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基于卷积自编码器的心电压缩方法 预览
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作者 朱晓铭 王仲悦 +2 位作者 陈林海 张帅 王云峰 《电子设计工程》 2019年第22期65-69,共5页
为了有效地实现心电信号压缩,以便心电数据的传输和存储,提出了一种基于卷积自编码器的心电压缩方法。通过卷积神经网络对心电图特征提取易实现降维,在卷积自编码器的编码过程中来实现心电压缩,将编码层作为压缩结果。卷积神经网络处理... 为了有效地实现心电信号压缩,以便心电数据的传输和存储,提出了一种基于卷积自编码器的心电压缩方法。通过卷积神经网络对心电图特征提取易实现降维,在卷积自编码器的编码过程中来实现心电压缩,将编码层作为压缩结果。卷积神经网络处理多通道的输入,因此可以实现导联体系的心电压缩。结果采用均方根百分误差和压缩比作为评判标准,单导联心电图压缩比为16,十二导联心电图压缩比为24,均方根损失误差在3%左右,从而验证了卷积自编码器的有效性。 展开更多
关键词 计算机神经网络 心电压缩 卷积自编码器 心电图
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基于卷积神经网络重建十二导联心电图
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作者 朱晓铭 陈林海 +1 位作者 张帅 王云峰 《微电子学与计算机》 北大核心 2019年第9期12-15,共4页
由矢量心电图衍生标准十二导联心电图的传统方法是Dower转换,由于模型过于简单,在心电图细节方面重建效果不佳.为了提高衍生效果,提出一种基于卷积神经网络的衍生方法.首先采用卷积自编码器获取Frank正交导联心电图的高级语义,然后利用... 由矢量心电图衍生标准十二导联心电图的传统方法是Dower转换,由于模型过于简单,在心电图细节方面重建效果不佳.为了提高衍生效果,提出一种基于卷积神经网络的衍生方法.首先采用卷积自编码器获取Frank正交导联心电图的高级语义,然后利用卷积神经网络实现从编码层重建标准十二导联心电图.最后采用R2和相关系数作为评判标准来分析结果,均明显优于传统算法,这充分证明了采用卷积神经网络衍生心电图这一方法的有效性和优异性. 展开更多
关键词 心电图 卷积神经网络 自编码器 矢量心电图
基于PVDF压电薄膜的阻塞型呼吸暂停监测方法 预览
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作者 贾学斌 廖曦文 +1 位作者 商春恒 王云峰 《传感器与微系统》 CSCD 2019年第5期143-145,共3页
介绍了一种基于压电信号的阻塞型睡眠呼吸暂停监测方法。聚偏氟乙烯(PVDF)压电薄膜可以采集到人躺在床上时由于胸腔振动而产生的压电信号。采集到的压电信号经过电荷放大和滤波之后由微控制器经过模/数(A/D)采样转换为数字信号。数字化... 介绍了一种基于压电信号的阻塞型睡眠呼吸暂停监测方法。聚偏氟乙烯(PVDF)压电薄膜可以采集到人躺在床上时由于胸腔振动而产生的压电信号。采集到的压电信号经过电荷放大和滤波之后由微控制器经过模/数(A/D)采样转换为数字信号。数字化的压电信号经过算法处理得出阻塞型呼吸暂停出现的次数以实现对阻塞型呼吸暂停的监测。经过初步的实验证明,提出的方法的监测准确率大于90%。基本满足睡眠呼吸暂停监测的需求。 展开更多
关键词 压电信号 电荷放大和滤波 算法 阻塞型呼吸暂停监测
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平移不变小波变换在脉搏波去噪中的应用 预览
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作者 王泰琨 张海英 +2 位作者 张以涛 张俊 耿兴光 《信息技术与网络安全》 2018年第5期66-70,共5页
