关键词： 四电平脉冲幅度调制   无锁存并串转换   分数型前馈均衡   高线性度   SerDes  

摘要： 采用65 nm CMOS工艺设计了一款用于高速芯片互联的四电平脉冲幅度调制(PAM4) SerDes发射机。该发射机主要由最高有效位通道和最低有效位通道、时钟产生路径、前馈均衡模块、接口驱动电路等构成。采用一种无锁存的并串转换技术,以降低功耗;采用一种分数型前馈均衡技术,获得了超出奈奎斯特频率点的频率补偿峰值,从而扩展频率补偿范围,使输出信号能更好地适应信道。此外,采用带预充电结构的4∶1并串转换器,减小电荷共享效应对电路的影响。仿真结果表明,在1 V电源电压下,整体电路能实现56 Gbit/s PAM4输出信号,输出眼图清晰,且获得电平失配率为93.1%的高线性度,输出摆幅达到480 mV,功耗为75 mW。

关键词： 低功耗电源管理   TPS65217芯片   电路设计  

摘要： 详细分析TPS65217芯片的特性和功能,设计一个多功能且低功耗的电源管理电路。该电源管理电路能够有效管理多个直流/直流(Direct Current/Direct Current,DC/DC)转换器和低压差线性稳压器(Low-Dropout Regulator,LDO),提供稳定且高效的电源供应,充分满足通信设备对电源管理的高效和稳定需求。

关键词： 前向衬底自偏置   低噪声放大器   802.11ax   Wi-Fi 6(E)  

摘要： 针对Wi-Fi 6、Wi-Fi 6E(5 GHz、6 GHz)的低功耗、宽带宽等无线局域网(WLAN)设备需求,基于65 nm CMOS工艺设计了一款两级低功耗宽带低噪声放大器(LNA)。电路第一级采用结合互补共源电路的共源共栅结构,通过电感峰化技术和负反馈技术的运用,提高输入跨导,降低噪声,并拓展带宽和提高增益平坦度。第二级在共漏极缓冲器基础上引入辅助放大结构、电感峰化技术,实现抵消第一级共源管的噪声并拓展带宽。电路采用提出的前向衬底自偏置技术,以降低电路对电源电压的依赖,整体电路实现两路电流复用,从而有效降低了功耗。仿真结果表明,在5~9.3 GHz频带内LNA的S_(21)为17.8±0.1 dB,S11小于-9 dB、S_(22)小于-11.9 dB,噪声系数小于1.34 dB。在0.8 V电压下整体电路功耗为5.3 mW。

关键词： 海洋动态观测设备   嵌入式系统   动态功耗管理   指数平滑算法   低功耗  

摘要： 能耗是制约海洋设备在水下工作时长的关键因素。为进一步降低海洋动态观测设备嵌入式系统的动态功耗,本文针对前人提出的用于预测空闲时间的指数平滑算法所存在的权重系数基于凑数法确定、算法难以适应大波动等问题,设计了一种新的权重系数,并构建了一种自适应的低功耗管理预测模型。当模型检测到预测的空闲时间超过工作和休眠状态切换的时间阈值后,中央处理器关停系统的部分外设,使系统进入低功耗休眠状态。仿真和单片机实验均表明,本文提出的低功耗管理预测模型能够有效地提高对处理器工作的空闲时间预测的准确性,且面对突发状况具有良好的自适应性,可显著降低嵌入式系统的功耗,有效延长设备的工作时间。

关键词： 布斯算法   数字乘法器   容错设计   低功耗  

摘要： 数字电路算法的容错设计是通过降低电路运算精度达到低功耗、高速率和低延时目的.本文基于布斯乘法器编码算法对乘法器电路进行了容错设计,提出了一种容错的高速低功耗乘法器,并对其容错性能进行了分析;还给出了在45nm特征尺寸、室温和常态仿真条件下功耗、面积和延时的仿真结果,证实了本文提出的容错乘法器在硬件表现上有很大的改进.最后,在图像处理中使用本文提出的容错乘法器模型进行仿真实验,结果证实了本设计具有广泛的应用前景.

关键词： 低功耗通信   传输能效优化   自适应编码调制  

摘要： 文章主要深入研究低功耗通信系统中传输能效的优化问题。探讨系统级建模、硬件电路设计、软件算法改进以及网络协议优化等方面内容,提出一种基于自适应编码调制、传输功率控制和网络协议优化的综合优化方案。实验结果表明,所提出的方案能够有效提升低功耗通信系统的传输能效和稳定性,为低功耗物联网、可穿戴设备等应用场景提供一种优化的通信解决方案。

关键词： 配电自动化终端   在线率   加密机   多线程   安全接入网关   无线通信模块  

摘要： 随着配电自动化的深化应用,配电自动化终端的问题也逐渐暴露,其中配电自动化终端频繁掉线就是影响实用化的关键性因素。文章通过分析配电自动化终端101规约原理、无线通信机制及主站判定掉线原则,针对典型频繁掉线问题,提出相应解决方案及思路,通过现场实践,有效解决了配电自动化终端频繁掉线问题,提高了在线率,为配电自动化实用化奠定了坚实基础。

关键词： 深部位移监测   透地通信   磁感应通信   低功耗  

摘要： 针对目前地质体内深部位移监测系统广泛使用的RS485总线等有线通信方式存在的线缆易老化、易拉断等问题,设计一种基于磁感应(magnetic induction,MI)和远距离无线电(long range radio,LoRa)的面向深部位移监测的无线数传节点。系统基于STM32低功耗控制器和AS3933磁感应唤醒接收芯片以及E22-400T22S通信模组,采用链式拓扑网络与星型拓扑网络组合方式,实现高稳定性、远距离、低功耗的透地通信链路,以解决深部位移监测中的数据传输问题。测试结果表明,该数传系统可实现无线透地通信(单一通信节点至少2.6 m),通信节点功耗低(电压3.6 V,休眠状态工作电流0.13 mA,正常工作状态20.50 mA,连续发射状态372.03 mA)。能够有效解决深部位移监测装置数据传输问题。