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一种性能指标可配置的SAR ADC的设计与实现
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作者 居水荣 谢亚伟 +1 位作者 王津飞 朱樟明 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第5期335-341,348共8页
提出了一种分辨率、电源电压等性能指标可配置的逐次逼近寄存器型(SAR)模数转换器(ADC)的设计思想和实现方式。分析了SAR ADC的采样速率、精度、功耗和能量效率等主要性能指标之间的关系,提出了性能参数可配置SAR ADC的设计构想。介绍... 提出了一种分辨率、电源电压等性能指标可配置的逐次逼近寄存器型(SAR)模数转换器(ADC)的设计思想和实现方式。分析了SAR ADC的采样速率、精度、功耗和能量效率等主要性能指标之间的关系,提出了性能参数可配置SAR ADC的设计构想。介绍了性能指标可配置SAR ADC的实现方式,包括分辨率的配置、采样速率的可变以及电源电压的可调等。基于0.18μm CMOS工艺完成了ADC的版图设计、工艺加工和性能参数测试,ADC核心部分芯片面积仅为360μm×550μm。测试结果表明,SAR ADC的分辨率为6~10 bit、电源电压为0.5~0.9 V,在10 bit模式以及0.5 V电源电压下,该SAR ADC信噪失真比(SNDR)和无杂散动态范围(SFDR)分别可达到56.36 dB和67.96 dB,采样速率可达到2 MS/s,能量效率优值(FOM)为20.6 fJ/conversion-step。 展开更多
关键词 模数转换器(ADC) 逐次逼近寄存器(SAR) 低功耗 分辨率可配置 电源电压可变
一种超低功耗的RISC-V处理器流水线结构 预览
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作者 邓天传 胡振波 《电子技术应用》 2019年第6期50-53,共4页
随着通信、芯片技术的高速发展,物联网将会是未来新一代信息技术的重要组成部分,也是促进生活智能化过程的强大动力。在IoT的终端设备应用中,超低功耗的微控制器扮演着不可或缺的角色。基于超低功耗嵌入式应用的设计目标,提出了一种基于... 随着通信、芯片技术的高速发展,物联网将会是未来新一代信息技术的重要组成部分,也是促进生活智能化过程的强大动力。在IoT的终端设备应用中,超低功耗的微控制器扮演着不可或缺的角色。基于超低功耗嵌入式应用的设计目标,提出了一种基于RISC-V指令集架构的处理器流水线结构,考虑到功耗和性能的折中要求,采用了以两级按序流水线为主体,辅以其他组件流水线长度可变的流水线结构。并在VCS环境下验证了微控制器的逻辑功能,同时通过SMIC180工艺库在DC环境下完成了综合仿真,得到了微控制器的面积占比报告。最后通过运行跑分程序测试,并与ARMCortex-M微控制器比较,比较结果表明本作品同样可应用于IoT的低功耗场景。 展开更多
关键词 流水线结构 低功耗 RISC-V架构 RISC-V处理器
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基于TDLAS的矿用激光甲烷传感器设计 预览
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作者 刘鹏 王洋洋 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2019年第7期19-21,共3页
为满足煤矿激光甲烷传感器的低功耗及抗电磁抗干扰的新要求,设计一种基于 TDLAS 原理的激光甲烷传感器,通过硬件电路设计增强传感器的电磁抗干扰能力,采用软件设计、逻辑控制、硬件设计结合的方式实现传感器的超低功耗。传感器通过国家... 为满足煤矿激光甲烷传感器的低功耗及抗电磁抗干扰的新要求,设计一种基于 TDLAS 原理的激光甲烷传感器,通过硬件电路设计增强传感器的电磁抗干扰能力,采用软件设计、逻辑控制、硬件设计结合的方式实现传感器的超低功耗。传感器通过国家检测中心检验,整机功耗仅为 1.08 W;2 级电磁辐射抗扰度、脉冲群抗扰度、浪涌(冲击)抗扰度实验,评价等级均为A 级。该研究为矿用激光甲烷传感器的设计提供新的思路。 展开更多
