 《微电子学》 CAS 北大核心 2024年第1期54-59,共6页
为了改善传统带隙基准中运放输入失调影响电压精度和无运放带隙基准电源抑制差的问题,设计了一款基于0.35μm BCD工艺的自偏置无运放带隙基准电路。提出的带隙基准源区别于传统运放箝位,通过负反馈网络输出稳定的基准电压,使其不再受运... 为了改善传统带隙基准中运放输入失调影响电压精度和无运放带隙基准电源抑制差的问题,设计了一款基于0.35μm BCD工艺的自偏置无运放带隙基准电路。提出的带隙基准源区别于传统运放箝位,通过负反馈网络输出稳定的基准电压,使其不再受运算放大器输入失调电压的影响;在负反馈环路与共源共栅电流镜的共同作用下,增强了输出基准的抗干扰能力,使得电源抑制能力得到了保证;同时采用指数曲率补偿技术,使得所设计的带隙基准源在宽电压范围内有良好的温度特性;且采用自偏置的方式,降低了静态电流。仿真结果表明,在5 V电源电压下,输出带隙基准电压为1.271 V,在-40~150℃工作温度范围内,温度系数为5.46×10^(-6)/℃,电源抑制比为-87 dB@DC,静态电流仅为2.3μA。该设计尤其适用于低功耗电源管理芯片。 展开更多
关键词 带隙基准 无运放 自偏置 指数曲率补偿 负反馈 温度系数 电源抑制 低功耗
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具有多晶阻挡层的浮空P区IGBT开关特性研究 被引量:1
3
作者 肖蝶 冯全源 《电子元件与材料》 CAS 北大核心 2024年第1期67-72,共6页
为了减少浮空P区IGBT结构的栅极空穴积累,改善结构的电磁干扰(EMI)噪声问题,从而提高结构电磁干扰噪声与开启损耗(Eon)之间的折中关系,研究提出了一种具有多晶硅阻挡层的FD-IGBT结构。新结构在传统结构的浮空P区上方引入一块多晶硅阻挡... 为了减少浮空P区IGBT结构的栅极空穴积累,改善结构的电磁干扰(EMI)噪声问题,从而提高结构电磁干扰噪声与开启损耗(Eon)之间的折中关系,研究提出了一种具有多晶硅阻挡层的FD-IGBT结构。新结构在传统结构的浮空P区上方引入一块多晶硅阻挡层,阻挡层接栅极,形成与N型漂移区的电势差。新结构在器件开启过程中,多晶硅阻挡层下方会积累空穴,导致栅极附近积累的空穴数量减少,从而降低浮空P区对栅极的反向充电电流。通过TCAD软件仿真结果表明,相比于传统FD-IGBT,新结构开启瞬态的过冲电流(I_(CE))和过冲电压(V_(GE))的峰值分别下降26.5%和8.6%,且在栅极电阻(R_(g))增加时有更好的电流电压可控性;相同开启损耗下,新结构的dI_(CE)/dt、dV_(CE)/dt和dV_(KA)/dt最大值分别降低26.5%,15.1%和26.1%。 展开更多
关键词 电磁干扰噪声 开启损耗 浮空P区 多晶硅阻挡层 栅极反向充电电流
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一种应用于LED驱动的新型过温保护电路 被引量:1
4
作者 文鑫 冯全源 程简 《电子技术应用》 2024年第1期27-30,共4页
基于0.18μm BCD工艺,设计了一种应用于LED驱动的新型过温保护电路。利用基于电流求和的Banba型带隙基准源来产生高低阈值电压,从而消除芯片在过温点附近的振荡现象,同时带隙基准源加入了高阶曲率补偿,提高了过温阈值点的精度。通过Cade... 基于0.18μm BCD工艺,设计了一种应用于LED驱动的新型过温保护电路。利用基于电流求和的Banba型带隙基准源来产生高低阈值电压,从而消除芯片在过温点附近的振荡现象,同时带隙基准源加入了高阶曲率补偿,提高了过温阈值点的精度。通过Cadence软件对该电路进行了仿真验证。结果表明,在-40℃~150℃的温度变化区间内,高低阈值电压的温度特性好,温度系数为2.9 ppm。当温度高于131.8℃时,能够触发过温保护;当温度低于109.4℃时,电路可恢复正常工作,迟滞量为22.4℃。该过温保护电路精度高,稳定性好,可应用于LED驱动芯片中。 展开更多
关键词 LED驱动 过温保护 热振荡
