CN109416751A - 射频能量收集装置及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种被动式电荷恢复逻辑电路，其包括收集周围电磁能的电磁场捕捉设备，该设备包括第一端和第二端；第一移相器，该第一移相器包括连接至设备第一端的第一端；第二移相器，该第二移相器包括连接至设备第二端的第一端；峰值检波器，该峰值检波器包括连接至设备第一端的第一端；以及至少四个栅极，该栅极设置为各自通过第一至第四电力时钟信号而运行。

Description

射频能量收集装置及其使用方法
优先权
本申请要求于2016年5月4日向美国专利商标局提交的临时专利申请62/331,601的优先权，其内容通过引用并入本文。
政府支持
本发明在国家科学基金授予的批准号为1646318的奖励下由政府支持而进行。政府对本发明具有一定的权利。
发明背景
1.发明领域
本发明一般涉及一种收集周围交流电(AC)信号以提供一致高效的电源的装置，及其操作方法。
2.背景技术介绍
传统的AC计算使用低频即60-300赫兹的AC电源[1]。重大的数字计算可用由AC电源提供的电压来完成，该电源频率比集成电路(IC)运行低几个数量级。传统的系统在固定运行时间期间，将输入AC信号维持在近似恒定的电压水平上。
对于每个AC电力信号周期，数字核心经历三个不同的阶段，即打开的第一阶段，期间进行计算的第二阶段，以及关闭的第三阶段。[2]通电状态的精准复位对于正常的运行是十分必要的，动态存储单元在电力周期期间保持逻辑状态。
传统的射频识别(RFID)电路通常包括电连接至IC的共振天线电路。RFID电路为主动式或被动式。主动式RFID电路用内电源，例如电池，来提供运行电力。被动式RFID电路收集RF电磁能来向内电路供电，该内电路能够包括感应各种信息比如环境变化和安全漏洞的传感器，其能够本地访问或通过因特网或蜂窝网络远程访问。参照例如科恩的美国专利7,400,253和考夫曼的美国专利9,197,984。被动式RFID电路收集足够能量的能力尤其取决于每个RFID电路是否充分地接近电磁场/多个电磁场，从该电磁场/多个电磁场收集电力。为了克服该缺点，传统系统增加了传播电磁场的收发器的数目，来确保有足够的电力用于多个RFID电路中每一个的正常运行。
传统的只采用AC的RFID电路使用结合准静态能量回收逻辑(QSERL)和传输门组的运行逻辑。[3]传输门在AC电源的两个半周期都打开关闭。传统的RFID电路采用尺寸接近0.002mm2的芯片。但是，传统的RFID芯片牺牲了低电力优点。
传统的电路包括用于低频RFID电路的电路块，该低频RFID电路基于准静态绝热逻辑系列，例如2N-2N2P2D逻辑，包含一对交叉耦合的n沟道金属氧化物半导体(nMOS)晶体管、一对互补NP功能块和两个与P逻辑功能相串联的二极管。[4]这种绝热逻辑电路承受二极管大量的能量耗散。传统的电路还包括无整流器RFID电路，其使用仅有RF的逻辑来减少面积开销。[5]
根据拓扑学，仅有RF的逻辑与QSERL从根本上相同。[6]不将顶部和底部电源晶体管设置为二极管，而是将该顶部和底部的电源晶体管用作开关，该开关通过在栅极和源极端子上的AC信号进行控制。仅有RF的逻辑提供了简单的准静态逻辑，但是由于在运行中的关于保留相位的输出浮动而缺少稳健性。重要地，仅小部分存储在负载电容电路的电荷再循环回到电源，由此增大电力耗散，减小能效，并将电路面积减小约80％。
物联网(IoT)提供了一种计算模式来将庞大的网络节点连接至日常的物质领域的设备[7]。IoT的应用遍及运输到卫生保健的范围。IoT的促进因素为识别、感应、逻辑计算和无线通信技术的的进步和整合。但是，传统的IoT设备受限于有限的设备电池寿命。提出光电的、静电的、压电的、热电的、RF和感应的传感器能量收集方法来克服传统系统的缺点。但是，光电、静电、压电、热电技术使用的传感器依赖于相应能源的有效性。
传统的无线能量收集器通过天线或耦合线圈接收周围的电磁波，并特别地通过全波整流器、电压倍增器和调节器，将交流电转换成直流(DC)电源。[8]图1示出了传统系统的部件，包括电磁波源110和收集装置120，其包括线圈或天线130，AC至DC的整流器140，电化学电池150、电压调节器160和具有数据输入和数据输出端口的逻辑块170。