关键词 激光 甲烷 电磁兼容 低功耗
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低功耗全指向红外控制设备的设计与实现 预览
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作者 王志煌 杨连池 吴铭杰 《电子质量》 2019年第1期46-49,共4页
该文提出了一种低功耗全指向红外控制设备的设计与实现方法。该控制设备以蓝牙主控芯片为核心,通过采集陀螺仪、磁力计和加速度传感器的参数信息,计算并动态更新控制设备与目标家电的相对方位信息;通过蓝牙无线技术,接收智能终端的控制... 该文提出了一种低功耗全指向红外控制设备的设计与实现方法。该控制设备以蓝牙主控芯片为核心,通过采集陀螺仪、磁力计和加速度传感器的参数信息,计算并动态更新控制设备与目标家电的相对方位信息;通过蓝牙无线技术,接收智能终端的控制信号,判断并打开对应方位的红外发射管,进行精确的红外指向控制,大大减少全指向红外控制设备的能量损耗。 展开更多
关键词 低功耗 蓝牙 传感技术 红外技术
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基于单片MO-CDCTA的高集成低功耗高阶有源低通滤波器的设计 预览
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作者 罗佳 孙亮 吴志光 《电子技术应用》 2019年第6期61-64,69共5页
针对高阶滤波器体积大和功耗高的问题,提出了一种基于多输出电流差分级联跨导放大器的电流模式n阶低通滤波电路。该电路不含任何电阻,仅使用1个新的多输出电流差分级联跨导放大器和若干接地电容,能实现任意阶低通滤波器功能。使用CADENC... 针对高阶滤波器体积大和功耗高的问题,提出了一种基于多输出电流差分级联跨导放大器的电流模式n阶低通滤波电路。该电路不含任何电阻,仅使用1个新的多输出电流差分级联跨导放大器和若干接地电容,能实现任意阶低通滤波器功能。使用CADENCE进行设计和调试,电路芯片面积仅0.04mm^2,仿真功耗仅4.18mW,最大3dB截止频率500MHz。三阶巴特沃斯低通滤波器仿真与瞬态响应实验证明了理论的正确性。 展开更多
关键词 n阶通滤波器 多输出电流差分级联跨导放大器 电流模式 低功耗 高集成
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基于STM32的矿用随钻测斜仪低功耗模式研究
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作者 宫浩 《电子测量技术》 2019年第6期33-36,共4页
为了提高矿用测斜仪在煤矿井下钻探施工时的工作时间,以STM32嵌入式芯片为核心,提出了一种基于低功耗模式的测量方案。利用磁传感器和加速度传感器配合专用驱动芯片感知地球磁场和重力场,从而获得钻孔姿态信息。通过对STM32低功耗模式... 为了提高矿用测斜仪在煤矿井下钻探施工时的工作时间,以STM32嵌入式芯片为核心,提出了一种基于低功耗模式的测量方案。利用磁传感器和加速度传感器配合专用驱动芯片感知地球磁场和重力场,从而获得钻孔姿态信息。通过对STM32低功耗模式的研究,使仪器在非测量时间进入休眠状态,从而降低仪器功耗,提高工作时间。通过现场工业性试验表明,在保证测量精度和时间同步性的前提下,仪器单次使用时间超过60 h,完全满足钻探施工时对钻孔轨迹测量的要求。 展开更多
关键词 随钻测斜仪 时间同步 低功耗 时间校准
低功耗蓝牙BLE协议 预览
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作者 杨一聪 《企业技术开发》 2019年第4期76-79,共4页
现在科技发展迅速,世界上也不断出现了许多新技术。从以前的PC端时代,演变到现在的移动端时代。无线通信是发展的潮流,而蓝牙技术的不断进步更新也使得智能蓝牙(低功耗蓝牙BLE)应运而生。蓝牙BLE是一种无线通信协议,它有着低功率、短距... 现在科技发展迅速,世界上也不断出现了许多新技术。从以前的PC端时代,演变到现在的移动端时代。无线通信是发展的潮流,而蓝牙技术的不断进步更新也使得智能蓝牙(低功耗蓝牙BLE)应运而生。蓝牙BLE是一种无线通信协议,它有着低功率、短距离、低数据速率的特点。BLE的分层协议栈能以低功耗高效传输少量数据,使其成为电池供电应用的首选无线协议。 展开更多
