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用於超低耗電的感測系統比較SSAR-ADC-WSB-CD/AASAR-ADC-WSB-CDA和不同RC-MB靜電放電防護設計

為了解決switch耗電瓦數的問題，作者林志軒 這樣論述：

功耗在物聯網（IOT）中變得越來越重要。ADC是多傳感器電子系統中的主要功耗，因此有效降低ADC功耗而不影響ADC特性非常重要。本論文提出帶有分段加二進制加權CDAC陣列的同步時脈SAR-ADC(SSAR-ADC-WSB-CDA)提供了全範圍的輸入範圍及可重新配置的9至12位DAC，並且使用3個MSB分段電容器陣列來改善線性度且擁有比傳統架構更低開關切換平均能量。另外實現了將數字和類比電壓分開的雙電源電壓技術，以實現低功耗。在提供的9到12位模式下，此結構消耗2.5、2.8、3.9和9.7uW，並且SNDR分別達到52.3、57.7、63.2和68.6db，從而導致品質因數（FoM）148、

88.8、66.3和88.4fJ /conversion-step。再者隨著5G智能手機中增加了互聯網應用，移動待機時間和超低功耗傳感系統變得越來越重要。如今，此類傳感系統通常將功耗降低至微瓦。本論文提出具有分段加非二進制加權CDAC陣列的非同步時脈SAR-ADC(ASAR-ADC-WNB-CDA)且提供分段和非二進制加權電容DAC，低功耗，高分辨率，異步時鐘，火花檢測，以vcm為參考電壓的切換方法和使用控制電路直接切換 DAC降低延遲，以及可重新配置的9-至12位DAC，以滿足不同的傳感系統應用。多電壓用於實現微瓦級功耗。類比/數字電壓分別為1.5V / 0.9V，可以調整4模式分辨率（9/

10/11/12位）。 SNDR的性能分別達到50.78、58.53、62.42和66.51db，消耗2.69uW，對於12位模式，其品質因數（FoM）為30.4fJ /conversion-step。此外，我們提出了基於電阻器和電容器充放電的瞬態檢測器和延遲單元，基於金屬-氧化物-半導體的兩層結構堆疊，以及柵極驅動/襯底驅動/柵極和襯底驅動方法來引導在發生靜電放電事件時消除靜電電流，而不會影響三軸超低功耗傳感系統。然後，我們提出了一種基於金屬-氧化物-半導體的堆疊結構，以降低與溫度成正比的漏電流引起的功耗。此外，我們分析了柵極驅動/襯底驅動/柵極方法或襯底驅動方法是否最具成本效益。基於具有三

個結構堆疊的柵極驅動金屬-氧化物-半導體的功率焊盤，基於具有結構堆疊的柵極驅動金屬-氧化物-半導體的功率焊盤，基於具有襯底驅動的金屬-氧化物-半導體的功率焊盤結構堆疊，基於柵極驅動和襯底驅動的金屬氧化物半導體結構堆疊的電源焊盤具有靜電放電標準，正負模式均高於8/8、8/8、5/- kV，人體模型為5.5/- kV，機器模型為正負模式均高於1000/1000、600/550、500/- V、300/- V的靜電放電標準。基於具有堆疊結構的柵極驅動金屬-氧化物-半導體的功率焊盤、基於具有堆疊結構的襯底驅動的金屬-氧化物-半導體的功率焊盤、基於具有結構堆疊的柵極驅動和襯底驅動的金屬氧化物半導體在 2

5/125 °C 時分別約為 3.5 pW/16.45 nW、20 pW/- nW 和 2.89 pW/16.89 nW。輸入引腳為 1.0 V。

具低輸出電壓漣波之高降壓直流-直流轉換器研製

為了解決switch耗電瓦數的問題，作者簡君珉 這樣論述：

隨著科技的進步，人們的一舉一動都被儲存於雲中，成為大數據中的一部分，而儲存大數據的數據中心每年所消耗的電力已達全球耗電量的百分之3，莫約400太瓦小時，高於英國每年約300太瓦小時的耗電量。Google提出新含有負載點轉換之電源架構，目的在於減少數據中心之龐大耗損。傳統轉換鏈將48伏特轉至負載點電壓後，必須透過兩級轉換。而新架構中僅需一級轉換及可得到負載點電壓。對此，本文提出此一級轉換之轉換器-具低輸出漣波之高降壓直流-直流轉換器，透過結合交錯式轉換器之概念，達到降低輸出電流及電壓漣波，可應用於如具高性能中央處理器及圖形處理器系統之電源供應器。於本文中，轉換器動作原理分析及參數設計皆會加以討

論，並且透過軟體SIMPLIS®模擬其可行性。最後，根據本文所提出之拓樸，研製一規格為48 伏特輸入電壓、3.3 伏特輸出電壓及20 安培額定電流之電路，對本文所提出之拓樸進行實現及驗證。