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.     

采用交流能源的低功耗DCVSL电路研究

从改变CMOS电路中能量转换模式的观点出发，研究利用渐变功率时钟的低功耗CMOS电路设计. 首先讨论钟控功率信号的代数表示及有关性质，然后归纳采用直流能源的互补CMOS逻辑门转化为采用交流能源的钟控CMOS门电路的设计过程. 在此基础上进一步提出采用交流能源的DCVSL电路设计. 采用正弦功率时钟的PSPICE模拟证实了钟控DCVSL电路具有正确的逻辑功能及低功耗工作的特点. 最后提出了一种将钟控信号转换为标准CMOS逻辑电平的接口电路并用计算机模拟验证了它的有效性.     

一种低功耗电子系统的设计

根据设计电子式多用户水表等电子系统的实践，阐述了低功耗电子系统的设计中出现问题解决的思路。对于如何降低单片机系统的功耗，本文给出了设计的电子式多用户水表的硬件解决方案和降低功耗的软硬件措施，这一硬件方案和降耗措施，可应用于其他多种低功耗仪器的设计。     

采用自举技术的不完全绝热电路

为了大规模集成电路的低能耗应用,提出了一种不完全绝热电路——自举能量回收逻辑电路(bootstrapenergyrecoverylogic,BERL)。该电路采用二相无交叠功率时钟。由于采用自举技术,使负载的冲放电过程不会产生非绝热损失,并且输出开关的导通电阻变小,使绝热损失降低。为了比较BERL电路与静态CMOS电路及PAL-2n绝热电路的能耗,设计了反相器链电路。Hspice软件仿真结果表明,BERL电路的工作频率可以超过400MHz。在10～100MHz下,BERL能耗只有静态CMOS电路的25%～33%。相对于PAL-2n电路,BERL也有较低的能耗。在200MHz下,BERL能耗只有PAL-2n的50%。负载越重,BERL电路的低能耗优势越明显。     

一种高精度低功耗流水线ADC开关电容电路

提出一种新的电容失配校正方案及功耗驱动的OTA设计思路,通过对虚地电容的修正,将电容失配因子在取样保持系统中去除,达到提高电容匹配程度,降低OTA增益误差的要求,使开关电容部分的瞬态功耗下降.本文采用TSMC 0.18μm工艺设计了一个8位,取样速率为200MHz的流水线结构模数转换器作为验证电路,仿真结果说明此优化结构符合高精度和低功耗要求,可应用到流水线等高速模数转换电路中作为信号前端处理模块使用.     

一种电流求和型的低功耗Bandgap电压基准源

为满足标准P阱CMOS工艺要求 ,设计了一种新的电流求和型Bandgap电压基准电路 ,实现了相对于地的稳定电压输出 ,并且能提供多电压基准输出 .电路采用 0 6μmUMCP阱CMOS工艺验证 ,HSPICE模拟结果表明 :电路输出基准电压为 80 0mV ;在 - 40～ 85℃的温度变化范围内 ,电路温度系数仅为 1 4× 1 0 -6/℃ ;电源电压为 3 5V时 ,电路功耗低 ,消耗电流仅为 1 5 μA .该电路不需改变现有工艺 ,输出灵活 ,有望在多基准电压的低功耗系统中获得较广泛的应用     

智能仪表的低功耗设计

在生产、科研、国防等许多重要领域，智能仪表正在迅速取代传统仪表．单片机是智能仪表的核心，在一定意义上讲，智能仪表就是一个单片机应用系统．低功耗是智能仪表的关键技术之一．结合单片机技术及其他相关技术的新进展，研究了智能仪表的实用低功耗技术．对智能仪表的低功耗设计具有较好的指导作用．     

低功耗磁通门磁力仪的研究

采用间歇脉冲电压激励并使传感器在临界饱和状态下工作的磁通门磁力仪具有低功耗的特点，在检波和放大电路上采用同步解调和深度负反馈技术，改善了磁力仪的性能。     

复费率式智能电度表三级用电管理系统设计

本文介绍了一种新型的复费率电表三级用电管理系统的设计．阐述了三级用电管理的思想，着重分析了为实现电度表分时计价，低功耗，计数准确，抗干扰能力等要求而采用的一系列先进技术和措施