关键词： 低功耗   驻极体薄膜   非接触式电压测量   电压传感器   电场测量  

摘要： 针对低功耗、高性能非接触式电压测量的需求,提出一种基于驻极体电容结构的非接触式电压测量技术。驻极体电容结构由正面蒸发有金属导电薄膜的驻极体薄膜、绝缘衬圈和金属电极构成,通过理论分析和有限元仿真,得到传感器的输出响应关系,并通过搭建实验测试平台对传感器进行性能测试。测试结果表明,传感器输出响应特性与理论分析吻合,并具有较好的线性度和重复性,在施加600、800、1 000 Hz被测电压条件下,传感器的线性度分别达到6.1%、3.5%、2.7%,重复性分别达到9.67%、 5.93%、5.46%。

关键词： 国产化   继电保护   IIC总线   匹配电阻   灌流能力  

摘要： 某国产化继电保护装置测试过程中,监视的温度信息、内部电压有时存在数据异常现象。结合板卡原理图,分析异常现象,初步判断为龙芯处理器的IIC总线信号异常所致。对IIC总线的SCL时钟信号和SDA数据信号进行测量、分析,找出了信号异常点。通过修改匹配电阻、缩短SDA信号走线距离,消除硬件电路设计缺陷,同时对国产化龙芯处理器的灌流能力进行分析,为今后类似故障处理提供参考。

关键词： 发射机   低功耗   低电压   自举升压   边沿合成   注入锁定  

摘要： 为了克服电池容量的局限性,延长芯片的待机时间,针对传统发射机的高功耗、低效率问题,提出新型发射机架构.采用2级注入锁定环形振荡器提供多相信号,电荷泵自举升压电路对该多相信号进行电压提升,实现低电压低功耗设计.边沿合成器对多相信号进行倍频,使前级电路工作在低频,降低系统功耗.基于55 nm CMOS工艺,设计433 MHz ISM频段发射机进行验证.仿真结果表明,发射机的输出功率为−9.7 dBm,环形振荡器和电荷泵自举升压电路工作在0.6 V电源电压下,边沿合成器工作在1.2 V电源电压下,发射机整体功耗为357.04μW,效率为29.83%,版图面积为70μm×100μm.实验结果证明,所提结构具有功耗低、效率高、面积小和复杂度低的优点.

关键词： 超低功耗   复位电路   开启电压   正反馈  

摘要： 提出了一种超低功耗复位电路结构,以微电流源提供偏置,利用器件自身的开启电压为触发点,并通过正反馈进行加速,实现了上电和下电复位功能,3.3 V电源供电时电流小于1μA,在NMOS和PMOS管阈值电压之和附近产生可靠的复位信号。以华润微电子0.25μm 5 V工艺实现电路版图并流片,面积小于0.001 mm^(2),典型复位电压为1.95 V。解决了常用复位电路可靠性低、没有低压复位功能、成本高等问题。

关键词： XC7A50T   动态功耗   信号处理   扩频解扩   BPSK  

摘要： 本文介绍一种应用于FPGA的低功耗控制方法。在小型化通信设备中,常使用FPGA作为通信信号处理的核心,实现扩频解扩、调制解调、编码解码等操作。本文所述的通信设备以XC7A50T型FPGA为处理核心,依据设备接收/发射分时工作的特点,在FPGA内部电路,根据信号处理流程,采用控制模块时钟使能信号的方式,动态控制内部电路的工作状态,降低整个设备的动态功耗,从而降低整个设备的功耗。

关键词： 图像传感器   DDR3   分支预测   帧率匹配   通用  

摘要： 针对高动态CMOS图像传感器数据采集带宽压力大的需求,提出一种针对大量图像数据的高速低功耗通用缓存设计。该设计的控制核心为FPGA,数据源为高动态CMOS图像传感器,存储芯片为DDR3 SDRAM。通过分支预测、帧率匹配、优化解码、通用配置技术,该设计实现了高速缓存、低功耗以及在线配置存储格式。实际应用中,实现连续图像数据的稳定存储并显示,或指定输出一帧图像任意位置的数据,证明了系统结构的稳定性。通过系统级验证方案,分支预测对上位机的读出速度提升115倍,低功耗技术使电源功耗降低9.73%,通用配置技术准确完成在线配置。

