利用遗传算法实现CMOS组合电路静态功耗优化

面向基于标准单元的CMOS组合电路,利用输入向量控制技术,采用遗传算法作为求解手段,建立了CMOS组合电路静态功耗优化环境.在遗传算法中利用电路状态差异度作为适应度函数,求解使电路静态功耗最小的输入向量.实验结果表明,使用该方法能明显优化静态功耗,运行时间合理,不需要进行HSpice模拟,摆脱了对目标工艺的依赖.     

CMOS门电路的功率与数据相关性

为了研究电路实现形式对密码芯片抗“功耗分析攻击”能力的影响,考察了CMOS门电路的交流馈通对电源电流的影响,输入组合对电路充放电网络的影响以及静态电流的数据相关性。对静态逻辑、N/P型动态逻辑和差分Domi-no逻辑的这3种信息泄漏机制进行了具体分析,并对这4种逻辑的2输入与门和或门进行了仿真。静态电路和普通动态电路不同输入变化对应的电流曲线间的最大差值都大于60μA,而差分Domino电路的所有电流曲线之差小于2μA。结果表明:采用N型Domino逻辑,并使数据输入只在时钟为高时有效,相对于其他逻辑功耗信息泄漏要小。     

采用电容耦合的能量回收电路

为了提高能量回收电路的效率,提出了能量回收电容耦合逻辑电路。该电路的非绝热损失与门的复杂度和负载均无关,其大小只决定于电路中逻辑门的数目。利用电容耦合,而不是开关逻辑网络进行逻辑求值,相对减小了导通电阻和绝热损失。该电路在电路形式上降低了功耗,在结构设计中,采取阈值逻辑结构,使功耗和性能优化。基于TSMC0.35μm工艺,设计了4位加法器,并和4位的2N-2N2P加法器、静态CMOS加法器进行比较。Hspice仿真表明:该电路电路功耗只有2N-2N2P的46%,静态CMOS的20%~31%。该电路与传统的CMOS电路比较,能耗大大降低。     

基于遗传算法的组合电路最大功耗估计

用遗传算法来选择具有高功耗的输入模型,对电路进行仿真,实现组合电路的最大功耗估算。同时给出了基于统计的逻辑模拟最大功耗估计方法。基于ISCAS85基准电路的仿真表明,该方法在大规模门数时具有明显的优势,估算精度较高,且计算时间基本上电路逻辑门的线性关系。     

一种适用于RFID系统的低功耗检波器设计和实现

设计了一种适用于RFID系统的低功耗检波器,能完成对输入波形的数据检波,达到RFID系统的设计要求且具有低功耗的特点.芯片采用Charter 0.35μm CMOS工艺设计,该芯片已流片成功,测试结果表明该电路的静态功耗低于2μW,达到了RFID Tag系统对检波器的设计要求.     

电路设计中实现低功耗途径的探讨

CMOS电路功耗主要由动态功耗决定的，文章分析了影响CMOS电路功耗的主要因素，同时指出了降低CMOS电路功耗的主要途径，并介绍了一些低功耗器件的设计方法和低功耗的设计技巧．     

低k介质对CMOS芯片动态功耗的影响

利用CMOS电路动态功耗模型,对采用不同介电常数绝缘介质的CMOS集成电路进行模拟,研究了不同特征尺寸集成电路中低介电常数绝缘介质薄膜对电路动态功耗的影响.发现集成电路特征尺寸越小,电路功耗-延迟积与金属互连长度的线性关系越好.并且随绝缘介质介电常数降低,电路动态功耗的两个部分:状态翻转功耗与直通短路功耗,都有明显的降低.因此在ULSI中采用低介电常数绝缘介质是降低电路功耗的一种十分有效的途径.     

高速低功耗CMOS动态锁存比较器的设计

提出一种高速低功耗动态锁存比较器,电路包含预放大器、锁存比较器和SR锁存器3部分.采用一种新的锁存比较器复位电路,该电路仅由一个P沟道金属氧化物半导体(PMOS)管构成,实现电荷的再利用,减小了延迟,降低了功耗.SR锁存器输入端口的寄生电容为锁存比较器的负载电容,对SR锁存器的输入端口进行改进,避免由于锁存比较器的负载电容失配导致的输入失调电压偏移的问题.电路采用TSMC 0.18μm互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺实现.结果表明:电源电压为1.8V,时钟频率为1GHz时,比较器精度达0.3mV;最大输入失调电压为8mV,功耗为0.2mW;该比较器具有电路简单易实现、功耗低的特点.     

离散变量模糊优化的组合形遗传算法及应用

为解决离散变量结构优化客观追求的应该是"满意解"的问题,提出离散变量模糊优化的模型,构造了离散变量模糊优化的对称解法.把离散组合形算法作为组合形操作算子融合到遗传算法中,构造一种离散变量结构优化算法-组合形遗传算法.在建立的对称模糊优化模型中,利用交模糊判决,将模糊优化问题转化成非模糊优化问题来求解,然后运用组合形遗传算法进行非模糊优化问题的求解.最后通过算例证明该方法具有良好的效果,为工程结构优化设计提供具有参考价值的理论依据.     

