关键词： 带隙基准   温度补偿   亚阈值   温度系数  

摘要： 为了提高DC-DC转换器的性能,提出了一种电压带隙基准。通过调节参数抵消掉两路电流的一阶温度项,得到了只具有常数项和高阶温度项的电流,从而在输出电阻上转化为电压补偿三极管的高阶温度项,进而使得带隙具有较低的温度系数。之后在输出端加上RC滤波器,使得高频段的电源抑制比得到提升。同时为了探索带隙在低功耗下的工作特性,几乎将所有MOS管置于亚阈值区,达到降低静态电流的效果。基于TSMC 0.18μm CMOS工艺完成了电路的设计与仿真,结果表明,在1.8 V的电源电压下,带隙输出为1.256 V;在-40~140℃的变化范围内,温度系数为6.3×10^(-6)℃^(-1);通过增加RC滤波器,高频电源抑制比为-65 dB@10 MHz;而且整个带隙的静态电流仅有6.2μA。

关键词： 门控时钟技术   低功耗   动态管理  

摘要： 在集成电路设计过程中,随着其集成度的不断提高,功耗也成为了不得不考虑的问题。介绍了当前低功耗技术的研究现状,描述了低功耗的设计方法。在低功耗门控时钟技术的基础上提出了一种基于时钟的低功耗动态管理方法,在ADP036DSP芯片中集成了一个低功耗模块,低功耗模块有3种不同的工作模式,即IDLE、STANDBY、HALT模式,用户可通过对寄存器的配置,进入到不同的低功耗模式。仿真结果表明,低功耗模式能够被正常唤醒,且能够有效降低功耗。

关键词： 变电站   10kV高压开关柜   电气磨合   多线程自动控制  

摘要： 为提高变电站10kV高压开关柜电气磨合系统的信号采集速率和效能,本文采用了多线程静态切片技术,与传统单线程数据采集技术进行了对比,研究分析了这两种技术在实际应用中的性能差异。结果表明,多线程技术在信号采集过程中表现出显著的时间效率优势,每条数据的采集时间大约为0.13秒,远低于单线程技术的采集时间,后者每条数据的采集时间超过1秒,本文证明了多线程技术对高压开关柜电气磨合系统进行数据采集的重要意义。

关键词： 星载计算机   片上可编程系统(SoPC)   软核处理器   错误检测与纠正(EDAC)  

摘要： 针对现有星载计算机主控系统灵活性差和在空间辐射环境中存在单粒子翻转等问题,设计了一种灵活性强、可靠性高、自主可控的宇航级片上可编程系统(System-on-Programmable-Chip,SoPC)。该系统将龙芯LA132软核处理器应用于航天领域,降低了星载计算机主控系统的体积。为系统存储单元设计实现了一种基于矩阵算法的RS(8,4)码,可在无延迟的情况下实现错误检测与纠正功能,增强了系统的可靠性。测试结果表明,该SoPC系统在Xilinx KCU105硬件平台上可实现单周期内对两个错误符号的检测与纠正,满足宇航级安全性与可靠性的需求,为星载计算机主控系统的小型化提供了一种新的解决方案。

关键词： Pipelined SAR ADC   环形放大器   低功耗  

摘要： 针对流水线型逐次逼近模数转换器(Pipelined SAR ADC)中残差放大器的核心运放功耗过高,从而严重限制ADC能效上限的问题,本文提出了一种新型的基于CMOS开关的自偏置全差分环形放大器(CMOS Self-biased Fully Differential Ring Amplifier,CSFRA),来替代传统运放。CSFRA通过引入CMOS开关自偏置和全差分结构,同时在非放大时序中关断电路,降低了残差放大器功耗。基于所提CSFRA,配合可降低开关功耗的检测和跳过切换方案,设计了一款12 Bit 10 MS/s的Pipelined SAR ADC。该电路基于MXIC L18B 180 nm CMOS工艺实现,实验结果表明,在10 MS/s的采样率下,该电路的SFDR和SNDR分别为75.3 dB和61.3 dB,功耗仅为944μW,其中CSFRA功耗仅为368μW。

