应用于低功耗模/数转换器的低电源电压时间域比较器

针对传统逐次逼近型模/数转换器(Successive Approximation Analog to Digital Converter,SAR ADC)中的电压域比较器存在延迟大、功耗高等问题,本文设计了一款应用于SAR ADC的低功耗时间域比较器。该比较器通过引入高增益的时间放大器(Time Amplifier,TA)成功实现了相位积累速度的指数级增加,有效减小了输入信号相位脱离鉴相器的“死区”所需的振荡周期数,缩短了比较延迟,优化了比较的速度和功耗。该比较器基于65 nm CMOS工艺进行设计,在0.4 V电源电压下功耗仅5.24 nW,失调电压为5.99 mV。

直流系统电流电压快速保护系统

针对直流系统发生过流或过压故障,设计了一套基于判别直流系统电流或电压瞬时值是否越限的快速保护系统,以快速切除故障,减轻故障影响。

通过光耦和SR锁存器实现的交流系统快速差动保护

分析基于电气量有效值的微机保护的响应延迟问题,指出微机保护的采样数据窗口时间会对电力设备的健康状况及电力系统的暂态稳定性造成负面影响。以单母线差动保护为例,设计了一套基于电流瞬时值的通过光耦和SR锁存器实现的快速差动保护系统,给出了该系统在母线故障前后的相关电气量波形图并进行了分析。分析结果表明,该快速差动保护系统可在相关主设备发生短路故障后立即动作,较传统微机型差动保护能更快切除短路故障,缩短了电力设备经受故障电流时间并提高了系统暂态稳定性。