由于整流过程的低功率效率，因此将收集到的AC信号转换成DC供应电压会引起明显的能量损耗，并伴随着大面积开销。[9]即使使用最先进的射频下变频器(RFDC)，在此阶段的时间期间也至少损失了30％的电力。[10]图2为传统IoT设备的传统RF-DC转换器和调节器的电路图。
因此，传统RF无线电力收集不能作为传统IoT设备的主要电力供应。
发明内容
已做出本发明以处理上述问题和缺点，并提供至少下文所述优点。因此，本发明的一方面提供一种被动式电荷恢复逻辑电路，其包括收集周围电磁能的电磁场捕捉设备，该设备包括第一端和第二端；第一移相器，其包括连接至设备的第一端的第一端；第二移相器，其包括连接至设备的第二端的第一端；峰值检波器，其包括连接至设备的第一端的第一端；以及分别由第一至第四电力时钟(PCLK)信号操作的至少四个栅极。第一PCLK信号在设备的第一端输出，第二PCLK信号在第一移相器的第二端输出，第三PCLK信号在设备的第二端输出，第四PCLK信号在第二移相器的第二端输出。
本发明的另一方面提供了一种通道晶体管绝热逻辑电路，其包括收集周围电磁能的电磁场捕捉设备，该设备包括第一端和第二端；第一信号整形器，其具有连接至设备的第一端的第一端；第二信号整形器，其具有连接至设备的第二端的第一端；以及分别由第一PCLK信号和第二PCLK信号操作的至少两个栅极。
本发明的另一方面提供了一种互补能量路径绝热逻辑电路，其包括收集周围电磁能的电磁场捕捉设备，该设备包括第一端和第二端；第一信号整形器，其具有连接至设备的第一端的第一端；第二信号整形器，其具有连接至设备的第二端的第一端；基极偏置的峰值检波器；以及两个栅极，每个栅极设置为由输入第一PCLK信号和第二PCLK信号操作。
附图简要说明
通过下面详细的描述并结合附图，本发明的某些示范性实施例的上述和其它目的、特征和优点将更明显，其中：
图1示出了传统系统的部件；
图2为传统IoT设备的传统RF-DC转换器和稳压器的电路图；
图3示出了根据本发明的无线供电的有效电荷恢复逻辑(ECRL)电路；
图4A示出了根据本发明的正弦波形的电力时钟信号；
图4B示出了根据本发明的梯形波形的电力时钟信号；
图5示出了根据本发明的ECRL电路；
图6示出了根据本发明的ECRL电路的峰值检波器与VIN和VB的图；
图7示出了根据本发明的ECRL电路的交叉耦合的p沟道金属氧化物半导体(pMOS)晶体管；
图8示出了根据本发明的ECRL电路的四相位运行的栅极；
图9示出了根据本发明的无线供电的通道晶体管绝热逻辑(PAL)被动式计算电路的系统；
图10为根据本发明的PAL被动式计算电路的逆变器的原理图；
图11示出了根据本发明的PAL电路的信号整形器；
图12示出了为根据本发明的PAL电路的信号整形器的输入/输出信号生成的仿真波形；
图13为根据本发明的PAL信号整形器的时序波形图；
图14示出了根据本发明的PAL电路的两相位电力时钟；
图15示出了根据本发明的PAL逆变器的逻辑链；
图16示出了根据本发明的无线供电的互补能量路径绝热逻辑(CEPAL)的系统；
图17示出了根据本发明的CEPAL的信号整形器的原理图；
图18示出了根据本发明的PAL逆变器的逻辑链；
图19示出了由根据本发明的CEPAL电路生成的波形；
图20示出了根据本发明的CEPAL电路的两相位电力时钟。
本发明的具体实施方式
本发明提供了无线AC计算装置及其使用方法。通过利用电荷再循环或绝热逻辑理论收集正弦波AC信号并直接用于计算。传统的电荷再循环电路通过控制电流穿过具有小电压差的晶体管，并通过逐渐恢复存储在寄生电容中的部分能量，来显著地减少电力耗散[11]。传统的绝热逻辑栅极包括晶体管在充电路径上的负载电容(C)和导通电阻[12]。与之相比，本发明用随时间变化的电压源代替恒定的电源来减缓转换时间，这样使得vc(t)能够马上跟随输入信号v(t)，因此vc(t)≈v(t)，充电电流i(t)由公式(1)给出：
