内容概要:本文详细介绍了一款超低温漂带隙基准电路的设计过程,涵盖理论推导、电路设计、调试优化及最终性能评估。该电路采用Cadence 618进行设计,实现了2.4ppm的温度系数、90dB的电源抑制比(PSRR)和14.47uA的工作电流。文中不仅展示了关键代码片段,还分享了调试过程中遇到的问题及解决方案,如温度补偿、运放结构优化、电源噪声抑制等。此外,作者提供了完整的工艺库和虚拟机安装包,便于读者复现设计。 适合人群:从事集成电路设计的专业人士,尤其是对带隙基准电路设计感兴趣的研发人员和技术爱好者。 使用场景及目标:适用于需要高精度、低功耗参考电压的应用场合,如便携式设备、精密测量仪器等。目标是帮助读者掌握带隙基准电路的设计方法,提高电路的稳定性和可靠性。 其他说明:文章中包含了详细的电路设计步骤、仿真设置、调试技巧以及最终的实测数据,有助于读者深入理解带隙基准电路的设计原理和实践要点。同时,提供的工艺库和虚拟机安装包可以降低初学者的学习门槛,加快设计进程。
2025-05-12 10:42:30 2.41MB Cadence
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针对低功耗蓝牙(Bluetooth Low Energy,BLE)正交上/下变频收发机,实现了一种低功耗的正交信号产生器。相比传统电流复用技术VCO,增加尾电流源以降低平均电流损耗,同时确保相位噪声满足指标要求。基于TSMC 0.18 μm标准CMOS工艺的仿真结果表明,正交信号频率为849.7 MHz时,在偏移中心频率1 MHz时的相位噪声为-126 dBc/Hz;在1.8 V电源电压下仅消耗1.05 mA电流,FoM值为182 dBc。经过二分频后的正交信号总体频率范围是783~866 MHz,整体版图面积为0.38 mm2。相位噪声和频率范围满足BLE指标要求,对其他低功耗射频应用具有指导意义。 本文介绍了一种基于电流复用技术的低功耗正交信号电压控制振荡器(VCO),特别适用于低功耗蓝牙(BLE)正交上/下变频收发机。传统电流复用技术的VCO在降低平均电流损耗方面存在局限,而本文的设计通过增加尾电流源来解决这一问题,同时保持了所需的相位噪声性能。 在频率合成器中,VCO是关键组件,其功耗直接影响整个系统的能耗。正交信号在正交变频过程中起到关键作用,常见生成方法有无源多相网络、双VCO耦合和VCO后置二分频器。这些方法各有优缺点,例如无源多相网络需要精确匹配,双VCO耦合会增加面积,而VCO后置二分频器则会增加功耗。 电流复用技术已经成为降低电路功耗的有效手段。文献中提到的电流复用VCO设计,如通过VCO与接收机或二分频器的电流复用,实现了低功耗输出。但某些设计引入变压器或采用特殊的晶体管结构,可能增加成本或导致稳定性问题。例如,变压器会增加芯片面积,而使用PMOS负阻对或NMOS VCO的交流信号可能会引入相位噪声问题,或者需要复杂的衬底偏置技术来保证稳定工作。 本文提出的解决方案是在0.18微米TSMC标准CMOS工艺下,采用NMOS VCO与二分频器的堆叠结构,实现电流复用,同时利用尾电流源来降低平均电流损耗。这种设计减少了中间节点Vmid的接地电容,有助于提高效率。电路仿真结果显示,在1.8 V电源电压下,VCO在849.7 MHz频率下产生正交信号,相位噪声为-126 dBc/Hz@1 MHz,电流消耗仅为1.05 mA,频率范围为783~866 MHz,面积为0.38 mm²,满足BLE标准要求,并对其他低功耗射频应用具有参考价值。 电路设计部分详细阐述了VCO电路结构,由NMOS负阻对和LC谐振网络组成,二分频器则作为VCO的尾电流源,通过外部电流镜提供的偏置电压Vb1和Vb2以及尾电流源管M13来控制电流。这种设计降低了对VCO谐振网络的影响,从而降低了相位噪声并优化了功耗。 本文提出了一种创新的低功耗正交信号VCO设计,通过电流复用技术和尾电流源优化,实现了高性能与低功耗的平衡,对低功耗蓝牙和其他射频应用具有重要的实际应用意义。
2025-04-29 19:32:20 494KB 电流复用