一种低功耗高精度电流比较器的设计

针对传统电流比较器功耗高、精度低等问题,提出了一种基于Wilson电流源的CMOS电流比较器电路.它由Wilson电流源、差分放大器和输出增益级3部分组成.由于Wilson电流源具有较好的恒流特性以及较高的输出阻抗,所以该电流比较器具有较高的比较精度和低延迟的传播特性.采用TSMC 0.18 CMOS工艺HSPICE模型参数对该电流比较器的性能进行了模拟,该电路具有较高的比较精度,当参考输入电流为5 nA时,电路正常工作.当输入差分电流为1μA时延迟为2.2 ns,电路的功耗在TT(typical)工艺角下为95μW.结果表明,该CMOS电流比较器具有较大的速度/功耗比,性能受工艺偏差影响较小,适用于高速、低功耗电流模集成电路.     

纳米尺度超低漏电ESD电源钳位电路研究

提出一种新型超低漏电ESD电源钳位电路。该电路采用具有反馈回路的ESD瞬态检测电路, 能够减小MOS电容栅极?衬底之间电压差, 降低电路的泄漏电流, 抑制ESD泄放器件的亚阈值电流。65 nm CMOS工艺仿真结果表明, 在电路正常上电时, 泄漏电流只有24.13 nA, 比传统ESD电源钳位电路的5.42 μA降低两个数量级。     

一种新的选择性漏电故障判别方法及实现电路

在分析了目前采用的选择性漏电故障判别方法——脉冲比相法的特点后,提出了一种新的判别方法——时序比相法。给出了实现这种方法的最简电路。实验室和现场试验表明,这个电路有一定的实用价值。     

反激逆变器RCD钳位电路的设计与研究

反激逆变器的变压器的原边漏感对电路性能及其功率器件的安全工作影响很大,严重时会烧毁器件.针对以上问题,在变压器的原边并联RCD钳位电路,用于抑制因漏感而产生的电压尖峰,保证功率开关管的正常工作及电路的高效运行.通过仿真比较,结果证明电路设计可行.     

基于邻接矩阵的电力电子变换器潜电路分析方法

建立了电力电子变换器潜电路的邻接矩阵分析方法。将变换器各元件间的连接状态采用邻接矩阵存储,通过深度优先搜索算法对邻接矩阵中处于连接状态的顶点序列进行搜索,根据路径判别条件实现了潜电路的识别,得到用顶点序列描述的潜电路路径。以C和VC＋＋6.0为平台编制了基于邻接矩阵的电力电子变换器潜电路分析软件,并以升压谐振开关电容变...     

概率短路计算的蒙特卡罗仿真

随着电力工业的发展,概率短路计算作为一种辅助工具,正日益广泛应用于电力系统规划、设计、可靠性评估方面,为合理解决电力系统安全性和经济性提供参考数据。文章提出了一种基于蒙特卡罗仿真的概率短路的建模及实现方法,对算法模型进行了分析说明,并通过对实际系统的计算和讨论,验证了该算法是有效的、可行的     

数字检测电路和测试生成算法

提出一种将任意数字组合电路转变为检测电路的方法和检测电路的测试生成算法。对数字电路中所有引线的单固定故障都能产生测试向量，计算量的上限是２（ｍ＿１＋４ｍ＿２）￣２。     

变压器漏电感参数在线辨识方法研究

利用变压器等值回路平衡方程原理,提出了利用加权递推最小二乘法的变压器漏电感参数辨识方法,给出了变压器漏电感参数辨识的等效模型,对变压器模型参数辨识的可行性进行研究,针对不同的情况,分别提出了归算到一次侧的变压器绕组参数辨识方法及变压器原副边漏电感参数辨识方法.利用动模实验数据对变压器漏电感参数辨识的结果表明,参数辨识算法稳定,不受负荷波动以及功率因数变化的影响,辨识结果具有较高的精度.     

ZP-5型弧焊电源主电路设计

设计了一种晶闸管整流式平特性弧焊电源主电路,分析了其工作过程。通过主回路、引弧电路、稳弧电路的共同作用,解决了一般弧焊电源输出脉动大、功率因数低的缺点。实测证明,采用该电路的电源可获得优良的静动特性,能很好地满足ＣＯ２气保焊的应用。     

数控交流稳压电源中 二只双向晶闸管的短路分析

数控交流稳压电源中,二只双向晶闸管转换导通时,产生短路,但不一定产生短路 大电流.短路可分为增强型短路,截止型短路和减小型短路,在输入附加信号的条件下,能变增 强型短路为截止型短路