根据公式(2)，通过合并转换时间T期间的瞬时功率p(t)，计算用于充电事项的能量：
完整的周期包含的充电和恢复具有相似量的能量耗散，公式(3)为绝热逻辑中的全部能量耗散：
从公式(3)中观察到，如静态CMOS运行的可选的计算方法所提出，电路运行越慢，耗散的能量越少[13]。典型的绝热系统包含两个主要部分，包括电荷再循环栅极的数字核心，其生成提供电源和触发时钟的电力时钟信号，电力时钟发生器的预估转换效率在10％至30％之间[14][15]。因此，由于来自DC电源电压的所需的多相位电力时钟信号的生成低效，牺牲了节能，因此传统系统的适用性极为受限[16]。
因此，计算电路被提供为使用无线供电的有效电荷恢复逻辑(ECRL)。ECRL为具有nMOS晶体管610、612互补功能块(f和)和一对交叉耦合的pMOS晶体管614、616的准绝热逻辑。
图3示出了根据本发明的无线供电的有效电荷恢复逻辑(ECRL)电路的系统，其中nMOS互补功能块和交叉耦合的pMOS晶体管与一组四相位电力时钟(PCLK)信号一起运行。在图3中，提供电磁场捕捉设备330，例如感应器或天线，从源310收集能量。设备330将收集的能量输出至微机电系统(MEMS)设备350，其将收集的电磁能存储为机械形式。输出四个PCLK信号至ECRL电路370，该PCLK信号具有九十度的相位差。提供峰值检波器360输出至ECRL电路370的pMOS晶体管的基极连接。
图4A示出了正弦波形的电力时钟信号。图4B示出了梯形波形的电力时钟信号。如图4A和4B所示，每个PCLK信号分成四个相位/间隔，即评估相位(E)、保持相位(H)、恢复相位(R)和等待相位(W)。初始地，PCLK信号开始从0斜升至Vpp。如果PCLK信号在逻辑高电位，一旦PCLK信号达到阈值电压，输出端(out bar)开始追随PCLK信号，由此输出逻辑低电平。在保持相位H，输出节点保持在固定电压水平之上，如此使得能够恰当地评估下一相位。然后，在恢复相位R，PCLK信号逐渐减弱，由此再循环存储在负载电容中的电荷。如图4A和4B所示，为了对称，插入等待相位来完成四相位运行。
图5为无线供电的ECRL电路的图。图6示出了ECRL电路的峰值检波器，并提供了VIN和VB的图。图7为ECRL电路的交叉耦合pMOS的图。图8示出了ECRL电路的四相位运行的栅极，每个栅极如图7所设置。
关于相邻栅极的电力信号之间的90度相位差，提供四个电力时钟，并且如图3和图5所示，移相器340、345生成电力时钟。
电磁场捕捉设备330包括感应器和天线，该天线调为预定频率。如图5所示，电磁场捕捉设备可提供为多个感应器，其收集周围电磁波并以180°的相位差输出收集到的波，由此提供一对互补的0°和180°的电力时钟信号。第一感应器的第一端联结至感应器的第二端，形成单独的电磁场捕捉设备。电磁场捕捉设备的第二端输出PCLK1，并输入至移相器340以输出PCLK2。电磁场捕捉设备的第二端输入至峰值检波器360，以输出VB。电磁场捕捉设备的第一端输出PCLK3，并输入至移相器345，以输出PCLK4。因此，当这些两个信号通过90°移相器传播时，生成90°和270°的电力时钟信号，来提供ECRL计算块的完整运行。
峰值检波器360以收集的AC电力驱动ECRL电路，防止当压降VB超过正向阈值时，在ECRL栅极的两个交叉耦合的pMOS的基极和漏极之间形成正向偏置寄生二极管。由此，峰值检波器360切断二极管的正向电流。如图6所示，峰值检波器串联至具有电容的二极管，输出与所应用的AC信号的峰值相等的DC电压。
移相器340、350沿传输线生成固定的相角，该传输线由收集的具有预定频率的电磁AC波驱动。在单片微波IC中通常使用转换的低通和高通拓扑来实现180°相移的平带[17]。从转换线路移相器中提取低通分支(low pass arm)以生成四相位电力时钟信号，并且相移电路模式化为n-LC低通网络。对于六相位偏移，电感器(L)和电容(C)的值通过公式(4)确定：
图9-15示出了无线供电的通道晶体管绝热逻辑(PAL)被动式计算电源及其运行。与ECRL对比，PAL折起底部端子，来重新连接顶部电力时钟信号，由此提供完全恢复绝热路径[18]。
