应用于能量收集的DC-DC电路研究综述

随着物联网技术(IoT)的发展,越来越多的IoT传感器被应用于环境检测、物流管理、生产制造和医疗保健等领域。IoT传感器的使用年限取决于内部电池的使用时间,而内部电池是不可拆卸的,因此一旦电池损坏或者电量耗尽,则需要更换新IoT传感器,这大大提高了成本。能量收集技术的发展为解决该难题提供了新方向,该技术将环境中的微弱能量收集起来,通过相关技术转换成电能,为IoT传感器供电,摆脱了其对电池的依赖。文章综述了能量收集系统的关键技术,比较了不同电路结构的优缺点,并且总结了最大功率追踪技术(MPPT),表明MPPT技术从一维MPPT技术发展到三维MPPT技术,现在已有更多的辅助技术来提高MPPT电路的跟踪精度。为了实现更广泛的应用,多输入多输出的转换器已然成为研究重点,文章综述了多能量源输入多输出电压的转换器结构,静态功耗和动态范围等性能指标成为关注的重点。     

A pseudo differential Gm-C complex filter with frequency tuning for IEEE802.15.4 applications

This paper presents a CMOS G_m-C complex filter for a low-IF receiver of the IEEE802.15.4 standard.A pseudo differential OTA with reconfigurable common mode feedback and common mode feed-forward is proposed as well as the frequency tuning method based on a relaxation oscillator.A detailed analysis of non-ideality of the OTA and the frequency tuning method is elaborated.The analysis and measurement results have shown that the center frequency of the complex filter could be tuned accurately.The chip was fabricated in a standard 0.35μm CMOS process,with a single 3.3 V power supply.The filter consumes 2.1 mA current,has a measured in-band group delay ripple of less than 0.16μs and an IRR larger than 28 dB at 2 MHz apart,which could meet the requirements of the IEEE802.15.4 standard.     

用于植入式医疗设备的高PSRR无片外电容LDO

提出了一种用于植入式医疗设备的高电源抑制比(PSRR)无片外电容的低压差线性稳压器(LDO)。所设计的LDO采用自适应负载电流追踪的前馈纹波消除技术来产生动态的前馈纹波,以改善其在不同负载电流下的PSRR。LDO采用超级源跟随器和密勒补偿电路来保证电路的稳定性,其只需要1.2 pF的片上电容。电路采用TSMC 0.18 μm CMOS工艺设计与仿真。仿真结果表明,当负载电流为1 mA时,该LDO的PSRR在1 MHz处为-56.7 dB,在10 MHz处为-45 dB,比传统LDO分别改善了24 dB和30 dB;当负载电流为10 mA时,该LDO的PSRR在1 MHz处为-55.6 dB,在10 MHz处为-43 dB,比传统LDO分别改善了20 dB和28 dB。     

具有快速瞬态响应的电压模式Buck变换器

针对电压模式的Buck变换器,提出了一种新颖的参考电压可选择设计方案。在负载电流改变的情况下,通过参考电压选择电路和阈值电压控制电路来选择不同的参考电压,加快占空比的改变。采用SMIC 0.18 μm CMOS工艺进行设计与仿真,结果表明,该变换器在负载发生590 mA瞬态变化时的输出过冲电压小于50 mV,并且瞬态恢复时间小于12 μs。与传统的电压控制模式相比,该变换器具有更好的瞬态响应性能。     

应用于数字DC-DC转换器的高分辨率数字脉宽调制器设计

数字控制在电力电子领域的优势使得数字脉冲宽度调制的使用日益增加,然而其分辨率不足一直是制约开关电源领域中数字控制技术发展的主要因素之一。针对高分辨率数字脉冲宽度调制的应用需求,该文提出一种基于高速进位链结构的高分辨率数字脉冲宽度调制电路。该电路采用计数器、比较器、固定相移锁相环单元及高速进位链的混合结构,有效地提高了分辨率,并在Altera的Cyclone IV低成本现场可编程门阵列器件上实现。实验结果显示,当输入参考时钟工作频率为70 MHz时,该结构的分辨率可达到56 ps。此外,该电路还具有较宽的开关频率调节范围及较好的线性度等优点。     

一种新的用于电流模式DC-DC Boost变换器SPICE模型

提出了一种高精度的电流控制模式DC-DC Boost(升压)变换器SPICE模型.适用于CCM(连续电感电流模式).考虑了功率开关管的导通电阻、二极管的正向压降和电阻等重要参数,可以在HSPICE或Spectre仿真器上进行小信号分析,解决了在仿真器上开关电感的存在而无法进行交流和稳定性分析的问题.通过仿真波特图可以对系统的稳定性做出定量和定性判断,为开关电源的设计提供了一种快速准确的方法.     

CCM模式Boost开关变换器的非线性建模和仿真

在开关元件平均模型法的思想基础上,提出了一种工作在连续电感电流模式下的DC-DCBoost(升压)变换器模型。考虑开关电阻、电感电阻及纹波寄生参数的影响,推导出理想与非理想传递函数。对其开环传递函数进行仿真和比较后可以发现考虑电感纹波的模型与实际更加接近,精度更高。     

延安木刻版画符号在文创产品设计中的应用

为了让大众广泛和深入地了解延安木刻版画，促进延安红色文化的传承与发展，文章结合符号学理论对延安木刻版画符号进行语构、语义、语用分析，提取延安木刻版画符号，归纳总结延安木刻版画符号在文创产品中的设计方法，对延安木刻版画符号应用于文创产品进行系列化设计实践。通过对延安木刻版画符号的研究为文创产品的开发提供可借鉴的思路与方法。     

DCM模式Boost开关变换器的非线性全阶建模和仿真

提出了一种工作在断续电感电流模式下的DC-DC Boost(升压)变换器模型.在经典状态空间平均法基础上运用占空比限制和系数修正矩阵加以改进,并考虑寄生参数的影响.推导出状态方程,建立其非线性全阶模型.对瞬态响应和开环传递函数进行仿真,结果较已报道文献,直观、物理意义明确、精度更高.     

基于核心生长-力矢量算法的门阵列布局

结合核心生长和力矢量算法的思想,构成核心生长-力矢量(CGFD)算法来实现门阵列模式布局.其中,先利用核心生长将核心单元安置在布局的中心位置,再分别以核心单元为中心,在它们周围放置与之联系紧密的次核心单元,依次类推以减少连线长度;同时运用力矢量法,计算单元之间的拉力,使所受合力最小,从而较大地改善布局结果.实验表明,此算法可行,且对于门阵列布局问题性能优越.