عنوان ترجمه شده مقاله: مبدل ولتاژ به فرکانس نسبت سنجی برای تجهیزات قابل حمل مستقل با عمر طولانی

چکیده

این مقاله یک مبدل ولتاژه به فرکانس 1.2 ولت 0.18 میکرومتر CMOS (VFC) را معرفی می‌کند که می‌تواند در حالت تکی (انفرادی) یا تفاضلی (دیفرانسیلی) برای رقمی کردن سیگنال‌های خواندن حسگر در برنامه‌های شبکه حسگر بی‌سیم استفاده شود. VFC پیشنهاد شده در سراسر محدوده ورودی با فرکانس خروجی بین 0.1 و 1.0 مگاهرتز کار می‌کند، به طوری که به گره سنسور جاسازی شده در میکروکنترلر اجازه می‌دهد که به طور بهینه دیجیتالی کردن نهایی را انجام دهد؛ عملکرد آن نسبت سنجی (ratiometric) است و زمانی که در سیستم‌های بکار گرفته شده توسط باطری استفاده می‌شود مقدار (ارزش) را به این دستگاه اضافه می‌کند. خطی بودن بالا (خطای خطی بودن 0.015٪) با مصرف انرژی کم (80 میکرومتر) در محدوده دما 40- تا 120 +درجه سانتی گراد بدست می‌آید.

1-مقدمه

بازار همیشه در حال رشد سنسورها موفقیت خود را مدیون توسعه و ادامه پیشرفت در شبکه های حسگر بی‌سیم (WSN) می‌داند. این شبکه‌ها طیف گسترده‌ای از برنامه‌های کاربردی (اپلیکیشن‌ها)، نه تنها آنهایی که برای شبکه‌های حسگر سنتی موجود بودند، بلکه تعدادی از برنامه‌های نوآورانه که قبلا بدون سیم غیر قابل تصور بودند را دربرمی‌گیرند. این اپلیکیشن‌های جدید شامل نظارت مراقبت بهداشتی، برنامه‌های کاربردی نظامی، کنترل فرایند صنعتی، فضاهای هوشمند و برنامه‌های کاربردی زیست محیطی است....

Abstract
This paper presents a high performance 1.2 V–0.18 μm CMOS voltage-to-frequency converter (VFC) that can be used either in single or differential mode to digitize sensor readout signals in wireless sensor network applications. The proposed VFC works over the entire input range with output frequencies ranging between 0.1 and 1.0MHz, which allows the sensor node embedded microcontroller performing optimally the final digitalization Its operation is ratiometric, adding value to this device when used in battery operated systems. High linearity is achieved (0.015% linearity error) with low power consumption (80 μW) over a temperature range of −40 to +120∘C