微电子学2024,Vol.54Issue(3) :404-410.DOI:10.13911/j.cnki.1004-3365.230367

一种低功耗宽摆幅的绝对值电路设计

Design of Low-power and Wide-swing Absolute Value Circuit

祖文俊 钟啸宇 虞致国 顾晓峰
微电子学2024,Vol.54Issue(3) :404-410.DOI:10.13911/j.cnki.1004-3365.230367

一种低功耗宽摆幅的绝对值电路设计

Design of Low-power and Wide-swing Absolute Value Circuit

祖文俊 1钟啸宇 1虞致国 1顾晓峰1
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作者信息

  • 1. 江南大学电子工程系物联网技术应用教育部工程研究中心,江苏无锡 214122
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摘要

提出了一种低功耗宽摆幅的绝对值电路.该电路通过比较器输出结果判断输入电压的正负,正值利用负反馈进行保持,负值利用电压-电流转换电路和电流镜转换为正值.与传统利用二极管的设计相比,该电路避免了线性度差、功耗高的问题.基于55 nm CMOS工艺进行了电路设计,仿真结果表明,在电源电压为-1.2 V和1.2 V的条件下,电压输入摆幅高达-400~400 mV,绝对值电路误差在0.5%以内,功耗为450 μW,版图面积为4 800 μm2.

Abstract

A low power and wide swing absolute value circuit is proposed.The circuit determines the polarity of an input voltage according to the output result of a comparator.Positive values are preserved via negative feedback,whereas negative values are converted into positive values using a voltage-current conversion circuit and current mirror.Compared with traditional designs using diodes,this circuit mitigates issues such as poor linearity and high power consumption.The circuit is designed using a 55-nm CMOS process.Simulation results indicate that under supply voltages of-1.2 and 1.2 V,the voltage input swing can reach a wide range from-400 to 400 mV and an error of less than 0.5%,with power consumption of 450 μW over a layout area of 4 800 μm2.

关键词

绝对值电路/低功耗/宽摆幅/低面积开销

Key words

absolute value circuit/low power/wide swing/area efficient

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基金项目

长三角科技创新共同体联合攻关项目(2022CSJGG0402)

江苏省重点研发计划产业前瞻与关键核心技术项目(BE2023019-3)

出版年

2024
微电子学
四川固体电路研究所

微电子学

CSTPCD北大核心
影响因子:0.274
ISSN:1004-3365
参考文献量2
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