一种远程LED照明监控系统的设计

利用STC单片机结合以太网驱动模块,设计一种基于以太网的远程发光二极管(LED)照明监控系统.该以太网驱动模块由RTL8019以太网芯片及相关外围电路组成,利用电量采集芯片AD7755对整个系统所耗电量进行采集,采用大功率LED恒流驱动方案,并利用可调光芯片CAT4109和脉宽调制(PWM)技术对LED灯实现调光.结果表明:设计的系统可实时采集系统所耗电量,可对灯的亮度、色温进行远程调节.     

用于智能锁的超低功耗系统的设计与应用

为解决现今指纹锁的高性能和低功耗之间的矛盾,提出了一种基于双核架构的嵌入式系统,采用TI公司AM437x高性能处理器移植识别算法;具有超低功耗的AVR单片机MEGA8微控制器作为主控芯片,以控制非接触启动、红外灯、电机驱动等外围设备,保证系统具有较低的待机功耗.通过设置主控芯片的超低功耗睡眠模式,使得系统大部分时间处于低功耗状态,利用非接触式启动模块控制高耗能识别模块仅在需要的时候上电启动,从而大大降低系统的功耗.综合测试表明,系统休眠时MCU静态工作电流低至1.51μA,唤醒时电流优化至3.3mA,8节干电池使用寿命为638d.相比现有设计方法,兼具更低的功耗和更高的性能.     

基于折叠式比例串联变压器的功率放大器芯片设计

为了在保证芯片面积的同时提高变压器在不同模式下的能量传递效率,文中设计了一款用于无线通信射频系统的新型射频功率放大器芯片,提出了基于折叠式比例串联变压器的功率合成结构,该结构引入了交叉耦合系数以增强变压器初次级的耦合,改善能量传递效率.采用0. 18μm RF CMOS工艺实现了该芯片,其工作频率为2. 4 GHz.测试结果表明:在2. 5 V的供电下,高输出功率模式时,饱和输出功率和最大线性输出功率分别为28. 3和27. 2 d Bm,功率附加效率分别为33. 5%和31. 6%;低输出功率模式时,最大线性输出功率为19. 8 d Bm,功率附加效率为24. 1%.芯片性能良好,可以满足高效、高密度及多制式无线通信射频链路的应用要求.     

集成电路芯片产业分工模式的新演进与模块化研发

集成电路(IC)芯片是工业大脑。在集成电路芯片领域,产业分工模式不断演进,芯片设计与制造模式从早期的全产业链(IDM)模式到代工制造(Foundry)、无工厂设计(Fabless)模式演进到最近的无芯片设计(Chipless)模式。我国当前的芯片核心研发领域薄弱,在面对美国的"贸易战"中处于不利地位。迫切需要借助无芯片设计模式,结合模块化的研发生产方式,形成围绕核心企业的芯片设计的大网络生态,突破芯片研发技术壁垒,从而推动我国的集成电路芯片产业快速提升。     

0.8V低功耗高速1∶2分频器

采用UMC0.13μm CMOS标准工艺,设计并实现了一种最高工作频率为17GHz的1∶2分频器芯片.该芯片由基本分频器单元和输入输出缓冲组成.设计中为使分频器在低电源电压下正常工作,通过分析不同高速锁存器的结构特点,选择单端动态负载锁存器作为基本分频器单元.对单端动态负载锁存器进行直流分析可知,降低电源电压对采样模式的影响比保持模式大.在片测试结果表明:芯片电源电压最低可达0.8V;当电源电压为0.8V时,芯片在3～17GHz频率范围内正常工作;当输入信号频率分别为3和17GHz时,在10MHz频偏处,输出信号的相位噪声分别为-124.44和-120.62dBc/Hz.芯片面积为412μm×338μm,总功耗为3.84mW.     

低盐刺激下副溶血弧菌基因转录表达分析

目的:应用全基因组DNA芯片技术分析低盐冷刺激作用下副溶血弧菌基因的转录表达变化.方法:分别采用"低盐持续刺激培养(continuous growth,CTG)"和"中间转入低盐环境培养(shift growth,STG)".CTG和STG下.分别采用含NaCl浓度为2%和0.66%的MV-5培养基孵育副溶血弧菌,收集菌体,提取RNA,应用全基因组DNA芯片分别比较两个不同的转录表达谱基因变化特点,分析其作用规律.同时,应用实时定量逆转录多聚酶联反应对芯片结果进行验证.结果:和对照组相比,STG实验中,共有205个基因的转录表达发生显著性变化,上调的基因占优势地位;CTG实验中,总计有298个基因的转录表达发生显著性变化,上、下涮的基因总体基本趋于平衡状态,没有明显差异.实时定量逆转录多聚酶联反应结果证实其和芯片数据结果有很强的相关性.结论:在低盐这一"胁迫环境"下,副溶血弧菌利用其存在的独特而精细的应对机制,能够顽强的生存下来并繁衍生殖,这一过程中,节能调节处于调控的核心地位.     

一种无磁流量计量芯片的设计

分析了无磁传感器的工作原理,提出一种高灵敏度的无磁计量算法.设计了一款无磁流量计量芯片的系统架构,通过I2C接口可完成对芯片的工作模式、传感器设置、采样频率等参数的智能控制,采用0.6.μm工艺进行了流片.仿真测试结果表明,该芯片可实现90°叶轮转角的测量.在3.3.V供电电压下,芯片正常工作时电流为5.μA,休眠模式下电流为0.01.μA,可广泛用于流量和热能仪表中.     

一种多模式AC/DC控制芯片的设计

根据QR、PWM、PFM模式及绿色模式在特定负载下才具有高效率的特点,提出了一种多模式工作的准谐振反激式AC/DC控制芯片设计方案.通过分别控制导通时间与开关周期,并根据负载的轻重情况,芯片自动切换成4种工作模式.通过芯片内部的多模式功能,克服了准谐振模式在轻载及待机状态下效率较低的问题.整个芯片基于1.5μm BCD(Bipolar-CMOS-DMOS)工艺设计.SpecterS的仿真结果表明:在全负载下实现模式的自动切换,具有较高的转换效率,适合使用于负载变化范围较大的AC/DC变换器.     

安全门地铁环控风机运行模式节能优化分析

为进一步降低地铁运行能耗,以南京地铁二号线为对象,对环控系统的空调大系统控制组成进行分析,提出了"事故风机兼作空调风机使用"的新型集成环控风机运行模式。在此基础上,通过分析新风量变化对通风空调能耗的影响,得出了空调节能效率随着新风百分比的增加而减少的结论,并建立了环控系统通风空调耗电量的理论计算公式。运用STESS模拟软件分别对地铁在原通风模式和新式通风模式下的初期、近期、远期进行能耗模拟。模拟结果表明,采用新式风机运行模式,地铁全线初期、近期、远期每年节省电量分别为22.49%,21.95%,17.85%。     

用于无线传感网的低功耗集成电路技术

在传统集成电路(IC)的低功耗设计方法基础上,提出3种低功耗技术,并实现无线传感网传感器节点,作为实例验证。在系统级,提出联合编译技术的优化策略以及为无线传感网提供特殊低功耗模式的硬件架构。在电路级,基于集成电路算子设计方法学,考虑到在算法映射阶段时钟布局,提出时钟算子。以上技术均通过一个无线传感网传感器节点的低功耗设计实例来验证。测试结果显示,使用新提出的3种方法,在深度睡眠模式下,传感器节点芯片功耗为167μW,板级功耗可以达到1.035 mW。