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一种精确分段补偿的带隙基准电压源设计
5
作者 何浩 冯全源 《电子元件与材料》 CAS 北大核心 2024年第3期328-334,共7页
针对传统的带隙基准电压的温漂系数较高的问题,设计了一种低温漂系数的带隙基准电压源。分别引入正负温度系数电流在高温和低温阶段对带隙基准电压进行线性补偿。NPN管作为开关管,通过工作在线性区的NMOS管作为等效电阻将正负温度系数... 针对传统的带隙基准电压的温漂系数较高的问题,设计了一种低温漂系数的带隙基准电压源。分别引入正负温度系数电流在高温和低温阶段对带隙基准电压进行线性补偿。NPN管作为开关管,通过工作在线性区的NMOS管作为等效电阻将正负温度系数电流转换成基极电压,控制NPN管导通和截止,进而控制开始和结束补偿的温度,实现精确补偿。基于SMIC 0.18μm工艺通过Cadence进行仿真。仿真结果为:在输入电压5 V时,温度在-40~125℃内,输出电压经过精确补偿后,温漂系数从16.48×10^(-6)/℃下降到0.829×10^(-6)/℃。输出基准电压最大仅变化152μV。在室温下,低频时电源抑制比为73.7 dB,电压源可以在2.8~7.5 V稳定工作。 展开更多
关键词 带隙基准 精确补偿 温漂系数 分段补偿
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基于恒定功率的热式流量计设计与测试
6
作者 罗莉 冯全源 +1 位作者 何璇 刘彬 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第1期41-45,75,共6页
针对热式流量计的温度漂移问题,提出了一种恒定功率模式下的热式流量计结构,并对其数字校准方法进行了研究。与传统热式流量计相比,增加了环境探头,该探头内嵌于流体管道壁。各传感器之间采用隔热措施,利用环境探头和感温探头测量得到... 针对热式流量计的温度漂移问题,提出了一种恒定功率模式下的热式流量计结构,并对其数字校准方法进行了研究。与传统热式流量计相比,增加了环境探头,该探头内嵌于流体管道壁。各传感器之间采用隔热措施,利用环境探头和感温探头测量得到的电压信号进行实时数字校准。采用音速喷嘴法燃气表检验装置对流量计进行检测。检测结果显示:流量在0.016~0.25 m^(3)/h范围内误差率小于0.5%,流量在0.25~6 m^(3)/h范围内误差率小于1.0%,温度漂移现象有效改善。 展开更多
关键词 热式流量计 恒定功率 温度漂移 数字校准方法 流量检测 误差率
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一种适用于LDO的无过冲软启动电路设计
7
作者 邓家雄 冯全源 《电子元件与材料》 CAS 北大核心 2024年第6期708-712,共5页
设计了一种适用于LDO的无过冲软启动电路。其核心是采用线性升压的软启动策略来消除浪涌电流,电路结构简单、易于实现。为了解决超调现象,利用晶体管与正反馈电路设计了一种快速比较器,使得软启动电路输出电压能平滑地过渡到稳定工作状... 设计了一种适用于LDO的无过冲软启动电路。其核心是采用线性升压的软启动策略来消除浪涌电流,电路结构简单、易于实现。为了解决超调现象,利用晶体管与正反馈电路设计了一种快速比较器,使得软启动电路输出电压能平滑地过渡到稳定工作状态。为了减小版图面积,利用少量的MOS管设计了斜坡产生电路和输入不平衡比较器电路。该软启动电路集成到一款低压差线性稳压器中,采用SMIC 0.18μm BCD工艺实现,电源电压为4.5 V。仿真结果表明,软启动电路有效地消除了浪涌电流,实现输出电压平稳上升无过冲,并能平滑地过渡到稳定工作状态,无超调现象产生。电路结构简单,版图面积为98μm×60μm,便于片上集成,该电路也可以应用到一般的DC-DC稳压器中。 展开更多
关键词 低压差线性稳压器 快速比较器 软启动 浪涌电流 超调现象
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650 V IGBT横向变掺杂终端的设计与优化