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《MM32L0xx低功耗系列单片机IAP实验详解》 在嵌入式系统开发中,In-Application Programming(IAP)是一种重要的技术,它允许程序在运行时更新自身的固件,无需外部编程设备。本实验以灵动微电子的MM32L0xx系列低功耗单片机,特别是MM32L073为例,来探讨如何实现IAP功能,并通过串口进行程序更新。MM32L0xx系列单片机因其高效能、低功耗的特性,被广泛应用于各种对电源要求严格的场合,且与STM32系列MCU在硬件结构上有高度兼容性,可以实现PIN to PIN的替换。 IAP的核心在于设计一套安全可靠的程序更新机制。在MM32L073中,这通常涉及到对Bootloader的理解和编程。Bootloader是系统启动时执行的第一段代码,负责加载和启动应用程序。在IAP模式下,Bootloader需具备接收、验证和写入新固件到闪存的能力。用户通过串口发送新的固件数据,Bootloader接收到这些数据后,会校验其完整性,然后按照特定的编程算法写入到Flash中。 实现IAP的关键步骤包括: 1. 分配Flash空间:为新固件和Bootloader预留足够的存储空间,通常Bootloader位于Flash的较低地址,而应用程序占据较高地址。 2. 设计安全的更新流程:在更新过程中,确保不会因电源问题或意外中断导致系统不稳定。例如,可以采用双Bootloader策略,让一个Bootloader负责更新另一个。 3. 串口通信协议:定义合适的通信协议,如UART(通用异步收发传输器),用于主机与单片机之间的数据传输。需要考虑错误检测和重传机制。 4. 程序验证:更新完成后,Bootloader需验证新固件的正确性,确保其可执行。 5. 跳转执行:验证无误后,Bootloader将控制权交给新固件,完成更新过程。 在提供的压缩包文件中,"闪灯APP.rar"可能是实现IAP功能的应用示例,它可能包含了一个简单的LED闪烁程序,用于演示IAP的更新过程。而"MM32L073_IAP"文件则可能包含了针对MM32L073的Bootloader源码和相关配置,开发者可以通过分析和修改这些代码,来定制自己的IAP实现。 MM32L0xx系列单片机的IAP实验是一个深入理解单片机内部结构和Bootloader设计的良好实践。通过这个实验,开发者不仅能掌握IAP的基本原理,还能学习到如何利用串口进行远程更新,这对于物联网设备的远程维护和固件升级具有重要意义。同时,由于MM32L0xx与STM32的兼容性,使得开发者可以轻松地将STM32的开发经验迁移到灵动微电子的平台,降低了开发难度和成本。
2025-04-27 00:30:58 966KB MM32
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内容概要:本文详细介绍了TSMC 28nm工艺库的应用,涵盖SPICE模型、PDK文档、低功耗设计等方面。首先,文章展示了如何利用工艺库进行反相器仿真,强调了关键参数如W/L设置的影响。接着,讨论了design rule文档的作用,特别是在金属层间距要求方面的指导。此外,文章还探讨了VerilogAMS在混合信号仿真中的应用,以及ESD保护结构的设计。针对低功耗设计,文中提到PVT模型的精细划分及其在不同环境下的应用,并提供了蒙特卡洛分析的具体实例。最后,文章分享了一些实用技巧,如仿真不收敛时的解决方案和可靠性数据的重要性。 适合人群:从事芯片设计、仿真工作的工程师和技术人员,尤其是对28nm工艺感兴趣的初学者和有一定经验的研发人员。 使用场景及目标:帮助工程师更好地理解和应用TSMC 28nm工艺库,提高仿真精度和设计效率,确保设计符合工艺规范并优化性能。 其他说明:文章不仅提供了详细的理论解释,还结合实际案例和代码片段,使读者能够快速上手并应用于实际项目中。同时,提醒读者注意版本匹配和参数调整,避免常见错误。
2025-04-15 14:38:25 137KB
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内容概要:本文档详尽介绍了AIR001芯片的各种关键技术和应用特征。它使用高效能ARM Cortex-M0+ 32位内核,支持高达48MHz的工作频率,并内建32KB闪存和4KB RAM。AIR001配备多个通信接口如I2C、USART以及SPI,同时拥有多种外设配置(如DMA控制器、ADC模块、多个定时器、看门狗定时器、比较器)和丰富的低功耗模式。该芯片支持-40°C到+85°C温度范围内稳定运作,广泛适用于各类物联网、自动化控制系统及其他便携设备。此外还包括详细的电气特性,引脚定义以及相关的设计注意事项等信息,有助于开发者更好地利用这一款微控制器的性能。 适用人群:适用于从事嵌入式系统的硬件设计师、固件程序员和其他技术人员。 使用场景及目标:旨在帮助研发人员深入理解AIR001的内部架构和技术细节,并针对具体项目选择最适合的应用配置,例如工业控制系统、智能家居装置或其他类型的IoT节点。同时文档中提到的不同类型外设及通信接口的具体实现方式可以帮助工程团队优化产品设计方案。 其他说明:该文档提供了全面的技术参考资料和实用的操作指南,对于希望充分利用此款微控制器潜力的设计者来说是非常重