关键词 低功耗 蓝牙BLE协议
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养殖场奶牛体征智能耳标的设计与实现 预览
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作者 龙夏 檀明 +1 位作者 王晓峰 刘原 《齐齐哈尔大学学报:自然科学版》 2019年第5期15-19,30共6页
奶牛体征监测系统是农场养殖系统中重要的一部分,是判断奶牛体征、疾病、发情及产奶品质的重要指标点.现有判别方法是人工测量肛温,费时且不适合规模化养殖.本文设计了基于WIFI的智能耳标,以体温和进食量为奶牛体征检测指标.以CC3200作... 奶牛体征监测系统是农场养殖系统中重要的一部分,是判断奶牛体征、疾病、发情及产奶品质的重要指标点.现有判别方法是人工测量肛温,费时且不适合规模化养殖.本文设计了基于WIFI的智能耳标,以体温和进食量为奶牛体征检测指标.以CC3200作为WIFI发射器和处理器,结合高精度非接触式温度传感器TMP102测量牛耳温度,通过薄膜压力传感器测量进食量,在软件中实现体温和耳温差补算法.耳标将采集到的体温和进食量作为一个主题消息发送到MQTT服务器,显示端通过订阅相关的主题消息来接收信息.采用纽扣电池供电,CC3200低功耗管理,使耳标的使用寿命可达两年以上.在节省人力的同时,提高了奶牛监测的效率. 展开更多
关键词 物联网 CC3200 TMP102 耳温 低功耗 MQTT
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基于STC89C51的智能晾衣架设计与实践 预览
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作者 梁英波 《周口师范学院学报》 CAS 2019年第2期50-52,共3页
面对高房价和狭小的住房空间以及快节奏的生活方式,人们对能够节省空间、低成本、低功耗的智能晾衣架的需要不断增加.以STC89C51单片机为核心控制器,设计出能够根据天气变化情况自动伸出和收回的低成本、低功耗智能晾衣架,即节省宝贵的... 面对高房价和狭小的住房空间以及快节奏的生活方式,人们对能够节省空间、低成本、低功耗的智能晾衣架的需要不断增加.以STC89C51单片机为核心控制器,设计出能够根据天气变化情况自动伸出和收回的低成本、低功耗智能晾衣架,即节省宝贵的住房空间,又解决了人们不能及时由于天气变化收起晾晒衣物的问题,经过系统测试和误差分析,效果良好. 展开更多
关键词 STC89C51 智能 晾衣架 成本 低功耗
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Cypress MB9B520M 32位ARM MCU开发方案 预览
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《世界电子元器件》 2019年第2期47-52,共6页
cypress公司的MB9B520M是高度集成的32位MCU,基于Arm?Cortex?-M3处理器,工作频率高达72MHz,集成了片上闪存和SRAM,以及外设功能如各种计时器,ADC,DAC和通信接口如USB, CAN, UART, CSIO, I2C, LIN,主要用在嵌入式应用和低成本低功耗应用... cypress公司的MB9B520M是高度集成的32位MCU,基于Arm?Cortex?-M3处理器,工作频率高达72MHz,集成了片上闪存和SRAM,以及外设功能如各种计时器,ADC,DAC和通信接口如USB, CAN, UART, CSIO, I2C, LIN,主要用在嵌入式应用和低成本低功耗应用.本文介绍了MB9B520M主要特性,框图以及评估板SK-FM3-80PMC-MB9BF524M主要特性,电路图和主要元件分布图. 展开更多
关键词 框图 特性 公司 嵌入式应用 计时器 低功耗 电路图
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ST STM32L496xx系列超低功耗32位ARM MCU开发方案 预览