8
作者 高兰艳 冯全源 《电子元件与材料》 CAS 北大核心 2024年第1期61-66,共6页
绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)器件的最重要参数之一是击穿电压(Breakdown Voltage,BV),影响IGBT器件BV的因素包括:平面工艺PN结扩散终端、界面电荷、杂质在Si、SiO2中具有不同分凝系数等。其中影响IGBT... 绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)器件的最重要参数之一是击穿电压(Breakdown Voltage,BV),影响IGBT器件BV的因素包括:平面工艺PN结扩散终端、界面电荷、杂质在Si、SiO2中具有不同分凝系数等。其中影响IGBT器件耐压能力的重要因素是芯片终端结构的设计,终端区耗尽层边界的曲率半径制约了BV的提升,为了能够减少曲率效应和增大BV,可以采取边缘终端技术。通过Sentaurus TCAD计算机仿真软件,采取横向变掺杂(Variable Lateral Doping,VLD)技术,设计了一款650 V IGBT功率器件终端,在VLD区域利用掩膜技术刻蚀掉一定的硅,形成浅凹陷结构。仿真结果表明,这一结构实现了897 V的耐压,终端长度为256μm,与同等耐压水平的场限环终端结构相比,终端长度减小了19.42%,且最大表面电场强度为1.73×10^(5)V/cm,小于硅的临界击穿电场强度(2.5×10^(5)V/cm);能在极大降低芯片面积的同时提高BV,并且提升了器件主结的耐压能力。此外,工艺步骤无增加,与传统器件制造工艺相兼容。 展开更多
关键词 绝缘栅双极型晶体管(IGBT) 终端 VLD 击穿电压 功率器件
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具有低EMI和低开启损耗的浮空P区IGBT研究
9
作者 肖蝶 冯全源 李嘉楠 《微电子学》 CAS 北大核心 2024年第1期116-121,共6页
为了优化浮空P区IGBT结构的电磁干扰噪声(EMI)与开启损耗(E_(on))的折中关系,提出一种假栅沟槽连接多晶硅阻挡层的浮空P区IGBT结构。新结构在浮空P区内引入对称的两个假栅沟槽,并通过多晶硅层连接。假栅沟槽将浮空P区分为三部分,减少了... 为了优化浮空P区IGBT结构的电磁干扰噪声(EMI)与开启损耗(E_(on))的折中关系,提出一种假栅沟槽连接多晶硅阻挡层的浮空P区IGBT结构。新结构在浮空P区内引入对称的两个假栅沟槽,并通过多晶硅层连接。假栅沟槽将浮空P区分为三部分,减少了栅极沟槽附近的空穴积累,降低了栅极的固有位移电流。二维结构仿真表明,在小电流开启时,该结构与传统结构相比,栅极沟槽空穴电流密度减小90%,明显降低了集电极电流(I_(CE))过冲峰值和栅极电压(V_(GE))过冲峰值,提高了栅极电阻对dI_(CE)/dt和dV_(KA)/dt的控制能力。在相同的开启损耗下,新结构的dI_(CE)/dt、dV_(CE)/dt和dV_(KA)/dt最大值分别降低32.22%、38.41%和12.92%,降低了器件的EMI噪声,并改善了器件EMI噪声与开启损耗的折中关系。 展开更多
关键词 浮空P区 电磁干扰噪声 开启损耗 小电流 固有位移电流
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一种沟槽-场限环复合终端结构的设计
10
作者 高兰艳 冯全源 李嘉楠 《微电子学》 CAS 北大核心 2024年第1期122-126,共5页
为了改善硅功率器件击穿电压性能以及改善IGBT电流的流动方向,提出了一种沟槽-场限环复合终端结构。分别在主结处引入浮空多晶硅沟槽,在场限环的左侧引入带介质的沟槽,沟槽右侧与场限环左侧横向扩展界面刚好交接。结果表明,这一结构改善... 为了改善硅功率器件击穿电压性能以及改善IGBT电流的流动方向,提出了一种沟槽-场限环复合终端结构。分别在主结处引入浮空多晶硅沟槽,在场限环的左侧引入带介质的沟槽,沟槽右侧与场限环左侧横向扩展界面刚好交接。结果表明,这一结构改善了IGBT主结电流丝分布,将一部分电流路径改为纵向流动,改变了碰撞电离路径,在提高主结电势的同时也提高器件终端结构的可靠性;带介质槽的场限环结构进一步缩短了终端长度,其横纵耗尽比为3.79,较传统设计的场限环结构横纵耗尽比减少了1.48%,硅片利用率提高,进而减小芯片面积,节约制造成本。此方法在场限环终端设计中非常有效。 展开更多