图9示出了无线供电的通道晶体管绝热逻辑(PAL)被动式计算电路的系统，其包括从电源910收集能量的电磁场捕捉设备930和以机械形式存储收集的电磁能的MEMS设备950。两个信号整形器940、945接收来自设备930的输出，并输出PCLK信号，该PCLK信号与PAL电路970具有一百八十度的相位差。
图10为PAL电路970的逆变器的原理图，其包括栅极1000，该栅极1000具有一对功能通道晶体管N1、N2和一对充电/恢复晶体管P1、P2。当输入信号为逻辑高电平且PCLK从0开始上升时开启，由此栅极1000运行。通过在输出端(out bar)和PCLK之间的晶体管N1形成传导路径，并且输出端开始追随PCLK。输出端节点浮动并保持接近逻辑低电平。当PCLK超过阈值时，晶体管P1开启，以将输出端持续充电至峰值水平。然后，当PCLK减小时，存储在输出端中的电荷恢复。
图11示出了信号整形器940和相似的信号整形器945的运行。为了在输入正弦波的负向部分运行，信号整形器将AC信号的电压水平移至高于0的水平。信号整形器基本与ECRL系统的峰值检波器相同，但是使用尺寸上大得多的晶体管代替最小宽度的晶体管。如图11所示，信号整形器的运行类似于通过电阻器向电容性负载充电，其具有的耦合效应使得信号整形器起到分压器的作用，如同公式(5)中所示：
随着寄生电容变得更大，输出信号电压也增大。对于最小宽度的晶体管，输入电压不能通过寄生电容耦合，显示出大的阻抗。关于信号整形器，生成仿真波形信号用于整形器的输入/输出信号，该整形器与图12的等同RC电路模型串联，其中标记的电流的关系为I1＝I2+I3+I4，其分别对应于图13的下半部分的波形。根据电流原理，I1表示通过信号整形器的总电流，I2+I3+I4表示通过CGS的耦合电流、源极和漏极之间的亚阈值泄漏电流、源极和衬底之间的反向偏置偏结点泄漏电流。在图13的上部，瞬态波形被分为两个交替的相位：评估和恢复。在图13的下部，源极至漏极的电流I3随着输入和输出节点之间的电压差增大。两个耦合电流I2和I3在两个方向都遵循相似的电流外形。总电流I1是所有三个部分的加权求和。观察到当寄生电容CGS和CSB足以划分输入电压信号时，在大部分时间耦合电流占主导。
图14示出了PAL逆变器的两相位电力时钟的输入，具有信号整形器810和电磁场捕捉设备930。图15示出了PAL逆变器的逻辑链。在引入PAL电路的信号整形器之前，建议向nMOS晶体管的衬底施加负偏置DC电压，来保证恰当的运行。但是，由于泄漏原理感应生成了基极大电流。对泄漏电流的潜在原因进行研究，并进行瞬态分析和DC扫描分析。在此情况下，通过在沟道至漏极的结点和体至漏极的结点上的带至带的隧穿原理，生成泄漏电流。但是负偏压栅极的电场对于前面结点的影响比后面结点更大。栅极效应的存在在沟道至漏极结点产生了弯曲的更尖的带，导致比体-漏极反向结点的隧穿电流更大的隧穿电流。因此，推断主导的泄漏原理是由栅极感应漏极泄漏诱发的。
图16示出了无线供电的互补能量路径绝热逻辑(CEPAL)的系统，其包括从电源1610收集能量的电磁场捕捉设备1630和以机械形式存储收集的电磁能的MEMS设备1650。两个信号整形器1640、1645接收来自设备1630的输出并输出PCLK信号，该PCLK信号与CEPAL电路具有一百八十度的相位差。设有峰值检波器1660，其输出至ECRL电路1670的pMOS晶体管的基极连接。
图17为CEPAL电路的信号整形器的电路图，其类似于静态逻辑上拉网络和下拉逻辑网络[20]。相比传统的系统，CEPAL增加了一对充电晶体管(P1和P2)以及一对放电晶体管N1、N2，用于基极偏压的峰值检波器1660提供了高电压。CEPAL电路开始运行时，在逻辑零的电压水平下节点输出，逆变器具有逻辑零的输入信号。当PCLK开始从低到高上升时(反向PCLK从高到低下降)，上拉晶体管P3开启，因此使得两个充电路径通过晶体管P1和P2，然后输出节点将追随PCLK或反向PCLK。一旦输出达到峰值电压水平，PCLK将下降，导致浮动输出，其通过上升的反向PCLK电源迅速消除。如图18所示，逻辑栅极的链像静态逻辑一样级联在一起，而不用担心信号同步性。CEPAL栅极经过若干级级联后，输出信号变得劣化并缺乏稳健性。因此，在CEPAL电路中插入D触发器来恢复信号稳健性。为了CEPAL电路正确的运行，设置信号整形器和峰值检波器来分别提供合适的AC供电和基极偏压。