2025-04-12 12:11:02 1.18MB ARM Cortex-M0+ 低功耗模式
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内容概要:本文档详细介绍了QST公司生产的QMI8A01型号的6轴惯性测量单元的数据表及性能参数。主要内容包括设备特性、操作模式、接口标准(SPI、I2C与I3C),以及各种运动检测原理和技术规格。文中还提到了设备的工作温度范围宽广,内置的大容量FIFO可用于缓冲传感器数据,减少系统功耗。此外,对于器件的安装焊接指导亦有详细介绍。 适合人群:电子工程技术人员、嵌入式开发人员、硬件设计师等。 使用场景及目标:适用于需要精准测量物体空间位置变化的应用场合,如消费电子产品、智能穿戴设备、工业自动化等领域。帮助工程师快速掌握该款IMU的技术要点和应用场景。 其他说明:文档提供了详细的电气连接图表、封装尺寸图解等资料,方便用户进行电路板的设计制作。同时针对特定应用提出了一些优化建议。
2025-04-09 10:49:22 3.3MB MEMS传感器 Sensor FIFO 低功耗模式
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### VCO电路的低功耗设计要点 #### 1. VCO的定义和重要性 压控振荡器(VCO)是无线通信和光纤通信系统中的核心组件,特别是在PLL(锁相环)、时钟恢复电路和频率综合器中扮演着至关重要的角色。VCO的主要性能指标包括中心频率、频率调节范围、频率稳定度、电压-频率转换线性度、相位噪声、输出振幅、功耗等。 #### 2. VCO的研究趋势 VCO的研究趋势集中在降低其相位噪声、功耗、频率稳定性和操作电压上。当前,LC谐振网络VCO普遍使用CMOS工艺,并且越来越多的研究者开始关注在CMOS工艺下设计低功耗、低噪声、具有宽频率调谐范围的差分耦合VCO。 #### 3. VCO的基本电路结构 VCO的基本电路结构一般包括振荡器核心、选频谐振网络和反馈网络。LC电路结构在选频谐振网络中设置为有源或无源放大器网络的负载。为了补偿LC谐振网络中的能量损耗,通常需要产生负阻抗。在实际LCVCO中,通过有源器件产生负阻抗来补偿集成电感和可变电容的功率损耗,这种负阻抗可以通过差分对管组成的反馈电路来实现。 #### 4. 负阻差分振荡器的设计 负阻差分振荡器通常由两对互补交叉耦合管对构成,这样的结构可以为电感提供负阻抗。两个PMOS和两个NMOS管分别串联在各自支路,并工作在饱和区。通过尺寸对称优化的NMOS与PMOS管,可以进一步优化电路性能。 #### 5. VCO的起振条件和实现方法 所有振荡器的核心在于某个特定频率上实现正反馈的环路。振荡的条件是满足Barkhausen判据,即振荡条件为放大单元的传递函数乘以正反馈单元的传递函数等于1,并且相位偏移为2π的整数倍。在稳定振荡时,环路增益等于1,但在起振时环路增益必须大于1。 #### 6. 低功耗GHz VCO设计的实例 在文中提供的实例中,设计了一个目标中心振荡频率为2.38GHz的LC压控振荡器。该VCO采用CSMC 0.5um工艺,使用Cadence公司Virtuoso仿真工具,并以片上螺旋电感和MOS管可变电容组成谐振网络。该VCO的功耗低,同时满足DCS-1800标准的相位噪声要求,并有8%的调谐范围。 #### 7. 设计中的技术细节 电路设计中包括电源电压为5V,使用互补交叉耦合对结构来提供负阻抗,确保振荡器可以在低功耗状态下工作。此外,通过使用相位噪声、调谐范围和频率稳定性等参数的分析,证明了设计的VCO电路不仅功耗低,而且具有良好的性能指标。 #### 8. 结论 设计并实现了一款低功耗的GHz频率范围内的VCO电路,该电路采用负阻差分振荡器的基本结构,通过仿真验证了其在保持低功耗的同时,具有良好的频率稳定性和较低的相位噪声。这为未来无线通信系统中低功耗高性能VCO的设计提供了新的思路和技术参考。
