关键词： 模数转换器   逐次逼近式   超低功耗   生物传感系统  

摘要： 设计了一种40 nm CMOS技术下的9位差分逐次逼近式(SAR)模数转换器(ADC)。通过理论推导计算电容器失配误差和寄生效应的影响,结合MATLAB软件特点建立了快速蒙特卡洛仿真模型,模型可根据ADC各项关键参数约束,实现多结构性能比较算法。根据工艺参数和版图提取信息,将实际参数代回仿真模型进行快速验证,极大降低了架构调整带来的迭代成本。最终实现的ADC硅片面积仅为0.0043 mm^(2),在125 kS/s采样率下测得的功耗开销仅为360 nW,对于2.6 kHz的1.8 Vpp输入信号实现了8.4 bit的有效位数(ENoB)和68.8 dB的无杂散动态范围(SFDR)。

关键词： 大数据   热力图   失真校正   多线程   实时生成  

摘要： 在船舶信息大数据系统中,针对在客户端向服务器请求大批量历史数据并实时绘制热力图时,会出现耗时较长、热力图效果失真以及地图软件漫游时跟随性差或卡顿等问题,提出一种改进的船舶历史活动热力图实时生成策略。该策略在基于像素聚类思想的热力图生成方法基础上,采用基于非线性变换的图像增强算法和像素补点方法,对传统方法绘制的热力图所存在的显示失真问题进行校正和优化,并在此基础上,提出动态加载与绘制策略和多线程实时成图策略,来生成船舶历史活动的热力图。试验表明,所提出策略在热力图绘制的效率、成图效果以及地图软件的交互体验上都得到了提升。

关键词： 传输控制协议/网际协议   关联规则   电力监控系统   谐波分离算法   多线程通信  

摘要： 电力监控系统环境中存在过多噪声因素干扰,导致通信效率和质量低。为此,提出一种基于传输控制协议/网际协议(transmission control protocol/internet protocol,TCP/IP)与关联规则的多线程通信算法。将背景噪声看作电力监控信号的突变现象,查找回应突变函数的信号值,利用谐波分离算法,去除背景噪声。根据不同线程的传输特点,采用TCP/IP协议建立通信程序包,分别设置句柄、终止、挂起以及执行函数,为不同线程的通信数据,匹配不同的通信协议。试验结果证明:对电力监控系统源设备的传输信号多线程通信时,通信信号波频变化最为平稳,在0~2000 s的采样区间内,未出现传输为0现象;对背景噪声去噪后,波形相比原始信号变化明显较为稳定,没有出现过高或过低的幅值变化。所提方法通信信号表达平稳、效率较高,对原始信号的保留效果较好,去噪能力很强。

关键词： 华中工学院   微电子研究所   中国科学院   华中科技大学   创业艰难   令仪   山河破碎   微电子学  

摘要： “我最大的心愿就是匍匐在地,擦净祖国身上的耻辱。”这是中国科学院微电子研究所前研究员黄令仪的自述。她被誉为“中国龙芯之母”。创业艰难百战多。1936年,黄令仪出生于广西南宁。幼时的她,经历过山河破碎的绝望和流离失所的痛苦。成年后,她以优异的成绩考上华中工学院(今华中科技大学)。1958年,黄令仪毕业后被推荐到清华大学半导体专业学习,从此与微电子学结下终生之缘。

关键词： eDRX   NB-IoT   物联网   低功耗   智能水表   阀门  

摘要： 当前市场上NB-IoT电池供电阀控水表使用PSM模式,关阀期间通过增加上报频率,尽可能降低阀控响应延时。但上报频率的增加会造成功耗的显著增加,功耗和阀控响应延时两个变量相互制约,为满足电池使用寿命,一般阀控期间上报频率1小时,阀控响应实时性低,时延达1小时。针对该问题,提出一种在不增加功耗的前提下,缩短阀控响应时延的方法。该方法通过基于NB-IoT技术的eDRX模式,采用网络快速释放方法并优化通讯交互逻辑,实现缩短阀控响应时延并降低整机功耗。测试结果显示,与现有PSM模式的阀控水表相比,电池使用年限正常,阀控响应时延由1小时降低至40.96秒,对阀控水表产品未来的发展具有一定的参考意义。