图19示出了CEPAL电路生成的波形。图20示出了CEPAL电路的两相位电力时钟。
被动式ECRL、PAL和CEPAL电路的应用包括生物医学RFID应用电路，其在硅基物品等级RF识别的标准频率13.56赫兹下进行研究[21]。在此领域，运算器(ALU)为移动设备的基本部分，通过传感元件收集的数据流在ALU中进行处理。因此在提出的计算方法中实施无线供电的8位ALU，并通过与其传统计算范例中的对应物对比来进行评估。
设置无线链接。基于在RFID电路和某些生物医学可植入设备中使用的无线能量收集技术，目标无线设备设计为通过感应耦合获得电源[22]。本发明的收集可从比传统设备可用的更宽的能谱中获得，包括更低的功率谱，例如光、无线电和来自家庭WiFi热点的功率，本发明将功率提高了二十倍。
感应耦合的功率转换效率通过以下特点确定，像线圈尺寸、距离、线圈之间材料的电性能，具有应用指定的设计参数。例如，相比IoT应用，可植入设备的接收线圈需要小尺寸。因为线圈尺寸直接影响无线链接的功率效率，可植入设备的最大可实现功率效率将比其它应用更低。大功率必须通过外部线圈传输以供电至用DC电压工作的可植入设备。但是，被动式ECRL、PAL和CEPAL电路仅需要AC信号。此外，被动式ECRL、PAL和CEPAL电路在非常低的环境功率下作用。因此，使用本发明的绝热的ECRL、PAL和CEPAL电路，可实现可植入设备以及进行本地加密的安全设备的较低的传输功率和较远的距离。
进一步地，通过DC信号供电的植入物通常为开环系统，其需要传输数据以进一步处理。为了克服此问题以提供闭环系统所进行的努力建议新的体系结构，比如具有与植入物固线连接的外部微处理器[23][24]。传统的电路需要大量的电力来处理植入物数据，并且需要额外的电力来传输该数据。将患者暴露在这样大功率中会导致高比吸收率(SAR)。作为对比，ECRL、PAL和CEPAL绝热电路本质上功率低，尤其适用于闭环植入系统。
提供用于进行本发明的方法方面的计算机处理器，其封装在设备中，该设备包括台式计算机、科学仪器、手提式设备、个人数字助理、手机、非瞬态计算机可读介质等等。该方法不需在单个处理器上进行。例如，一个或多个步骤可在第一处理器上进行，而其它步骤可在第二处理器上进行。处理器可位于相同的物理空间内，或可远离设置。在本发明的某些方面，多个处理器通过电子通信网络比如互联网进行链接。本发明的方面包括与显示设备相关联的处理器，用于向使用者或使用者们显示方法结果，输出包括供给器轮廓或图案的视频影像结果。处理器可直接或间接与信息数据库相关联。如本文所使用，术语处理器、中央处理单元和CPU可互换地使用，其指的是一种设备，该设备能够从计算机存储器例如ROM或其它计算机存储器中读取程序，并根据该程序执行一组步骤。术语计算机存储器和计算机存储设备指可由计算机处理器读取的任意存储介质。计算机存储器的示例包括但不限于RAM、ROM、计算机芯片、数字影碟、光盘、硬盘驱动器和磁带。并且，计算机可读介质指用于存储信息例如数据和指令，并将该信息提供给计算机处理器、DVD、CD、硬盘驱动器、磁带和用于网络上的流媒体的服务器的任意设备或系统。如本文所使用，编码指将一种类型的信息或信号转换成不同类型的信息或信号的过程，以便例如促进信息或信号的传输和/或解释性。例如，图像文件可转换成，即编码成，电气或数字信息。
虽然本发明已经根据本发明的某些方面进行了展示和描述，但是本领域技术人员应当理解，其中在不脱离由所附权利要求及其等同所限定的本发明的精神和范围的情况下，可进行形式和细节上的各种变化。
参考文献
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Claims (20)

1.一种被动式电荷恢复逻辑电路，包括：
电磁捕捉设备，所述电磁捕捉设备设置为收集周围的电磁能，其中所述设备包括第一端和第二端；