脉搏波可被看作是心脏血管和其他器官在人体体表的表达。脉搏波波形形状和局部特征点承载了大量的人体体征信息。对脉搏波信号进行高效的预处理去噪,对后续人体疾病诊断和健康检测具有重要意义。鉴于传统小波硬阈值除噪方法会引入伪吉... 脉搏波可被看作是心脏血管和其他器官在人体体表的表达。脉搏波波形形状和局部特征点承载了大量的人体体征信息。对脉搏波信号进行高效的预处理去噪,对后续人体疾病诊断和健康检测具有重要意义。鉴于传统小波硬阈值除噪方法会引入伪吉布斯现象,软阈值除噪法会对信号产生过度平滑的缺陷,文章采用基于平移时不变小波变换的新阈值除噪方法。实验结果表明,与传统小波去噪方法比较该方法具有更高的信噪比和更低的均方根误差,能够有效抑制伪吉布斯现象。 展开更多
关键词 脉搏波 小波阈值去噪 平移不变
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基于压电信号的两种心率呼吸率提取算法比较 预览
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作者 贾学斌 廖曦文 +1 位作者 商春恒 王云峰 《信息技术与网络安全》 2018年第7期98-101,共4页
随着物联网技术的发展,新型人体生理数据实时检测系统逐渐出现。柔性聚偏氟乙烯(PVDF)压电薄膜,一种广泛应用于医疗仪器的传感器,可以隔着衣服采集到被测者的心跳和呼吸的混合信号。通过适当的算法,微控制器可以从混合信号中计算出被... 随着物联网技术的发展,新型人体生理数据实时检测系统逐渐出现。柔性聚偏氟乙烯(PVDF)压电薄膜,一种广泛应用于医疗仪器的传感器,可以隔着衣服采集到被测者的心跳和呼吸的混合信号。通过适当的算法,微控制器可以从混合信号中计算出被测者的心率和呼吸率。介绍了两种处理这种混合信号的算法,并通过实验比较了两种算法的正确率和抗噪声能力。 展开更多
关键词 物联网 压电薄膜 算法 心率和呼吸率
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一种改进的基于压缩感知的心电压缩算法 预览
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作者 王玉娇 刘昱 +1 位作者 陈林海 杨连军 《计算机测量与控制》 2018年第7期266-270,共5页
为了解决远程动态心电记录仪数据量过大的问题,并且克服基于压缩感知的压缩算法压缩比有限的问题,提出压缩感知压缩与移位差分位压缩结合的心电数据压缩算法,移位差分位压缩算法是无损压缩算法,在不影响压缩感知重构精度的前提下进一步... 为了解决远程动态心电记录仪数据量过大的问题,并且克服基于压缩感知的压缩算法压缩比有限的问题,提出压缩感知压缩与移位差分位压缩结合的心电数据压缩算法,移位差分位压缩算法是无损压缩算法,在不影响压缩感知重构精度的前提下进一步提高压缩比;经实验证明,该方法将压缩感知原有4倍的压缩比最高提高到11倍,最小为4.81倍,压缩端的计算复杂度为O(N),满足远程动态心电记录仪的需求。 展开更多
关键词 心电数据 压缩感知 移位差分位压缩算法 远程动态心电记录仪
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应用于ETCS超低功耗唤醒接收机的设计
7
作者 刘国政 黄水龙 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2018年第2期43-48,共6页
基于DSRC标准,介绍了唤醒接收机在ETCS中的应用,通过采用提出的设计方案,设计一款低功耗,高灵敏度唤醒接收机.基于0.13μmCMOS工艺,实现了偏置电路,放大电路,比较器,电流基准源和驱动等电路模块.采用优化的电路结构,使得运... 基于DSRC标准,介绍了唤醒接收机在ETCS中的应用,通过采用提出的设计方案,设计一款低功耗,高灵敏度唤醒接收机.基于0.13μmCMOS工艺,实现了偏置电路,放大电路,比较器,电流基准源和驱动等电路模块.采用优化的电路结构,使得运放有较低功耗和高增益.为了减小噪声和比较器自身失调对比较器输出的影响,采用带迟滞功能的比较器.仿真结果表明,唤醒接收机可工作在2~3.3V电源电压,~40-80度下,典型情况下基带的检测灵敏度为--68.3dBm,直流电流为6.97μ△. 展开更多