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《世界电子元器件》 2019年第2期59-62,共4页
ST公司的STM32L496xx系列是超低功耗32位ARM MCU+FPU,工作频率高达80MHz,具有100DMIPS,集成了多达1MB闪存,320KB SRAM,USB OTG FS,提供多达三个快速12位ADC(5 Msps),两个比较器,两个运放,两个DAC通路,一个内部基准电压缓冲器,一个低功耗... ST公司的STM32L496xx系列是超低功耗32位ARM MCU+FPU,工作频率高达80MHz,具有100DMIPS,集成了多达1MB闪存,320KB SRAM,USB OTG FS,提供多达三个快速12位ADC(5 Msps),两个比较器,两个运放,两个DAC通路,一个内部基准电压缓冲器,一个低功耗RTC,两个通用32位计时器和两个专用马达控制的16位低功耗计时器,七个通用16位计时器和两个16位低功耗计时器. 展开更多
关键词 电压 音频 计时器 工作频率 低功耗 基准 缓冲器
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对称多谐自激振荡电路设计与分析 预览
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作者 姜红星 樊春玲 《自动化仪表》 CAS 2019年第1期58-61,共4页
随着国家对新型节能科技的重点扶持以及安全经营的高度重视,商业厨房中明火烹调的方式逐渐被节能环保、安全系数高的电磁加热所取代。针对Middleby公司的商用电磁保温桶项目,设计实现了温度可调、加热保温自动化、超温及干锅自动断电保... 随着国家对新型节能科技的重点扶持以及安全经营的高度重视,商业厨房中明火烹调的方式逐渐被节能环保、安全系数高的电磁加热所取代。针对Middleby公司的商用电磁保温桶项目,设计实现了温度可调、加热保温自动化、超温及干锅自动断电保护的智能化加热产品。在商用电磁保温桶的开发设计过程中,作为后级电路的驱动电路,自激振荡电路是整个系统中必不可少的的环节。为了设计保温电磁设备工作电路中使用的15 kHz稳定脉冲的多谐自激振荡电路,分析了传统自激振荡电路的原理与不足。通过增加反馈电路与延时电路,设计了性能稳定的对称多谐自激振荡电路。通过软件仿真及实际电路测试,将理论值与实际值进行比较分析。试验结果表明,所设计的对称多谐自激振荡电路可以提高系统稳定性,杜绝程序跑飞的可能性,且电路结构简单、成本低,适用于低功率应用场合。 展开更多
关键词 电磁加热 节能 自激谐振 对称性 反馈 推挽电路 低功耗
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基于农业物联网的低功耗智能温室监控系统 预览
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作者 姚引娣 王磊 +1 位作者 海小娟 刘利 《西安邮电大学学报》 2019年第2期78-83,共6页
针对农业温室大棚远程智能监控需求的问题,设计一种远程低功耗智能温室监控系统。以TI的低功耗芯片MSP430F149为处理器,组建低功耗传感器网络,并通过ESP32接入互联网。传感器终端采用休眠和唤醒的方式,实现超低功耗的温湿度数据采集和监... 针对农业温室大棚远程智能监控需求的问题,设计一种远程低功耗智能温室监控系统。以TI的低功耗芯片MSP430F149为处理器,组建低功耗传感器网络,并通过ESP32接入互联网。传感器终端采用休眠和唤醒的方式,实现超低功耗的温湿度数据采集和监控,通过SI4463无线通信模块完成温湿度数据和监控命令的实时传输。监控端通过物联网云平台实现远程监控多个传感器网络。测试结果表明,该系统能对温室环境中温度和湿度参数进行实时采集和监测,并具有较低的功耗。 展开更多
关键词 农业物联网 智能温室 传感器网络 低功耗
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基于MSP430的低功耗煤矿瓦斯监测系统设计
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作者 吴赛燕 杨辉 《煤炭技术》 CAS 2019年第3期138-140,共3页