2025-04-02 16:03:41 450KB
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内容概要:本文档介绍了富满微电子集团股份有限公司生产的FM8118加湿器控制芯片的技术规格和功能特点。FM8118是一体化设计,集成了锂电池充放电、按键检测和驱动等功能,仅需少数外接组件即可组建加湿器系统,提供4小时的工作时长。它拥有独特的省电模式,在未使用时维持很低的工作电流;充电模块安全高效,支持USB端口直接充电;具有LED指示功能和完善的故障保护机制; 适合人群:电子产品设计制造的专业技术人员,尤其是专注于智能家居设备如空气加湿器的设计人员。 使用场景及目标:该资料旨在帮助工程师们更好地理解和应用这种高效的单片控制系统,从而优化自家产品的硬件配置,提升用户体验,特别是在干热区域市场。 阅读建议:由于文中包含了大量具体的技术指标和参数表格,强烈建议读者仔细研究每一部分的具体说明,特别是‘典型应用电路’章节提供的实例图解对于实践操作非常有用。此外,在布局PCB时还需注意一些关键细节,比如正确安装滤波电容器的位置以避免干扰。
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"超低功耗LCD液晶显示电路模块设计" 本设计主要介绍了超低功耗LCD液晶显示电路模块的设计,该模块具有极低的功耗、轻便、长寿命、清晰美观的特点,在便携式仪表和低功耗应用的高档仪器仪表中被广泛采用。 一、LCD显示模块的组成 LCD显示模块是该设计的核心组件,由LCD液晶显示器、寄存器、电路板等组成。LCD液晶显示器是一种极低功耗的显示器件,其工作电流小、重量轻、功耗低、寿命长,字迹清晰美观。 二、LCD显示模块的引脚定义 LCD显示模块的引脚定义如下: * 第1脚:VSS为地电源 * 第2脚:VDD接5V正电源 * 第3脚:VL为液晶显示器对比度调整端 * 第4脚:RS为寄存器选择 * 第5脚:R/W为读写信号线 * 第6脚:E端为使能端 * 第7-14脚:D0—D7为8位双向数据线 * 第15脚:背光源正极 * 第16脚:背光源负极 三、显示电路原理分析 显示电路的原理分析如图所示。LCD1602的DB0~DB7与单片机AT89C52的P00~P07口连接,用于显示用户用电信息;P25、P26、P27、分别控制LCD1602的寄存器选择输入端RS、读写控制输入端R/W、使能信号输入端E;通过调节R58电阻值的大小来控制液晶显示的对比度。 四、设计要点 本设计的要点是如何降低功耗、提高显示效果。为了达到这一目标,设计中使用了超低功耗的LCD液晶显示器,并采用了专门的电路设计和参数调整来实现对比度的调整和背光源的控制。 五、应用前景 本设计的应用前景非常广阔,适用于便携式仪表、低功耗应用的高档仪器仪表等领域。该设计的低功耗、轻便、长寿命的特点使其非常适合在需求低功耗和高可靠性的应用场景中使用。 六、结论 本设计的超低功耗LCD液晶显示电路模块具有极低的功耗、轻便、长寿命、清晰美观的特点,在便携式仪表和低功耗应用的高档仪器仪表中被广泛采用。本设计的应用前景非常广阔,适用于各种需求低功耗和高可靠性的应用场景中。
2024-08-27 10:03:24 79KB 显示电路 电路原理图
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蓝色魔术师32 Arduino ESP32库,用于使用低功耗蓝牙连接到Blackmagic相机。 控制/读取相机参数,例如“记录”,“聚焦”,“光圈”,“快门角度”,“白平衡”等。 经过BlackMagic Pocket Cinema Camera 4K测试 背景 蓝牙摄像头控制应用程序很棒! 但是,无论您是需要将物理/触觉按钮作为记录触发器以在装备上使用还是要创建自己的自定义摄像头控制解决方案,应用程序都有其局限性。 但没有更多! ESP32是Espressif的微控制器,可以在许多低成本/预制设计中找到,并具有WiFi和蓝牙等功能! 该库应该可以在任何ESP32设备上正常工作,但是对于那些初次进入现场的人,我强烈推荐因为该开发设备带有内置的显示屏,按钮,电池和更多功能! 入门 安装 视频 演示如何安装所有必需的软件组件以及简单的实际演示。 先决条件 您将需要首先安装这些软件包。
2024-08-19 16:50:19 4.66MB
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