第一移相器，所述第一移相器包括连接至所述设备的所述第一端的第一端；
第二移相器，所述第二移相器包括连接至所述设备的所述第二端的第一端；
峰值检波器，所述峰值检波器包括连接至所述设备的所述第一端的第一端；以及
至少四个栅极，所述栅极设置为各自通过第一至第四电力时钟(PCLK)信号中的一个而运行，
其中所述第一PCLK信号在所述设备的所述第一端输出，
其中所述第二PCLK信号在所述第一移相器的第二端输出，
其中所述第三PCLK信号在所述设备的所述第二端输出，并且
其中所述第四PCLK信号在所述第二移相器的所述第二端输出。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述峰值检波器的输出设置为使所述至少四个栅极的每个栅极偏置。
3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路设置为从收集的周围电磁波输出功率，而无需整流或稳压。
4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一至第四PCLK信号的每一个包括评估相位、保持相位、恢复相位和等待相位。
5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，随着所述恢复相位的PCLK信号逐渐减弱，再循环存储的电荷。
6.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，当第一至第四PCLK信号的PCLK信号达到阈值电压时，输出端追随PCLK信号。
7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，进一步包括设置为存储收集的周围电磁能的微机电系统。
8.包括根据权利要求1的电路的被动式射频识别电路。
9.一种物联网(IoT)设备，包括权利要求8的被动式射频识别电路，其中所述电路向所述IoT设备供电。
10.一种通道晶体管绝热逻辑电路，包括：
电磁捕捉设备，所述电磁捕捉设备设置为收集周围的电磁能，其中所述设备包括第一端和第二端；
第一信号整形器，所述第一信号整形器具有连接至所述设备的所述第一端的第一端；
第二信号整形器，所述第二信号整形器包括连接至所述设备的所述第二端的第一端；以及
至少两个栅极，所述栅极设置为各自通过第一电力时钟(PCLK)信号和第二PCLK信号而运行。
11.根据权利要求10所述的电路，其特征在于，所述第一PCLK信号在所述第一信号整形器的第二端输出。
12.根据权利要求10所述的电路，其特征在于，所述第二PCLK信号在所述第二信号整形器的第二端输出。
13.根据权利要求10所述的电路，其特征在于，所述第一信号整形器和所述第二信号整形器各自都设置为将AC信号的电压水平移至高于零的水平。
14.根据权利要求10所述的电路，其特征在于，所述至少两个栅极的每一个栅极包括一对通道晶体管。
15.根据权利要求10所述的电路，其特征在于，所述至少两个栅极的每一个栅极设置为在输入信号为逻辑高电位，以及各自的PCLK信号从零上升时，开始运行。
16.包括根据权利要求10的电路的被动式射频识别电路。
17.一种物联网设备，包括权利要求16的被动式射频识别电路，其中所述电路向所述IoT设备供电。
18.一种互补能量路径绝热逻辑电路，包括：
电磁捕捉设备，所述电磁捕捉设备设置为收集周围的电磁能，其中所述设备包括第一端和第二端；
第一信号整形器，所述第一信号整形器包括连接至所述设备的所述第一端的第一端；
第二信号整形器，所述第二信号整形器包括连接至所述设备的所述第二端的第一端；
峰值检波器，所述峰值检波器设置为用于基极偏置；以及
至少两个栅极，所述至少两个栅极的每一个设置为通过第一电力时钟(PCLK)信号和第二PCLK信号的输入而运行。
19.一种包括权利要求18的电路的被动式射频识别电路。
20.一种物联网(IoT)设备，包括权利要求19的被动式射频识别电路，其中所述电路为所述IoT设备供电。
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