瓦斯浓度测量是确保煤矿安全生产的关键,考虑煤矿瓦斯分布测量的低功耗需求,设计基于MSP430单片机和ZigBee通信为核心的煤矿瓦斯测量系统。系统由路由和现场测量节点组成,设计支持低功耗运行的瓦斯测量和ZigBee通信电路,根据路由和分布... 瓦斯浓度测量是确保煤矿安全生产的关键,考虑煤矿瓦斯分布测量的低功耗需求,设计基于MSP430单片机和ZigBee通信为核心的煤矿瓦斯测量系统。系统由路由和现场测量节点组成,设计支持低功耗运行的瓦斯测量和ZigBee通信电路,根据路由和分布测量节点测得的瓦斯数据为控制参数,控制现场测量节点的唤醒和休眠状态,以最大限度降低功耗.实际组网表明,该系统运行可靠、功耗低,可实现异常瓦斯浓度位置的精确定位和计量。 展开更多
关键词 煤矿 瓦斯浓度测量 低功耗 MSP430 ZIGBEE
TI CC2640R2F蓝牙低功耗MCU参考设计TIDA-01624 预览
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《世界电子元器件》 2019年第3期57-60,共4页
TI公司的CC2640R2F是SimpleLink?Bluetooth?蓝牙低功耗无线MCU,包括32位ARM?Cortex?-M3核,主处理器运行在48MHz,具有丰富的外设备特性包括独特的超低功耗传感器控制器,主要用在家庭和建筑物自动化,工业领域如物流和生产自动化,健康和医... TI公司的CC2640R2F是SimpleLink?Bluetooth?蓝牙低功耗无线MCU,包括32位ARM?Cortex?-M3核,主处理器运行在48MHz,具有丰富的外设备特性包括独特的超低功耗传感器控制器,主要用在家庭和建筑物自动化,工业领域如物流和生产自动化,健康和医疗,销售,运动和健身以及HID. 展开更多
关键词 MCU TI CC2640R2F TIDA-01624 CC DBM 低功耗 ARM 参考设计
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低功耗高精度海洋压力采集系统设计 预览
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作者 孙宇梦 鲍爱达 +1 位作者 丁红晖 马子光 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2019年第4期56-60,共5页
为解决当前在海洋环境中温度、压力等环境参数采集系统所存在的功耗大、续航差、体积大、安装维修困难、精度不高等问题,提出了一种低功耗、小型化、高精度、集成度高的压力采集系统方案。该系统以FPGA为主控芯片,模数转换模块采用PGA90... 为解决当前在海洋环境中温度、压力等环境参数采集系统所存在的功耗大、续航差、体积大、安装维修困难、精度不高等问题,提出了一种低功耗、小型化、高精度、集成度高的压力采集系统方案。该系统以FPGA为主控芯片,模数转换模块采用PGA900芯片,结合低功耗设计方案使得系统在采集状态与睡眠状态之间灵活切换,大幅降低了系统功耗。数据回传时,将线性补偿后的压力值和温度值传输至上位机进行显示与分析。结果表明,系统在采集状态时的电流为5.37 mA左右,睡眠状态电流为149μA,温度信号和压力信号采集精度约为0.05%。该采集系统具备低功耗、高精度、便携特性,在一定程度上能满足高精度和海洋环境下长时间周期性工作的要求。 展开更多
关键词 FPGA PGA900 采集 低功耗 高精度 压力
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基于FBAR谐振器件的CMOS振荡电路特性比较 预览
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作者 陈振雄 高同强 +3 位作者 赵思琦 方康明 赵湛 杨海钢 《太赫兹科学与电子信息学报》 北大核心 2019年第2期322-326,337共6页
