5 电气特性参数 ........................................................................................................................... 7 5.1 绝对最大额定值 ........................................................................................................... 7 5.2 直流电特性 ................................................................................................................... 7 5.3 RF 性能 .......................................................................................................................... 8
目的。脑机接口 (BMI) 具有恢复运动功能的潜力,但目前受到电极数量和长期记录稳定性的限制。如果在扩展到数千个微尘时能够将功耗保持在安全水平内,那么这些挑战可以通过使用自由浮动的“微尘”以无线方式传输记录的神经信号来解决。在这里,我们评估了一种用于基于红外 (IR) 微尘的脉冲间隔调制 (PIM) 通信方案,旨在降低无线数据速率和系统功耗。方法。为了测试 PIM 有效传递神经信息的能力,我们在非人类灵长类动物的实时闭环 BMI 中模拟了该通信方案。此外,我们对基于 IR 的 1000 个微尘系统进行了电路模拟,以计算通信准确性和总功耗。主要结果。我们发现每通道 1kb/s 的 PIM 与真实发放率保持很强的相关性,并且与传统有线系统的在线 BMI 性能相匹配。闭环 BMI 测试表明,最小 30 毫秒的滞后可能会对性能产生重大影响。最后,与其他 IR 通信方案不同,PIM 在功率方面是可行的,并且可以使用 3mW 的功率在 1000 个通道的接收器上准确恢复神经数据。意义。这些结果表明,基于 PIM 的通信可以显著降低无线微尘的功耗,从而为高性能 BMI 提供更高的通道数。
5. 瑞萨电子产品根据以下两个质量等级进行分类:“标准”和“高质量”。每种瑞萨电子产品的预期用途取决于产品的质量等级,如下所示。 “标准”: 计算机;办公设备;通信设备;测试和测量设备;视听设备;家用电器;机床;个人电子设备;工业机器人;等等。 “高质量”: 运输设备(汽车、火车、轮船等);交通控制(交通信号灯);大型通信设备;关键金融终端系统;安全控制设备;等。除非在瑞萨电子数据表或其他瑞萨电子文件中明确指定为高可靠性产品或适用于恶劣环境的产品,否则瑞萨电子产品不适用于或未获授权用于可能对人类生命或身体伤害造成直接威胁的产品或系统(人工生命支持设备或系统;手术植入等),或可能导致严重财产损失(太空系统;海底中继器;核电控制系统;飞机控制系统;关键工厂系统;军事装备等)。对于您或任何第三方因使用与任何瑞萨电子数据表、用户手册或其他瑞萨电子文件不一致的任何瑞萨电子产品而遭受的任何损害或损失,瑞萨电子不承担任何责任。
摘要 本文介绍了一种高增益运算跨导放大器结构。为了实现具有改进的频率响应的低压操作,在输入端使用体驱动准浮栅 MOSFET。此外,为了实现高增益,在输出端使用改进的自共源共栅结构。与传统的自共源共栅相比,所用的改进的自共源共栅结构提供了更高的跨导,这有助于显著提高放大器的增益。改进是通过使用准浮栅晶体管实现的,这有助于缩放阈值,从而增加线性模式晶体管的漏极-源极电压,从而使其变为饱和状态。这种模式变化提高了自共源共栅 MOSFET 的有效跨导。与传统放大器相比,所提出的运算跨导放大器的直流增益提高了 30dB,单位增益带宽也增加了 6 倍。用于放大器设计的 MOS 模型采用 0.18µm CMOS 技术,电源为 0.5V。
由于 CMOS 的缩放,这些设备的局限性引发了对替代纳米设备的需求。提出了各种设备,如 FinFET、TFET、CNTFET。其中,FinFET 成为最有前途的设备之一,由于其在纳米范围内的低泄漏,它可以替代 CMOS。如今,电子设备在电池消耗方面更加紧凑和高效。由于 CMOS 的缩放限制,CMOS SRAM 已被 FinFET SRAM 取代。已经有两个 FinFET SRAM 单元,它们具有高功率效率和高稳定性。已经对这些单元进行了性能比较,以分析泄漏功率和静态噪声容限。这些单元的模拟是在 20 nm FinFET 技术下进行的。经分析,改进的 9T SRAM 单元的写入裕度实现了 1.49 倍的改进。读取裕度也显示出比本文中比较的现有单元有显著的改善。对于所提出的 0.4 V SRAM 单元,发现保持裕度更好。栅极长度已经改变,以发现栅极长度对读取裕度的影响。