关键词 绝缘栅双极型晶体管(IGBT) 复合终端 场限环 沟槽设计 功率器件
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一种650 V微沟槽IGBT设计与优化
11
作者 陈冠谋 冯全源 陈晓培 《微电子学》 CAS 北大核心 2024年第4期659-664,共6页
介绍了关于IGBT的注入增强原理,以及使用Sentaurus TCAD软件对不同Mesa宽度以及不同沟槽栅长度的器件进行了仿真优化。根据仿真结果以及第三代FS Trench设计平台,设计了一款650 V MPT-IGBT(Micro-Pattern Trench IGBT)。根据流片样品的... 介绍了关于IGBT的注入增强原理,以及使用Sentaurus TCAD软件对不同Mesa宽度以及不同沟槽栅长度的器件进行了仿真优化。根据仿真结果以及第三代FS Trench设计平台,设计了一款650 V MPT-IGBT(Micro-Pattern Trench IGBT)。根据流片样品的测试结果表明,相比于传统的元胞节距(pitch)为4.5μm IGBT,本文的器件可以在降低39%正向压降的同时,关断损耗降低50.6%,实现相对于传统IGBT性能的提升。且该器件结构完全兼容现有的制造工艺,不需要额外进行制造工艺的研发。 展开更多
关键词 IGBT 微沟槽绝缘栅二极管 沟槽栅 关断损耗 注入增强
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一种基于电容充放电的低功耗时钟发生器
12
作者 邓家雄 冯全源 《微电子学》 CAS 北大核心 2024年第1期60-65,共6页
基于SMIC 0.18μm CMOS工艺,设计了一种基于电容充放电的新型低功耗时钟发生器。为了减小温度变化引起的频率波动,设计了负温度系数偏置电路。采用了传统的占空比调节电路,可调节振荡波形的占空比。仿真结果显示,在3.3 V电源电压下,该... 基于SMIC 0.18μm CMOS工艺,设计了一种基于电容充放电的新型低功耗时钟发生器。为了减小温度变化引起的频率波动,设计了负温度系数偏置电路。采用了传统的占空比调节电路,可调节振荡波形的占空比。仿真结果显示,在3.3 V电源电压下,该振荡器可以稳定输出7.16 MHz频率的信号,相位噪声为-104.4 dBc/Hz,系统功耗为1.411 mW,其中环形振荡器功耗为0.811 mW。在-40℃~110℃温度变化范围内,振荡器的频率变化为7.116~7.191 MHz,容差在1.05%以内。同其他时钟发生器相比,该电路具有结构简单、功耗低,以及在宽温度范围内具有较高的频率稳定性等显著特点,能够满足芯片的工作要求,为芯片提供稳定时钟。 展开更多
关键词 时钟发生器 环形振荡器 占空比调节电路 低功耗
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基于BIBD(4,2,1)的RFID防碰撞算法 被引量:9
13
作者 李世煜 冯全源 鲁飞 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期279-281,共3页
标签防碰撞技术是射频识别系统的关键技术之一,它决定着标签的读取速率和正确率。以二进制搜索算法和平衡不完全区组设计BIBD(4,2,1)为基础,提出一种新型确定性RFID标签防碰撞算法。将标签分节,每节只包含BIBD(4,2,1)的子集,通过逐节识... 标签防碰撞技术是射频识别系统的关键技术之一,它决定着标签的读取速率和正确率。以二进制搜索算法和平衡不完全区组设计BIBD(4,2,1)为基础,提出一种新型确定性RFID标签防碰撞算法。将标签分节,每节只包含BIBD(4,2,1)的子集,通过逐节识读达到快速识别的目的。数学分析和仿真结果表明,该算法识别速度优于二进制算法和动态二进制算法,可达到二进制算法的6倍以上,适用于标签数量多、UID长度较长的识别环境。 展开更多
