一种带有最大能量跟踪的宽动态范围射频能量收集电路的设计

论文摘要

本文提出了一种带有最大能量跟踪的射频能量收集电路.该电路通过加入级数来控制环路自动检测不同级数整流器的输出功率,并比较这些输出功率来选择最佳级数,以求在不同输入功率下均能够保持较高的能量转换效率.因此,能量收集电路在保持高灵敏度的同时,可以提高最高能量转换效率,扩展高效率动态范围.基于该设计方法,一个用于特高频频段的带有级数控制回路的3～5级整流器电路在SMIC 55nm工艺下得以仿真、实现.测试结果表明:在915MHz的工作频率下,所设计的射频能量收集电路的最高能量转换效率可以达到61.4%.与此同时,在19dB的输入功率范围内,能量转换效率均能够保持在最高能量转换效率的50%以上,有效扩展了高效率动态范围.此外,该电路在加入控制环路后,仍然有较高的灵敏度,可以在-16.3dBm的输入功率下,驱动一个纯电容负载,获得2V的输出电压.

论文目录

• 1 RF能量收集的介绍
•   1.1 RF能量收集思路的框架
•   1.2 RF能量收集电路的效率分析
• 2 级数调控整流器的研究与设计
•   2.1 级数调整方法原理介绍
•   2.2 射频能量收集电路设计
• 3 电路实现与测试
•   3.1 射频能量芯片介绍
•   3.2 能量转换效率测试
•   3.3 灵敏度测试
•   3.4 性能对比
• 4 结语

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 刘丹洋,闫娜,闵昊

关键词: 射频能量收集,整流器,最大能量跟踪,能量转换效率,动态范围

来源: 复旦学报(自然科学版) 2019年04期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑,信息科技

专业: 电力工业,自动化技术

单位: 复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室

基金: 国家高技术研究发展计划(2015AA016601-005),国家自然科学基金(61574045,61774048)

分类号: TM619;TP273

DOI: 10.15943/j.cnki.fdxb-jns.2019.04.004

页码: 433-440

总页数: 8

文件大小: 2290K

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