关键词 电子收费系统(ETCS) 唤醒接收机 超低功耗 弱反型区
一种符合IEEE 802.15.4a标准的脉冲发生器
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作者 刘国政 单强 +1 位作者 魏子辉 黄水龙 《微电子学》 CSCD 北大核心 2018年第6期753-758,764共7页
设计了一种基于IEEE 802.15.4a标准的脉冲发生器,包括脉冲产生、BPSK调制、低通滤波三个部分。提出多路脉冲合成方法,降低了对基带工作速度的要求。提出一种适用于该协议的BPSK调制电路,将极性调制到脉冲上,同时可实现脉冲的单端转差分... 设计了一种基于IEEE 802.15.4a标准的脉冲发生器,包括脉冲产生、BPSK调制、低通滤波三个部分。提出多路脉冲合成方法,降低了对基带工作速度的要求。提出一种适用于该协议的BPSK调制电路,将极性调制到脉冲上,同时可实现脉冲的单端转差分功能和脉冲幅度调节。设计了基于反相器跨导的Gm-C滤波器,滤除脉冲的高频成分。最后研究了电路的低功耗方案,可动态开启或关闭电路,降低了电路功耗。基于0.18μm CMOS工艺进行电路设计。后仿真结果表明,产生的脉冲经过互相关后,主瓣宽度为1.35ns,消耗电流约为7.1mA,通过动态管理,电流最低可降至0.3mA左右。 展开更多
关键词 脉冲发生器 多路脉冲合成 低功耗
基于SOI-0.18μm高PAE CMOS Class—E功率放大器 被引量:1
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作者 郑岩 李志强 +2 位作者 刘昱 黄水龙 张海英 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2017年第2期63-67,共5页
基于IBM SOI-0.18μm CMOS工艺,实现了高PAE的Class—E功率放大器.此放大器由两级构成.在输出级采用了负电容技术,抵消寄生电容,提高效率.输出级的共栅管采用自偏置,防止晶体管被击穿.驱动级采用Class-E结构,使得输出级能更... 基于IBM SOI-0.18μm CMOS工艺,实现了高PAE的Class—E功率放大器.此放大器由两级构成.在输出级采用了负电容技术,抵消寄生电容,提高效率.输出级的共栅管采用自偏置,防止晶体管被击穿.驱动级采用Class-E结构,使得输出级能更好地实现开与关.两级之间使用了改善输出级电压和电流交叠的网络.通过使用这些技术,在2.8V电源电压下,功率放大器工作在2.4GHz的时候,输出功率为23.44dBm,PAE为58.99%. 展开更多
关键词 PAE Class-E功率放大器 输出级 驱动级
基于IOCP的远程心电监控系统设计 预览
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作者 陈永波 徐静波 王云峰 《微型机与应用》 2017年第18期99-102,105共5页
为保证远程心电监控系统中数据传输的完整性和准确性,设计了基于IOCP(I/O Completion Port)网络通信模型的远程心电监控系统。心电采集设备将ADS1298芯片采集的心电数据封装后,以短连接形式发送至远程心电监测工作站,基于IOCP通信模... 为保证远程心电监控系统中数据传输的完整性和准确性,设计了基于IOCP(I/O Completion Port)网络通信模型的远程心电监控系统。心电采集设备将ADS1298芯片采集的心电数据封装后,以短连接形式发送至远程心电监测工作站,基于IOCP通信模型搭建的心电监测工作站能够响应大量的设备网络连接请求,并以较低的系统资源处理网络数据包的频繁收发,此外还能对心电数据进行校验、存储、显示和监测。最后通过准确性测试和性能分析,验证了系统的可行性。 展开更多
关键词 心电监测 I/O完成端口 ADS1298 无线传输