关键词 射频识别 防碰撞 确定性算法 标签碰撞
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基于FPGA的高速数据采集系统的设计与实现 被引量:23
14
作者 常高嘉 冯全源 《电子器件》 CAS 北大核心 2012年第5期615-618,共4页
高速数据采集系统主要由AD、FPGA和DSP组成。该系统的采样精度为12 bit,采样率为100 MSPS。首先介绍了系统中AD部分的两种前端调理电路的设计与实现,并作了对比,然后介绍了AD的时钟电路,说明了基于Verilog的FPGA程序设计过程。通过调试... 高速数据采集系统主要由AD、FPGA和DSP组成。该系统的采样精度为12 bit,采样率为100 MSPS。首先介绍了系统中AD部分的两种前端调理电路的设计与实现,并作了对比,然后介绍了AD的时钟电路,说明了基于Verilog的FPGA程序设计过程。通过调试优化后可以在DSP中稳定、纹波较小地读到AD量化后的数据。 展开更多
关键词 数据采样系统 高速 前端调理电路 FPGA
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一种加入动态补偿电路的快速响应LDO设计 被引量:11
15
作者 周朝阳 冯全源 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期739-743,共5页
当输入电压或者负载电流变化时低压差线性稳压器(LDO)系统稳定性是其研究热点和设计难点。针对这一问题,设计了一款加入动态补偿电路的快速响应LDO,这种新颖的LDO结构能有效改善在不同负载电流或者输入电压下系统的稳定性能。其适用... 当输入电压或者负载电流变化时低压差线性稳压器(LDO)系统稳定性是其研究热点和设计难点。针对这一问题,设计了一款加入动态补偿电路的快速响应LDO,这种新颖的LDO结构能有效改善在不同负载电流或者输入电压下系统的稳定性能。其适用电压范围为4.5~16.0 V,输出电压5.0 V,具有低功耗、带宽宽等特性。使用Hspice软件对设计的LDO进行了仿真验证,在典型工艺角下,负载电流经100 m A/μs突变时,输出电压突变量最大为105 m V,响应恢复时间平均约2.1μs。环路特性仿真结果表明,该LDO带宽为4.9 MHz,3 d B带宽为3.5MHz,相位裕度为约76°,且片内补偿电容仅0.3 p F。 展开更多
关键词 电源管理 快速响应LDO 瞬态响应 宽带宽 动态补偿
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分层深度搜索树型RFID防碰撞算法设计 被引量:12
16
作者 李世煜 冯全源 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第11期82-84,共3页
根据"完全利用已知信息,不发送或反馈重复信息"的原则,采用"判定标签反馈序列的冲突,得到下一步深度搜索参数"的方法,同时有效利用"堆栈技术"及"后退原则",以二进制搜索算法为基础,提出了分层... 根据"完全利用已知信息,不发送或反馈重复信息"的原则,采用"判定标签反馈序列的冲突,得到下一步深度搜索参数"的方法,同时有效利用"堆栈技术"及"后退原则",以二进制搜索算法为基础,提出了分层深度搜索树型RFID防碰撞算法。数学分析和仿真结果表明:分层深度搜索树型RFID防碰撞算法性能显著优于查询树、动态查询树、二进制搜索算法,尤其适用于标签数量多、ID长度较长的RFID应用环境。 展开更多
关键词 射频识别 标签碰撞 确定性算法 防碰撞
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一款600V VDMOS终端结构的设计 被引量:8
17
