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JSSC 2012第7期Digital CircuitsNeural Network Accelerator

A Low-Power Level Shifter With Logic Error Correction for Extremely Low-V oltage

提出一种极低电压输入的电平转换器,采用逻辑纠错电路实现低功耗运行。
0.23-V输入转3-V输出,功耗58nW(0.4-V 10kHz输入)
电平转换器低功耗逻辑纠错极低电压电流生成方案
创新点1:逻辑纠错电路设计 - 该方法创新通过检测输入和输出逻辑电平实现错误校正,显著提高了极低电压信号转换的可靠性,解决了传统电平转换器在极低电压下易受噪声干扰的问题。
创新点2:极低电压输入处理能力 - 该电路创新支持0.23V极低电压输入,并成功转换为3V输出信号,突破了现有电平转换器的最低工作电压限制,扩展了超低功耗应用场景。
创新点3:动态功耗优化设计 - 系统创新采用仅在输入信号变化时耗电的工作模式,实测功耗低至58nW(0.4V/10kHz输入),相比传统持续耗电电路实现数量级功耗降低。
创新点4:混合信号集成技术 - 通过创新性地结合数字逻辑纠错与模拟电平转换功能,在单芯片上实现高精度信号转换(0.23V→3V)与超低功耗(58nW)的协同优化
Abstract
This paper presents a level shifter circuit capable of handling extremely low-voltage inputs. The circuit has a distinc- tive current generation scheme using a logic error correction cir- cuit that works by detecting the input and output logic levels. The proposed level shifter circuit can convert low-voltage digital input signals into high-voltage digital output signals. The circuit achieves low-power operation because it dissipates operating current only when the input signal changes. Measurem