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采用环型运放的12-bit 40-MS/s采样保持电路设计实现 预览 被引量:1
11
作者 魏子辉 黄水龙 单强 《电子学报》 CSCD 北大核心 2017年第12期2890-2895,共6页
为了保证模数转换器转换速度和精度,本文基于0.18微米工艺,设计实现了一款应用于12-bit 40-MS/s流水线ADC前端的采样保持电路.所采用的环型结构运放,可以简化设计、且占用面积小;同时,采用绝缘体上硅工艺,可以消除栅压自举开关中开关管... 为了保证模数转换器转换速度和精度,本文基于0.18微米工艺,设计实现了一款应用于12-bit 40-MS/s流水线ADC前端的采样保持电路.所采用的环型结构运放,可以简化设计、且占用面积小;同时,采用绝缘体上硅工艺,可以消除栅压自举开关中开关管的衬偏效应,改善开关的线性度,提高采样保持电路的性能.采样保持电路面积是0.023平方毫米.测试结果表明:在1.5V供电电压下,采样保持电路功耗是3.5mW;在1MHz输入频率、40MHz采样频率下,该采样保持电路无杂散动态范围可以达到76.85dB,满足12-bit 40-MS/s流水线模数转换器应用需求. 展开更多
关键词 采样保持电路 绝缘体上硅工艺 运放 栅压自举开关 无杂散动态范围
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带有DCOC的超低功耗可调谐低通滤波器
12
作者 鲍红艳 卫宝跃 +2 位作者 刘欣 王小松 刘昱 《微电子学》 CSCD 北大核心 2017年第2期203-206,共4页
应用于零中频接收机,设计了一种具有4阶跳蛙结构且能有效消除直流失调的有源RC低通滤波器。该滤波器的4个可调带宽分别是180,360,720,1 400kHz,通带增益范围为0~72dB,能够实现多模移动通信的信道选择以及抵抗邻频干扰;在带宽为180kHz时... 应用于零中频接收机,设计了一种具有4阶跳蛙结构且能有效消除直流失调的有源RC低通滤波器。该滤波器的4个可调带宽分别是180,360,720,1 400kHz,通带增益范围为0~72dB,能够实现多模移动通信的信道选择以及抵抗邻频干扰;在带宽为180kHz时,功耗仅为350μW;当增益为0dB时,该电路的直流失调抑制值为-128dB,IIP3可达30dBm,实现了信号的线性传输。该电路采用TSMC 0.18μm CMOS工艺实现。 展开更多
关键词 有源RC低通滤波器 超低功耗 直流失调消除 可调谐
基于SiGe-0.13μm X波段高效率功率放大器
13
作者 崔凯 李志强 +1 位作者 刘昱 张海英 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2017年第8期82-86,92共6页
基于IBMSiGe0.13μm BiCMOS工艺,设计了一个工作在超过BVceo的SiGe HBTs classE功放,在产生高的输出功率的同时又保持了比较高的功率附加效率.利用SiGe堆叠E类结构来增加整体的电压摆幅,每个管子都是工作在安全操作区域,同时电压... 基于IBMSiGe0.13μm BiCMOS工艺,设计了一个工作在超过BVceo的SiGe HBTs classE功放,在产生高的输出功率的同时又保持了比较高的功率附加效率.利用SiGe堆叠E类结构来增加整体的电压摆幅,每个管子都是工作在安全操作区域,同时电压是超过BVceo的,进一步加大了功放的输出功率.设计了级间匹配网络,既保持了输出级比较高的击穿电压,又兼顾了功放的性能.在10GHz工作频率下,功放的峰值PAE达到了47.4%,同时其输出功率达到21.43dBm. 展开更多
关键词 BVCBO BVCEO CLASS-E SIGE 功率放大器
一种高效率2.4 GHz CMOSE类功率放大器 被引量:1
14
作者 郑岩 李志强 +2 位作者 刘昱 黄水龙 张以涛 《微电子学》 CSCD 北大核心 2017年第4期473-477,共5页