作者 胡玉松 冯全源 陈晓培 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2014年第6期129-132,共4页
设计了一款600V VDMOS功率器件的终端保护环结构,采用场限环与复合场板相结合的方式降低硅表面的电场峰值,且表面电场分布均匀.在159μm终端长度上仿真实现了670V的耐压,表面电场最大值为2.36e5V*cm-1,提高了终端的可靠性;工艺简单,同... 设计了一款600V VDMOS功率器件的终端保护环结构,采用场限环与复合场板相结合的方式降低硅表面的电场峰值,且表面电场分布均匀.在159μm终端长度上仿真实现了670V的耐压,表面电场最大值为2.36e5V*cm-1,提高了终端的可靠性;工艺简单,同时没有增加额外的掩膜与步骤. 展开更多
关键词 功率器件 终端 表面电场 耐压
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LDO线性稳压器中高性能误差放大器的设计 被引量:10
18
作者 孙毛毛 冯全源 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期108-110,共3页
设计了一个共源共栅运算跨导放大器,并成功地将其应用在一款超低功耗LDO线性稳压器芯片中。该设计提高了电源抑制比(PSRR),并具有较高的共模抑制比(CMRR)。电路结构简单,静态电流低。该芯片获得了高达99 dB的电源抑制比。
关键词 共源共栅 差分运算跨导放大器 电源抑制比 低压差线性稳压器
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一种低功耗、高性能BICMOS DC-DC限流电路的设计 被引量:7
19
作者 马红波 冯全源 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第S1期49-53,共5页
采用0.6μm BICMOS工艺,设计了一种高性能、低功耗的限流电路,并成功地将其应用于一款高效率、宽输入电压范围的DC-DC升压型开关电源管理芯片中.该电路作为整个芯片的核心模块,主要由限流比较器、软启动和斜坡补偿电路组成,其中限流比... 采用0.6μm BICMOS工艺,设计了一种高性能、低功耗的限流电路,并成功地将其应用于一款高效率、宽输入电压范围的DC-DC升压型开关电源管理芯片中.该电路作为整个芯片的核心模块,主要由限流比较器、软启动和斜坡补偿电路组成,其中限流比较器引入了动态偏置的思想,提高了电路性能,降低了功耗.分析了各个电路的设计原理和过程,并给出了芯片的仿真和测试结果.结果表明该比较器在电源电压为3.3 V时,增益达117 dB,总静态电流仅15μA. 展开更多
关键词 电源管理 限流比较器 电流模式 斜坡补偿
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一种瞬态增强的无外接电容LDO电路设计 被引量:10
20
作者 李旭 冯全源 《电子元件与材料》 CAS CSCD 2016年第9期49-52,共4页
设计了以增强型AB跟随器作为缓冲级的带瞬态增强电路的线性稳压器(LDO)。在保证LDO环路稳定性的同时,将增强型AB跟随器的偏置电流改为动态偏置电流,同时加入瞬态增强电路来改善系统重载到轻载来回跳变时的瞬态性能。仿真结果表明,该稳... 设计了以增强型AB跟随器作为缓冲级的带瞬态增强电路的线性稳压器(LDO)。在保证LDO环路稳定性的同时,将增强型AB跟随器的偏置电流改为动态偏置电流,同时加入瞬态增强电路来改善系统重载到轻载来回跳变时的瞬态性能。仿真结果表明,该稳压器输入电压2.7~5 V,输出电压2.5 V,压差200 m V,电路空载时静态电流18μA,最大负载电流100 m A;在输出电容为100 pF时,负载电流以99×10^(–3)A/μs跳变,输出电压下冲和过冲分别为89 m V和110 m V,均在1.5μs内恢复稳定。 展开更多
关键词 低压差线性稳压器 快速瞬态响应 外接电容 动态电流 增强型AB跟随器 低静态电流
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