关键词： 龙芯   睿频   系统管理核   核间通信   动态调频调压   温度控制  

摘要： 针对龙芯处理器调节自身电压会影响CPU负载的正常运行,导致处理器无法运行在高压下进而影响高频的稳定运行问题,提出一种基于系统管理核(system management controller,SMC)的睿频方法,充分利用系统管理核实时监测并动态调节处理器核的电压和频率.同时,为保证系统管理核程序运行的实时性以及其与处理器核之间的快速通信,在其系统程序中搭载RT-Thread实时操作系统并设计“Service Request”核间通信协议;结合动态调频调压模块和自动化温度控制模块,实现系统管理核对处理器核频率、电压与温度的统一管理.龙芯3A4000处理器的实验数据表明,该方法有效且可靠,处理器在整体功耗增加了25.5%的情况下,综合性能提升最高可达34.2%.

关键词： 模数转换器(ADC)   流水线   低功耗   总剂量(TID)   单粒子闩锁(SEL)  

摘要： 基于0.35μm CMOS工艺设计实现了一款抗辐射模数转换器(ADC)。通过分析每级流水线分辨率对整体性能和功耗的影响,确定了2 bit/级的流水线结构;同时,针对宇航应用环境,分析了主要的辐射机理,并对ADC进行了抗辐射加固设计。测试结果显示,在2.5 V电源电压、20 MS/s转换速率以及奈奎斯特输入频率条件下,该ADC信噪比(SNR)达到69.9 dB,无杂散动态范围(SFDR)达到84.9 dBc,功耗为60.2 mW,面积为1.988 mm^(2)。在抗辐射性能方面,该ADC的抗稳态总剂量(TID)能力达到100 krad(Si),单粒子闩锁(SEL)阈值达到75 MeV·cm^(2)/mg,非常适用于轨道辐射环境中。

关键词： 龙芯   芯片组   适配   服务器   现场可编程门阵列  

摘要： 针对龙芯中央处理器(CPU)无对应高性能服务器芯片组的现状,设计开发了一种为龙芯CPU筛选芯片组的架构,并实现了一种龙芯CPU和芯片组适配的方法.提出了采用现场可编程门阵列(FPGA)串联在龙芯CPU和即将适配的多组芯片组之间的架构.借助于此架构,设计实现了在CPU和芯片组之间待处理物理信号线的连接方法,设计了两者之间上下电时序配合的调试方法,设计实现了规避两者信号协议差异的方法.借助该架构和这些方法能够实现同时筛选多款芯片组的目的,避免了以前需要设计多款主板进行适配的情况,节省了重复研发主板的成本;找到了可以适配龙芯CPU的高性能服务器芯片组;其芯片组规格参数和性能高于目前龙芯CPU所用的芯片组,开拓了其在服务器领域的应用.

关键词： 数据记录仪   重装空投   STM32   卡尔曼滤波   多线程  

摘要： 在重装货物空投过程中,货物的最大翻转角是影响空投是否成功的关键因素。由于空投环境复杂,空投过程时间长,需采集参数较多,因此,基于实际需求设计一款多用途、高可靠性、低功耗和易携带的数据记录仪。该记录仪以STM32单片机为控制核心,结合气压传感器、加速度传感器和姿态传感器对空投过程中的货物信息进行采集,并通过卡尔曼滤波剔除数据中野值并降低背景噪声干扰。针对多通道、高频率的数据采样,使用多线程数据缓冲存储方法,合理分配CPU资源,并使用NAND Flash作为存储介质,实现数据的安全存储管理保存。经测试,该记录仪能实现多通道、高频率的数据采集及存储,并能有效降低采集数据过程中的环境因素干扰,使记录仪能在复杂环境下完成采集存储功能。