基于IBM SOI 0.18μm CMOS工艺,设计了一种高功率附加效率(PAE)的E类功率放大器,由驱动级和输出级两级构成。驱动级采用E类结构,使输出级能更好地实现开与关。输出级采用电感谐振寄生电容,提高了效率。输出级的共栅管采用自偏置的方式... 基于IBM SOI 0.18μm CMOS工艺,设计了一种高功率附加效率(PAE)的E类功率放大器,由驱动级和输出级两级构成。驱动级采用E类结构,使输出级能更好地实现开与关。输出级采用电感谐振寄生电容,提高了效率。输出级的共栅管采用自偏置的方式,防止晶体管被击穿。两级之间使用了改善输出级电压和电流交叠的网络。仿真结果表明,在2.8 V电源电压下,工作频率为2.4 GHz时,功率放大器的输出功率为23.17 d Bm,PAE为57.7%。 展开更多
关键词 功率附加效率 E类功率放大器 输出级 驱动级
一种基于反相器的音频应用低功耗Sigma-Delta模数转换器 被引量:1
15
作者 柯强 卫宝跃 +2 位作者 梁帅 刘昱 张海英 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2016年第8期24-28,共5页
为实现音频应用低功耗Sigma—Delta模数转换器的设计,采用基于反相器的设计方法.模数转换器中Sig—ma-Delta调制器采用单环三阶前馈结构,以及基于反相器的开关电容积分器设计,并采用恒定跨导偏置LDO精确调整反相器的工作点,提高电... 为实现音频应用低功耗Sigma—Delta模数转换器的设计,采用基于反相器的设计方法.模数转换器中Sig—ma-Delta调制器采用单环三阶前馈结构,以及基于反相器的开关电容积分器设计,并采用恒定跨导偏置LDO精确调整反相器的工作点,提高电路稳定性.该Sigma—Delta调制器采用SMIC0.18μmCMOS工艺,在采样频率6.144MHz下,24kHz音频信号带宽内,信噪失真比(SNDR)为91.5dB,动态范围(DR)为96dB,工作电源电压为1.3V,整体功耗为0.48mw,满足高性能低功耗的要求. 展开更多
关键词 音频模数转换器 Sigma—Delta调制器 低功耗 基于反相器的开关电容电路
基于28nm CMOS工艺的鉴频鉴相器和电荷泵设计 被引量:2
16
作者 谢灿 黄水龙 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2016年第12期57-61,共5页
基于SMIC 28nm CMOS工艺,完成了高性能鉴频鉴相器和电荷泵的设计.采用D触发器型鉴频鉴相器结构,通过优化其门电路结构,获得了一种两路输出信号具有良好匹配性能的鉴频鉴相器.采用源极开关的电荷泵结构,同时在该结构中采用轨到轨输入级... 基于SMIC 28nm CMOS工艺,完成了高性能鉴频鉴相器和电荷泵的设计.采用D触发器型鉴频鉴相器结构,通过优化其门电路结构,获得了一种两路输出信号具有良好匹配性能的鉴频鉴相器.采用源极开关的电荷泵结构,同时在该结构中采用轨到轨输入级的运放,获得了一种在较大的输出电压范围内都具有低失配电流的电荷泵. 展开更多
关键词 高性能 鉴频鉴相器 电荷泵 源极开关 电流失配
一种基于40nm CMOS工艺12位60 MHz流水线模数转换器
17
作者 谢灿 魏子辉 黄水龙 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2016年第11期54-59,共6页
采用带采样/保持电路,由10级1.5位每级级电路和最后一级为2位flash ADC组成的流水线结构,设计了一种12位60MHz高性能流水线模数转换器.在设计中采用栅压自举开关降低非线性,采用带增益自举的折叠式共源共栅输入级和AB类输出级的运放,采... 采用带采样/保持电路,由10级1.5位每级级电路和最后一级为2位flash ADC组成的流水线结构,设计了一种12位60MHz高性能流水线模数转换器.在设计中采用栅压自举开关降低非线性,采用带增益自举的折叠式共源共栅输入级和AB类输出级的运放,采用动态锁存比较器,同时逐级优化级电路中采样电容以及运放的增益和带宽.在SMIC 40nm CMOS工艺下,当输入信号为1.875 MHz,采样速率为60 MHz时,SNDR为68.7dB,SFDR为74.6dB,ENOB为11.12bit,芯片的核心面积为0.95mm2,1.1V的电源电压下,消耗的总电流为56mA. 展开更多
