← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2012第3期Other0.18μm
A Low-Power Magnitude Detector for Analysis of Transient-Rich Signals Brandon Ru
一种用于瞬态丰富信号分析的低功耗幅度检测器
0.18μm CMOS, 1.1 nW–1.08 W, 20 Hz–20 kHz, 70 dB动态范围
低功耗幅度检测瞬态信号音频频率自适应滤波
▸创新点1：高纹波峰值检测器整流信号（电路创新） - 采用高纹波峰值检测器进行信号整流，能够在保持低功耗（1.1 nW–1.08 W）的同时显著提高信号的时间分辨率，适用于瞬态丰富的音频信号处理。
▸创新点2：自适应时间常数滤波器（系统创新） - 设计了一种自适应时间常数滤波器，其时间常数随信号幅度动态调整，实现了对瞬态信号的快速响应（短时间尺度）和稳态信号的高精度平均（长时间尺度），动态范围达70 dB。
▸创新点3：快速响应瞬态信号（方法创新） - 通过结合高纹波峰值检测和自适应滤波技术，系统能够在20 Hz–20 kHz范围内快速捕捉瞬态信号，同时保持高幅度精度，解决了传统方法中时间与幅度精度难以兼顾的问题。
▸创新点4：超低功耗设计（电路创新） - 在0.18μm CMOS工艺下实现，功耗仅为1.1 nW–1.08 W，适用于低功耗信号处理应用，如便携式音频设备或生物医学传感器。
Abstract
Magnitude detection, such as envelope detection or
RMS estimation, is needed for many low-power signal-analysis
applications. In such applicati ons, the temporal accuracy of the
magnitude detector is as importa nt as its amplitude accuracy. We
present a low-power audio-frequency magnitude detector that
simultaneously achieves both high temporal accuracy and high
amplitude accuracy. This perfor mance is achieved by rectifying
the signal with a high-ripple peak detector and then averagi ng
this re