基于自旋电子学的磁性随机存储器(Magnetic Random Access Memory,MRAM)具有非易失性、可无限擦写、低功耗和快速写入等优点,从而有望成为下一代通用存储器.在MRAM家族中,根据磁写入方式和磁媒介的不同,人们提出了自旋转移力矩(Spin Tra...基于自旋电子学的磁性随机存储器(Magnetic Random Access Memory,MRAM)具有非易失性、可无限擦写、低功耗和快速写入等优点,从而有望成为下一代通用存储器.在MRAM家族中,根据磁写入方式和磁媒介的不同,人们提出了自旋转移力矩(Spin Transfer Torque,STT)、自旋轨道力矩(Spin Orbit Torque,SOT)、电压控制型(如电控磁各向异性(Voltage Controlled Magnetic Anisotropy,VCMA)型和电控SOT(Voltage Gated-SOT,VG-SOT)型)、磁畴壁(Domain Wall,DW)和磁斯格明子(Magnetic Skyrmion)型等不同类型的各具特色的MRAM,共同推动着磁存储技术的多元化发展.近年来STT-MRAM商用芯片的成功问世进一步推动了MRAM器件的研究与应用.本文首先简要介绍了存储器技术的历史,然后介绍了MRAM的基本工作原理、从MRAM中读取和写入信息背后的技术、材料和不同的物理机制以及潜在的挑战问题.接下来介绍了近些年发展的新型的磁写入机制的进展.本文末尾讨论了一些可能有助于行业超越传统MRAM的技术,最后是总结和展望.展开更多
为解决传统电平交叉模数转换器(LC ADC)精度较低和噪声整形逐次逼近寄存器(NS SAR)ADC功耗较大的问题,提出了一种应用于移动物联网(IoT)随机稀疏信号采集的LC-NS SAR ADC。在NS SAR ADC前端插入8 bit的LC ADC作为输入信号活跃度的预检...为解决传统电平交叉模数转换器(LC ADC)精度较低和噪声整形逐次逼近寄存器(NS SAR)ADC功耗较大的问题,提出了一种应用于移动物联网(IoT)随机稀疏信号采集的LC-NS SAR ADC。在NS SAR ADC前端插入8 bit的LC ADC作为输入信号活跃度的预检测电路,在电平交叉发生后开启NS SAR ADC的转换。二阶无源噪声整形电路积分过程只在事件触发后发生,从而能够根据输入信号的活跃度动态调节整体功耗。在1.8 V 180 nm CMOS工艺、采样率为40 kS/s、过采样率(OSR)为20、带宽为1 kHz下对该ADC进行仿真验证,结果表明信噪失真比(SNDR)达到87 dB,电路功耗为2.70μW,心电图信号输入时功耗仅为0.79μW,相较于传统等间隔奈奎斯特采样ADC,采样点减少了73%,在处理生物医学信号时实现了约5∶1的数据压缩比,Schreier品质因数(FoMs)和Walden品质因数(FoMw)分别为172.6 dB和67.0 fJ/conv.step。展开更多
文摘基于自旋电子学的磁性随机存储器(Magnetic Random Access Memory,MRAM)具有非易失性、可无限擦写、低功耗和快速写入等优点,从而有望成为下一代通用存储器.在MRAM家族中,根据磁写入方式和磁媒介的不同,人们提出了自旋转移力矩(Spin Transfer Torque,STT)、自旋轨道力矩(Spin Orbit Torque,SOT)、电压控制型(如电控磁各向异性(Voltage Controlled Magnetic Anisotropy,VCMA)型和电控SOT(Voltage Gated-SOT,VG-SOT)型)、磁畴壁(Domain Wall,DW)和磁斯格明子(Magnetic Skyrmion)型等不同类型的各具特色的MRAM,共同推动着磁存储技术的多元化发展.近年来STT-MRAM商用芯片的成功问世进一步推动了MRAM器件的研究与应用.本文首先简要介绍了存储器技术的历史,然后介绍了MRAM的基本工作原理、从MRAM中读取和写入信息背后的技术、材料和不同的物理机制以及潜在的挑战问题.接下来介绍了近些年发展的新型的磁写入机制的进展.本文末尾讨论了一些可能有助于行业超越传统MRAM的技术,最后是总结和展望.
文摘【目的】针对大规模新能源接入造成主网惯量降低,进而使配电网支撑能力不足并影响配电网电压-频率耦合特性的问题,文章深入研究了分布式光伏(distributed photovoltaic,DPV)接入配电网后的暂态电压-频率耦合机理,旨在为高渗透率新能源接入的配电网稳定运行优化与控制策略制定提供理论依据。【方法】基于IEEE 33节点系统,分析DPV接入配电网前后暂态电压和频率的响应特性,发现新能源主导的暂态发展过程中电压和频率的动态耦合特性凸显,且低惯量下频率问题更突出。通过深入研究暂态电压跌落与频率波动的内在原因,明确DPV与并网系统的交互行为是电压-频率耦合的关键因素。进一步从功率平衡角度,量化主、配网有功变化间的动态联系,揭示暂态过程中电压-频率耦合机理。【结果】仿真验证表明,DPV的暂态响应特性主导了暂态过程中电压的变化,并进一步扰动频率。在低惯量系统中,DPV的低压穿越(low voltage ride-through,LVRT)过程不仅决定了电压的跌落与恢复形态,其无功支撑行为更会间接扰动系统频率。暂态过程中,电压变化引起配电网侧有功供需关系改变,破坏了系统有功平衡,此不平衡量经由主网-配电网功率交互,最终体现为系统频率波动,明确了电压变化对频率产生扰动的主导路径。【结论】文章量化描述了电压与频率的耦合关系,揭示了耦合机理的本质是“电压波动→有功失衡→频率响应”的动态传递过程。DPV无功-有功耦合特性加剧了电压-频率耦合的复杂性。该机理的明晰为后续设计抑制频率波动的电压-频率协同控制策略提供了理论基础。
文摘为解决传统电平交叉模数转换器(LC ADC)精度较低和噪声整形逐次逼近寄存器(NS SAR)ADC功耗较大的问题,提出了一种应用于移动物联网(IoT)随机稀疏信号采集的LC-NS SAR ADC。在NS SAR ADC前端插入8 bit的LC ADC作为输入信号活跃度的预检测电路,在电平交叉发生后开启NS SAR ADC的转换。二阶无源噪声整形电路积分过程只在事件触发后发生,从而能够根据输入信号的活跃度动态调节整体功耗。在1.8 V 180 nm CMOS工艺、采样率为40 kS/s、过采样率(OSR)为20、带宽为1 kHz下对该ADC进行仿真验证,结果表明信噪失真比(SNDR)达到87 dB,电路功耗为2.70μW,心电图信号输入时功耗仅为0.79μW,相较于传统等间隔奈奎斯特采样ADC,采样点减少了73%,在处理生物医学信号时实现了约5∶1的数据压缩比,Schreier品质因数(FoMs)和Walden品质因数(FoMw)分别为172.6 dB和67.0 fJ/conv.step。
