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文檔簡介
1、近年來基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用日益豐富,這在極大程度上提高了人們的生活品質(zhì)。在一些特定應(yīng)用中(諸如:天氣預(yù)報,地殼監(jiān)測,植入式生物信號采集等),傳感器由電池供能。因此設(shè)備功耗的高低成為其應(yīng)用成敗的關(guān)鍵。超低功耗技術(shù)可以延長電池的使用周期,進(jìn)而降低成本??梢暈橐粋€較優(yōu)的解決方案。
模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器是傳感器中不可或缺的模塊。且由于其數(shù)據(jù)形式?jīng)Q定了隨后的數(shù)據(jù)傳輸以及數(shù)據(jù)處理方法,因此這一模塊功耗的高低以及采樣點數(shù)的多少將會直接影響整個傳
2、感器的工作性能。通過對輸入信號進(jìn)行短時傅里葉分析可知,很多信號并非在所有時段都是按照全時段的最大頻率變化的。因此如果不加區(qū)分地統(tǒng)一使用奈奎斯特采樣率進(jìn)行采樣,勢必會浪費(fèi)功耗。而事件驅(qū)動型模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器著眼于信號的時域,能夠根據(jù)信號在不同時段的活躍度調(diào)整采樣頻率,適用于對時域稀疏信號進(jìn)行采樣。
本文深入探討了決定事件驅(qū)動型模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器功耗的關(guān)鍵因素,即比較器的數(shù)目。并通過僅使用一個高精度比較器的方式設(shè)計了兩種全新的事件驅(qū)動
3、型模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器。其中一種自適應(yīng)事件驅(qū)動型模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器芯片不僅系統(tǒng)架構(gòu)是全新的,其電路實現(xiàn)上也包含多個針對超低功耗系統(tǒng)的創(chuàng)新點。這一采樣系統(tǒng)經(jīng)過CMOS0.18μm Mixed-signal1P6M工藝流片。實現(xiàn)了在供電電壓為0.8V,輸入為50Hz正弦波的情況下,其功耗為50nW,有效芯片面積0.03mm2,有效比特數(shù)5.8bits。該芯片最高可處理信號的頻率為10kHz。而在近年來國際知名期刊所發(fā)表的同類型的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器中,
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