提出了一种低压低功耗有源电感(LVLPAI)。它由新型正跨导器、负跨导器以及电平转换模块构成。其中, 电平转换模块与新型正跨导器的输入端和负跨导器的输出端连接, 同时, 新型正跨导器采用了PMOS晶体管, 并将栅极和衬底短接, 最终使得有源电感可在低压下工作, 且在不同频率下具有低的功耗。基于018 μm RF CMOS工艺进行性能验证, 并与传统AI进行对比。结果表明, LVLPAI和传统AI比较, 在15 GHz、27 GHz、44 GHz这三个频率处分别取得三个电感值3 326 nH、1 403 nH、782 nH的条件下, 前者和后者的工作电压分别为08 V、1 V、12 V和15 V、16 V和17 V, 分别下降了467%、375%、294%; 功耗分别为008 mW、025 mW、053 mW和014 mW、031 mW、062 mW, 分别下降了429%、194%、145%。

提出了一种面向可容错应用的低功耗SRAM架构。通过对输入数据进行预编码，提出的SRAM架构实现了以较小的精度损失降低SRAM电路功耗。设计了一种单端的8管SRAM单元。该8管单元采用读缓冲结构，提升了读稳定性。采用打破反馈环技术，提升了写能力。以该8管单元作为存储单元的近似SRAM电路能够在超低压下稳定工作。在40 nm CMOS工艺下对电路进行仿真。结果表明，该8管单元具有良好的稳定性和极低的功耗。因此，以该8管单元作为存储单元的近似SRAM电路具有非常低的功耗。在0.5 V电源电压和相同工作频率下，该近似SRAM电路的功耗比采用传统6管单元的SRAM电路功耗降低了59.86%。

针对光纤复合低压电缆(OPLC)在运行状态下发生的短暂高温对电缆中光纤的传输性能造成影响的问题, 提出了耐热型OPLC结构优化方案。首先, 优化改进OPLC结构、研究OPLC材料选型；然后, 采用COMSOL多物理场仿真软件, 实现耐热型OPLC三维模型的仿真建模, 并根据电流热效应及温度对电阻的反作用原理对仿真模型进行修正, 探索优化结构下仿真状态的线缆三维热场分布情况；最后, 结合目前OPLC耐热试验要求, 研究适用于耐热型OPLC的耐热和超载试验的测试方案。测试结果表明,高于电缆工作最高标准温度10%且持续时间15 min时, OPLC的光纤衰减损耗变化不超过0.15 dB/km。

为了在低压激励条件下，利用声弹性准确测量螺栓预紧力，提出采用基于相关运算的信号处理方法。该方法通过比较发射波在接收波中最相似位置获得超声传播时间，从而测量预紧力；相关运算对噪声具有抑制能力，可以实现低信噪比下的传输时间测量，结合内插可提高时间测量分辨力；选择线性调频脉冲作为发射波，开展不同电压激励下的声弹性螺栓预紧力测试。确定了超声传播时间的最大误差不超过±2.9%。测试结果表明：该方法能够实现低压激励条件下超声传播时间的准确测量，结合内插法可以提高时间测量的分辨力。

基于TSMC 28 nm CMOS工艺设计了一个伪差分结构的低压低功耗CMOS环形振荡器。电路包括偏置电路、环形振荡器和输出缓冲器。伪差分环形振荡器有五级延迟单元, 延迟单元采用Maneatis对称负载。在Cadence Spectre上进行前仿真。结果表明, VCO工作在0.9 V电源电压下时, 其频率调谐范围为0.65 GHz~4.12 GHz。在3.6 GHz以下频率范围内具有很好的调谐线性度。中心频率约为2.3 GHz时, 其相位噪声为-79.06 dBc/Hz@1 MHz。输出缓冲电路能够实现轨对轨的输出摆幅, 输出占空比可优化至50%。环形振荡器的功耗约为5.7 mW。

设计了一种两级低电压自启动电路,实现低输入电压条件下热电能量收集系统的自启动。在第一级自启动电路中引入一种新型堆叠式反相器,构成环形振荡器结构,在低供电电压下产生较大的振荡摆幅; 第二级自启动电路由高幅值时钟产生电路与电感复用升压电路构成,进一步提高输出电压; 由电压检测电路以及辅助电路构成的控制电路实现了第一级自启动向第二级自启动的转换,以及第二级自启动向主升压转换的过程。基于0.18 μm CMOS工艺设计该自启动电路,版图后仿真结果表明,在190 mV的TEG输入电压,以及11.8 μA的负载电流情况下,自启动电路可产生825 mV输出电压,转换效率可达到56.5%,实现能量收集系统的自启动功能,保证后级主升压电路的正常工作。