低电压低功耗音频Σ-Δ ADC调制器设计

针对应用于音频设备中的∑-ΔADC,提出一款改进的∑-ΔADC调制器.该调制器结构改进传统调制器的结构并对调制器系数进行优化,克服传统∑-ΔADC调制器结构的缺点,同时对调制器中的两个关键电路即OTA放大器和比较器也进行优化,极大改善了OTA放大器和比较器性能.改进后的调制器具有低电压、低功耗、高精度和较好的鲁棒性的特点.该调制器采用1.2 V低电压供电,过采样比(OSR)为128,采样频率为6.144 MHz,信号带宽为20 kHz.基于SMIC0.11μm的工艺下,完成了∑-ΔADC调制器的版图设计,并最终流片成功.芯片流片后的成测结果表明,调制器的信噪比达到102.4 dB,有效位达到16.7 bit,调制器的整体功耗仅1.17 mW左右,整个调制器的版图的面积仅为0.122 mm2左右.调制器的成测性能指标表明,该调制器是音频芯片中∑-ΔADC电路的良好选择.     

基于LPWAN偏远低效气井数据传输方案设计

在国际低油价的背景下，经济高效地实现油气生产数字化转型和智能化发展，提高生产效率是油气企业持续发展的重要战略。天然气井生产数据的采集传输是实现生产预警、动态分析及降低人员劳动强度的有效手段，传统天然气井数据采集传输方案存在成本高、建设周期长及设备功耗高等问题，不适宜在偏远低效天然气井部署。通过对低功耗广域网（LPWAN）技术进行研究，总结技术优势，并结合偏远低效天然气井生产特点、环境配套及信息化需求，形成了具有针对性、经济可靠的、基于LoRa和NB-IoT异构组网的数据传输方案。方案采用传感器采集气井生产数据并通过LoRa技术传输至采集传输模块，经过解析后通过NB-IoT技术传输至云服务器，调控中心通过访问云服务器方式实现远程监控。根据本文方案对气井进行测试分析，结果表明，该方案设计高效率、低成本、低功耗地实现偏远低效天然气井数据采集传输，对传统信息化建设方案提供了有效补充。     

基于ZigBee的低功耗蔬菜大棚远程无线传感测控系统

针对现有的智能蔬菜大棚造价成本高,设备电池使用寿命短,远程自动化控制程度较低等问题,基于ZigBee无线传感器网络,对现有的蔬菜大棚进行智能化改造,设计了一套集低功耗数据监测采集、自动灌溉于一体的远程设备监控系统.系统经过联调测试,终端节点的休眠功耗达到了μA级别,解决了设备电池使用寿命短的问题,达到了延长设备使用寿命的要求;系统与微信公众号结合实现了远程监控的功能,可以实时查看监测数据,远程控制设备,解决了传统的智能蔬菜大棚远程自动化控制程度低的问题.与传统系统相比实现了超低功耗运行,为蔬菜大棚的可感知智能控制提供了新的技术手段.     

基于动态电源管理的智能移动终端低功耗方法

软硬件性能不断提高的智能移动终端在为用户提供更加丰富服务的同时,也导致了电池电量消耗的增加和续航能力的降低,一些应用和服务不得不关闭,导致终端可用性下降,严重影响用户的使用体验.动态电源管理与动态电压调节是软件层降低终端能耗的主要技术,研究了移动终端3大耗能组件的功耗模型以及对应的软件低功耗方法,通过实验验证了软件层低功耗方法的有效性.     

基于PFM调制的超低功耗红外光通信装置设计

采用分离元件,以STM32F103ZE微处理器作为控制核心,设计了一种红外光通信装置以及超低功耗三维中继器,实现数字或模拟信号的无线传输以及任意方向转发.该装置主要由红外光发射器、三维中继转发器和红外光接收器等模块组成,使用同步传输协议,以脉冲调频的方式调制解调,实现了数字化无线通信的目的,解决了光通信仅能单一方向传递的问题,具有功耗低,传输距离较远的优点.并以音频传输为原型,在13m左右的三维空间里实时传输0.1~10kHz频带内的音频信号.     

便携式指纹识别考勤系统设计与实现

针对现有传统考勤手段存在的缺陷,为解决市面上指纹考勤机由于功耗大而难以适应移动便携场合的难题,本文提出一种基于指纹识别技术的便携式考勤系统方案。该方案中以32位超低功耗微处理器TM4C123GH6PMI为控制器、以兼容LTTL电平的TFS-M51为指纹模块、以低功耗液晶OLED12864为显示器。该系统具有指纹检测、体积小、功耗低等特点。测试结果表明:该系统可在2000m Ah容量电池供电情况下正常工作10小时,实现容量为800人的考勤,完全可以满足便携式考勤的需要。     

基于nRF24LE1的高压开关柜动静触头无线温度监测系统设计

介绍了利用nRF24LE1无线收发芯片,实现对高压开关柜触头的温度监控,其测温终端直接安装在高压带电部分,实现等电位工作,实测温度通过无线方式传输给监测主机,解决了高压绝缘问题;整套监测系统由温度监测终端、监测主机和系统PC机构成,实现了高压触头温度的实时监测,保证了电力高压开关的可靠运行.     

无线传感网射频芯片中4.8GHz低功耗压控振荡器设计

为满足无线传感网射频收发芯片中频率综合器的应用需求,采用TSMC 0.18 μm RF CMOS工艺设计并实现了一个4.8 GHz低功耗LC压控振荡器.电路核心采用电流源偏置的互补差分负阻LC振荡器结构以及3 bit开关电容阵列,输出采用共源级缓冲.给出了电路设计,对噪声抑制进行了分析,并在Cadence环境下完成了版...     

基于随机访问扫描的低功耗确定性测试方案

大规模高密度的集成电路在测试中面临着测试数据量大、测试时间长和测试功耗高的问题.为此提出了一种基于随机访问扫描(random access scan,RAS)的混合模式测试体系结构,该测试方法先通过自动测试模式生成一个确定测试集,再将确定测试集嵌入片上生成的测试序列中进行确定性测试.测试分两个阶段进行,第一阶段利用块固定折叠计数器生成的具有块固定特征的测试模式序列,测试电路中的大部分故障;第二阶段,通过位跳变方法生成确定测试模式,测试剩余的难测故障.在ISCAS-89基准电路上的实验结果表明,该方案不仅减少了测试存储量和测试时间,而且有效地降低了测试功耗.