关键词： photoelectric synaptic transistor   artificial vision system   low energy consumption   bipolar heterojunction transistor  

摘要： 光电突触晶体管将光传感和突触功能集成到单个器件中,在视觉信息采集、识别、记忆和处理的神经形态计算具有显著的优势.然而,现有光电突触的权重更新主要是基于光刺激和电刺激分别调节突触的兴奋和抑制.这种方式严重限制了器件的处理速度和应用场景.在这项工作中,我们提出了双极突触有机/无机异质结晶体管(BSOIHT),可以有效地模拟光刺激下的双向(兴奋/抑制)突触行为.此外,通过优化电极接触位置以及电极材料,晶体管的载流子注入得到了显著改善,使得突触事件功耗降至2.4 fJ.此外,采用BSOIHT构建的神经形态视觉系统,有效地促进了图像预处理,将识别准确率从44.93%大幅提高到87.01%.这为构建低能耗的人工视觉系统提供了新的途径.

关键词： 多线程   多核服务器   功耗模型   负载平衡  

摘要： 针对现有服务器的CPU功耗准确性不足和多线程处理功耗负载不平衡问题,本文提出了一种多线程和多核服务器CPU功耗模型。该模型采用前后端分离的整体架构思想,根据服务器功耗模型实时获取CPU的线程数、频率及利用率。通过日志文件进行反馈多线程和多核功耗模型,达到最佳服务器负载平衡。仿真测试的结果表明,改进的服务器功耗模型在CPU利用率方面比传统服务器提高了6%,内存以及I/O通信方面也有明显改善,为多线程和多核服务器提供了一种新的功耗模型思路。

关键词： LoRa广域网(LoRaWAN)   低功耗   远程监控   物联网   传感器  

摘要： 本研究旨在探索LoRa广域网(LoRa Wide Area Network,LoRaWAN)技术在远程监控系统中的应用,设计并实现了一种基于该技术的远程监控系统。通过充分利用LoRa技术的长距离传输和低功耗特性,成功构建了一个稳定可靠的监控系统。系统架构包括网络/应用服务器、LoRaWAN网关以及LoRaWAN节点。节点负责环境数据的采集,并通过LoRaWAN协议传输到网关,网关再将数据转发至服务器进行处理和分析。通过在实际环境中的验证,证明了该系统的有效性和可行性,为远程监控领域的应用提供了新的解决方案。

关键词： RT-Thread多线程程序   语音特征值   低频数据特征值   主成分分析   皮尔逊相关系数  

摘要： 为了实现个体心理健康的长期监测,获得客观评估心理状况的实时数据,研究设计了一款采集用户语音、行为以及环境数据的可穿戴设备,并借助主成分分析特征压缩法与集成思想完成心理健康的评估。实验结果表明,合成加速度的时域幅值方差值和第二共振峰特征值分布情况可有效区分心理健康状态。量表低分测试者的方差值分布相对集中,密度曲线在1 000 Hz~3 500 Hz范围内呈现高斯分布,与受试者心理健康状态实际情况相符。研究设计的决策分类模型准确率较高,均方根误差收敛于0.563,召回率较高,模型综合性能较优。此次研究设计的可穿戴心理健康监测设备能够长期有效监测用户行为数据,提供了便捷、客观、综合和个性化的心理健康管理方式。

关键词： 超再生接收机(SRR)   复合熄火波形   互补交叉耦合振荡器   可编程放大器  

摘要： 采用0.18μm互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)工艺,实现用于402 MHz的超再生无线接收机系统。该系统采用互补交叉耦合结构的LC振荡器作为超再生振荡器,以最小化功率消耗;采用模拟与数字结合的方式实现复合熄火波形,在提高超再生接收机接收灵敏度与频率选择性的同时,进一步降低整体功耗。后仿真结果显示,在电源电压1.5 V的条件下,工作电流小于0.35 mA,系统接收灵敏度高于-90 dBm。