关键词 流水线模数转换器 高性能 采样/保持电路 栅压自举开关 动态锁存比较器
一种高线性度宽带可编程增益放大器 预览 被引量:2
18
作者 柯强 刘欣 +2 位作者 刘昱 王小松 张海英 《电子技术应用》 北大核心 2016年第6期30-33,共4页
设计了一种应用于超宽带无线接收机的高线性度宽带可编程增益放大器(PGA),该PGA采用线性度增强型源简并结构的放大器加电阻衰减网络的结构,增益的调节分两步完成,PGA Core实现6dB增益调节步长,电阻衰减网络实现1dB增益调节步长,PGA C... 设计了一种应用于超宽带无线接收机的高线性度宽带可编程增益放大器(PGA),该PGA采用线性度增强型源简并结构的放大器加电阻衰减网络的结构,增益的调节分两步完成,PGA Core实现6dB增益调节步长,电阻衰减网络实现1dB增益调节步长,PGA Core电路采用线性度增强型源简并结构放大器,提高PGA的线性度。PGA采用SMIC 0.18μm混合信号CMOS工艺,1.8 V电源电压供电,仿真结果表明,该PGA增益范围-4-28dB,1dB步进,3dB带宽大于280 MHz,最大增益时输出三阶交调点(OIP3)25.7dBm,噪声系数(NF)22.24dB,总体电路消耗10.4 m A电流,芯片有效面积0.2 mm^2。 展开更多
关键词 可编程增益放大器 线性度增强放大器 数字控制 宽带
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一种模糊C均值图像分割改进算法 预览
19
作者 刘景康 刘健 +1 位作者 赵坤 张浩 《电子设计工程》 2019年第3期6-10,15共6页
提出了一种基于空间邻域信息和灰度分布信息的模糊C均值图像分割改进算法。将空间邻域信息引入目标函数中,充分考虑邻域像素对聚类的影响,定义新的特征距离为空间距离和灰度距离的加权和,并根据相同灰度的像素点在各个聚类集合的分布情... 提出了一种基于空间邻域信息和灰度分布信息的模糊C均值图像分割改进算法。将空间邻域信息引入目标函数中,充分考虑邻域像素对聚类的影响,定义新的特征距离为空间距离和灰度距离的加权和,并根据相同灰度的像素点在各个聚类集合的分布情况对特征距离进行修正,建立新的目标函数实现图像分割。将该算法应用于医学尿沉渣图像的分割中,实验结果表明,相对于FCM_S算法改进的FCM算法的分割质量更好,能够有效抑制噪声的干扰,鲁棒性较强,满足尿沉渣图像分割的应用要求。 展开更多
关键词 模糊C均值 图像分割 邻域信息 灰度分布 尿沉渣图像
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一种低功耗的双尾电流动态比较器
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作者 周万兴 刘昱 王云峰 《微电子学》 CAS 北大核心 2019年第1期29-33,共5页
提出了一种新型技术来降低动态比较器的功耗。预放大器的输出直接与锁存节点连接。在没有明显增大锁存节点负载电容的基础上,在隐藏的静态电流通路上设计2个开关晶体管来避免静态功耗,实现了低功耗。基于TSMC 0.18μm CMOS工艺,对提出... 提出了一种新型技术来降低动态比较器的功耗。预放大器的输出直接与锁存节点连接。在没有明显增大锁存节点负载电容的基础上,在隐藏的静态电流通路上设计2个开关晶体管来避免静态功耗,实现了低功耗。基于TSMC 0.18μm CMOS工艺,对提出的比较器进行仿真,并与其他三种比较器进行对比。仿真结果表明,在1.8V供电电压、频率为100 MHz、共模电压为0.9V的条件下,该比较器的功耗为26.13μW,相比传统双尾动态比较器,功耗降低了49%。延时为219ps,失调电压为6.3mV。该比较器适用于低功耗设计领域。 展开更多
关键词 双尾电流 动态比较器 低功耗 低失调
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