关键词： Bandgap   低电源电压   低温漂   低功耗   高阶温度补偿  

摘要： 基于TSMC BCD 180nm工艺设计并流片测试了一款低压低温漂带隙基准芯片,用于高能物理实验。该芯片主要基于NICA-MPD探测器工程项目的需求,实现在极端温度环境中正常输出电压的功能。该芯片的核心模块带隙基准模块采用二阶温度补偿结构,测试结果表明该芯片在1.8V电源电压下,能稳定输出0.9V电压,功耗约为46.5μW,在-40~120℃内温度系数约为29×10^(-6)/℃,电源抑制比为-76.8dB。

关键词： 交换芯片   协议无关   匹配-动作流水线   低功耗   装备平台  

摘要： 在构建车载、舰船、航空航天等装备平台网络系统时,需要综合考虑功能、性能、体积、功耗、易用性等制约因素,传统高性能的商用网络交换芯片功耗高、配置和使用复杂,难以满足相关需求。对此提出了一种面向装备平台的可编程、低功耗的敏捷交换芯片架构。该架构引入协议无关的超长内容匹配-动作流水线,提供可编程的转发配置、流限速、报文修改等功能,支持现存各类网络协议及用户自定义协议。架构提供灵活的管理配置模式,可满足远程配置、无管理CPU的轻量化配置等多种应用需求。另外,通过敏捷交换协议的扩展功能,可将查表结果、动作处理记录、用户配置信息等随原报文一同送出芯片,实现单个报文粒度的精细化处理和灵活的功能扩展。基于敏捷交换架构,流片制造了YHHX-DS160敏捷交换芯片,该芯片可提供160 Gbps全接口线速交换能力,最大功耗仅6.6 W,能效比达到24 Gbps/W。

关键词： LoRa   无线传感器网络   能耗模型   通信策略  

摘要： 针对工业高炉冷却水温监测长期运行、维护成本高问题,设计一种基于LoRa(Long Range)的远距离低功耗无线传感器网络系统;系统搭建基于LoRa通信水温采集终端的模块能耗计算模型,通过对计算模型分析,提出了一种基于LoRa协议层的时钟同步协议和时分多址联合优化的无线通信策略;该策略利用LoRa通信技术完成信息交互,实现网关与终端节点的高精度时钟同步;网关完成可对无线资源调度,动态分配终端节点的时隙资源,以实现数据周期性上传,降低数据传输碰撞的概率,并优化无线资源的使用效率;实验表明,该通信策略与ALOHA通信协议相比,显著提高了通信的投递率和能源效率,进一步提高了LoRa在网络中的性能,所提出的联合优化的无线通信策略是有效的。

关键词： 带隙基准   无运放   自偏置   指数曲率补偿   负反馈   温度系数   电源抑制   低功耗  

摘要： 为了改善传统带隙基准中运放输入失调影响电压精度和无运放带隙基准电源抑制差的问题,设计了一款基于0.35μm BCD工艺的自偏置无运放带隙基准电路。提出的带隙基准源区别于传统运放箝位,通过负反馈网络输出稳定的基准电压,使其不再受运算放大器输入失调电压的影响;在负反馈环路与共源共栅电流镜的共同作用下,增强了输出基准的抗干扰能力,使得电源抑制能力得到了保证;同时采用指数曲率补偿技术,使得所设计的带隙基准源在宽电压范围内有良好的温度特性;且采用自偏置的方式,降低了静态电流。仿真结果表明,在5 V电源电压下,输出带隙基准电压为1.271 V,在-40~150℃工作温度范围内,温度系数为5.46×10^(-6)/℃,电源抑制比为-87 dB@DC,静态电流仅为2.3μA。该设计尤其适用于低功耗电源管理芯片。

关键词： 集成电路   低功耗设计   策略分析   功耗优化  

摘要： 集成电路是现代电子设备的核心,其功耗对设备的性能和续航时间有着重要影响。随着集成电路规模的不断扩大,功耗问题日益严重,低功耗设计成为集成电路设计的重要研究方向。故此将针对集成电路的低功耗设计策略进行分析,从设计意义、设计思路等方面展开探究,总结相应的低功耗设计方法,为提高系统的性能和可靠性提供学术支持。