1 产品概述 ................................................................................................................................................ 3 2 模块特点 ................................................................................................................................................ 3 3 电气特性 ................................................................................................................................................ 4 4 模块功能描述 ............................................................................................................................................ 4 5 应用框图 ................................................................................................................................................ 5 6 模块引脚说明 ............................................................................................................................................. 5
堆叠电介质三材料圆柱栅极全包围 (SD-TM-CGAA) 无结 MOSFET 已被用于低功耗应用。本文介绍了堆叠电介质三材料圆柱栅极全包围 (SD-TM-CGAA) 无结 MOSFET 的亚阈值电流分析模型。分析结果与 TMSG MOSFET 进行了比较,获得了良好的一致性。该器件的亚阈值电流非常低,可以考虑实现 CMOS 反相器。设计了一个 PMOS 晶体管,并将 PMOS 晶体管的驱动电流与 NMOS 器件进行调谐,以获得驱动电流的理想匹配。设计了一个 CMOS 反相器。检查了器件的瞬态和直流行为。计算了 CMOS 反相器的功耗,并将其与 CMOS DMG-SOI JLT 反相器进行了比较。与 CMOS DMG-SOI JLT 反相器相比,所提出的器件的功耗降低了 5 倍。这表现出功率耗散的显著改善,这对于制造低功耗的未来一代设备非常有用。
图 1. 生物启发式 2D 视觉系统。生物视觉神经网络的基本组成部分,a) 眼睛可实现生物视觉,b) 大脑中的视觉皮层可实现生物学习。c) 眼睛中的光感受器可实现光传导和适应。视杆细胞可实现暗视,而视锥细胞可实现明视。d) 突触增强或减弱以进行学习或遗忘,例如,当突触前神经元释放谷氨酸神经递质时,通过控制突触后神经元中的 AMPA 受体数量来实现学习或遗忘。e) 示意图和 f) 人工视觉系统的假彩色显微镜图像,该系统由集成有可编程背栅堆栈的 9×1 2D 光电晶体管阵列组成。该平台可实现光传导、视觉适应、突触可塑性、直接学习、无监督再学习以及利用遗忘在动态噪声下学习等功能。 g) 传输特性,即在黑暗环境中不同漏极偏压(𝑉𝑉 𝐷𝐷𝐷𝐷 )下源极至漏极电流(𝐼𝐼 𝐷𝐷𝐷 )随背栅极电压(𝑉𝑉 𝐵𝐵𝐵 )变化的特性,h) 在蓝色发光二极管(LED)不同照明水平下的光转导,i) 光增强引起的学习或设备电导(𝐺𝐺 )的增加,以及 j) 在代表性 2D 光电晶体管中,在 𝑉𝑉 𝐵𝐵𝐵𝐵 = 0 V 时测得的电抑制引起的遗忘或 𝐺𝐺 的减少。
长寿命自主便携式和可穿戴设备越来越多地出现 [1-8],对系统小型化和降低功耗的要求使高效电源管理单元 (PMU) 的设计成为首要问题,其中低压差 (LDO) 稳压器发挥着关键作用 [9-13]。如图 1 所示,在电池供电系统中,在电池电压和偏置特定系统模块所需的负载电流发生大幅变化的情况下,LDO 会从电池电压 V BAT 产生稳定、低噪声和精确的电源电压 V out ,通常会使用多个 LDO 来优化每个模块的功耗,从而优化整体电源效率。传统 LDO 依靠位于输出节点的外部 µ F 电容来保证稳定性,同时尽量减少瞬态工作下 V out 的变化 [14-16]。尽管如此,系统功率和尺寸的降低正导致完整的片上系统 (SoC) 设备的发展,其中所有组件都需要完全集成。实施低成本片上系统解决方案的一个关键条件是与互补金属氧化物半导体 (CMOS) 技术的兼容性。这反过来又与低压合规性有关,因为随着 CMOS 技术的缩小,电源电压也会缩小,非常接近 MOS 晶体管的阈值电压,因此在设计这种低压电路时必须遵循新策略。因此,无 CMOS 电容器低压差稳压器的设计已成为一个有前途的研究课题,需要低压架构和替代的片上补偿技术,以保持系统在整个工作范围内的稳定性,同时保持调节性能。此外,便携式设备的一个关键参数是功耗,因为它决定了电池寿命。这意味着使用低静态电流 I q 。然而,降低 Iq 会降低动态性能:最大输出电流受到限制,从而限制了诸如转换速率和稳定时间等参数。这就需要引入瞬态增强电路技术来平衡动态性能,同时将对功率效率和电路复杂性的影响降至最低。
摘要 提出了一种节能的抗单粒子翻转(SEU)脉冲触发器设计。双模块冗余设计充分利用了脉冲触发器结构简洁的优点,避免了脉冲触发器功耗大的缺点。采用时钟门控方案降低功耗。静态配置和避免竞争机制实现了功耗、速度和抗单粒子翻转能力的平衡。通过SEU截面评估了SEU耐受性,发现其显著低于传统D触发器。采用55nm CMOS工艺设计了触发器,并进行了性能评估。所提设计实现了最低功耗,甚至低于传统D触发器。虽然牺牲了速度,但在加固设计中实现了最低的功率延迟积。所提设计为速度不敏感和功率受限的应用提供了解决方案。 关键词:单粒子翻转,抗辐射,节能,触发器 分类:集成电路