薄膜体声波谐振器(FBAR)是一种薄膜体声波谐振微机电系统(MEMS)器件,其与振荡电路相结合,可以将大气环境中的湿度、气压等信息转化为高频振荡信号,作为环境参数的度量。振荡电路是FBAR检测系统的关键,针对实际应用中FBAR品质因数较低,... 薄膜体声波谐振器(FBAR)是一种薄膜体声波谐振微机电系统(MEMS)器件,其与振荡电路相结合,可以将大气环境中的湿度、气压等信息转化为高频振荡信号,作为环境参数的度量。振荡电路是FBAR检测系统的关键,针对实际应用中FBAR品质因数较低,导致频率检测电路功耗大、相位噪声特性差的特点,比较了3种频率检测方案,包括现有的Pierce振荡器、环形振荡器,以及提出的改进交叉耦合振荡器。3种振荡器分别采用不同的方法来优化其关键技术指标,通过比对,为进一步的检测系统设计提供帮助。本文所采用的FBAR谐振器品质因数为205.5,采用SMIC0.18μm CMOS工艺设计振荡电路,所设计的3种振荡器功耗分别是26.3 mW,0.382 mW,4.32 mW,在1 MHz频偏时的相位噪声分别是-111 dBc/Hz,-152 dBc/Hz,-126 dBc/Hz,交叉耦合振荡器能满足高精确度的环境变量测量、交叉耦合结构要求。 展开更多
关键词 薄膜体声波谐振器 振荡器 低功耗 相位噪声
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低功耗无线温室环境监测仪的研究 预览
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作者 胡枫林 姚骏 《工业控制计算机》 2019年第3期83-84,87共3页
针对传统的温室环境监测系统存在布线复杂、功耗高、精度低等弊端,研究并设计了一种低功耗无线环境监测仪。该监测仪使用了Sub-1 GHz超低功耗无线微控制器CC1310作为主控制器和无线通讯模块,由太阳能电池和锂电池供电。环境参数由光强... 针对传统的温室环境监测系统存在布线复杂、功耗高、精度低等弊端,研究并设计了一种低功耗无线环境监测仪。该监测仪使用了Sub-1 GHz超低功耗无线微控制器CC1310作为主控制器和无线通讯模块,由太阳能电池和锂电池供电。环境参数由光强传感器、温湿度传感器和二氧化碳浓度传感器进行测量,并通过Sub-1 GHz无线传输方式发送到服务器。测试表明,该监测仪具有功耗低、精度高、性能可靠等显著特点,可对温室环境参数进行全面、实时、长期的监测。 展开更多
关键词 低功耗 环境监测 无线传输 Sub-1G
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用于14位210MS/s电荷域ADC的采样保持前端电路 预览
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作者 陈珍海 魏敬和 +4 位作者 钱宏文 于宗光 苏小波 薛颜 张鸿 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期732-738,共7页
该文提出一种用于电荷域流水线模数转换器(ADC)的高精度输入共模电平不敏感采样保持前端电路。该采样保持电路可对电荷域流水线ADC中由输入共模电平误差引起的共模电荷误差进行补偿。所提出的高精度输入共模电平不敏感采样保持电路被运... 该文提出一种用于电荷域流水线模数转换器(ADC)的高精度输入共模电平不敏感采样保持前端电路。该采样保持电路可对电荷域流水线ADC中由输入共模电平误差引起的共模电荷误差进行补偿。所提出的高精度输入共模电平不敏感采样保持电路被运用于一款14位210MS/s电荷域ADC中,并在1P6M0.18μmCMOS工艺下实现。测试结果显示,该14位ADC电路在210MS/s条件下对于30.1MHz单音正弦输入信号得到的无杂散动态范围为85.4dBc,信噪比为71.5dBFS,而ADC内核功耗仅为205mW,面积为3.2mm^2。 展开更多
关键词 流水线模数转换器 电荷域 采样保持 低功耗 共模电荷
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井下避难监控系统备用电源设计研究 预览
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作者 李超 《能源与节能》 2019年第7期148-150,152共4页
为了在紧急情况下确保井下避难硐室内系统工作不低于96 h,基于硐室内设备类别多、功率低的特性,设计了一种备用电源,并对其硬件及软件进行了设计。该电源损耗小,效率高,安装轻便。
关键词 监控系统 镍氢电池 本质安全 低功耗
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