《电子器件》期刊征订

《电子器件》是由教育部主管,东南大学主办的学术性刊物,1978年创刊。对国内外公开发行,属大16开双月刊。本刊英文文摘从1995年起被英国出版的科学索引《SA》(Science Abstracts Series)收录。中文文摘被《中国无线电电子学文摘》和《电子科技文摘》收录,《中国期刊网》、《中国学术期刊(光盘版)》全文收录,《万方数据库--数字化期刊群》全文上网,中国科技论文统计源期刊收录。

《电子器件》期刊征订

《电子器件》是由教育部主管,东南大学主办的学术性刊物,1978年创刊。对国内外公开发行,属大16开双月刊。本刊英文文摘从1995年起被英国出版的科学索引《SA》(Science Abstracts Series)收录。中文文摘被《中国无线电电子学文摘》和《电子科技文摘》收录,《中国期刊网》、《中国学术期刊(光盘版)》全文收录,《万方数据库——数字化期刊群》全文上网,中国科技论文统计源期刊收录。

《电子器件》期刊征订

《电子器件》是由教育部主管,东南大学主办的学术性刊物,1978年创刊。对国内外公开发行,属大16开双月刊。本刊英文文摘从1995年起被英国出版的科学索引《SA》(Science Abstracts Series)收录。中文文摘被《中国无线电电子学文摘》和《电子科技文摘》收录,《中国期刊网》、《中国学术期刊(光盘版)》全文收录,《万方数据库——数字化期刊群》全文上网,中国科技论文统计源期刊收录。

征稿通知

《电子器件》创刊于1978年,是由教育部主管、东南大学主办的学术性刊物。对国内外公开发行,并被英国科学文商(SA)收录。

考虑风载因素的玻璃幕墙清洁机器人设计

围绕高楼玻璃幕墙机器人自动清洁中的风载问题,设计了一款考虑风载因素的真空吸盘吸附的框架式爬壁机器人。针对玻璃幕墙清洁机器人的框架式结构进行步态规划。基于空间力学理论建立了玻璃幕墙清洁机器人在风载下的力学平衡模型,得到了风载大小与机器人吸盘吸附力之间的力平衡方程。在Workbench中对风载作用下的清洗机器人本体进行了有限元分析,得到了机器人模型的应力云图与变形云图。实验测试结果表明:在极限风载作用下,机器人的最大应力点位于吸盘支架,最大变形点位于主架板中心。在真实风载下对机器人进行攀爬运动仿真分析,机器人可以在极限风载下稳定地工作,不会发生滑移和倾覆,验证了力学模型和设计模型的正确性。

应用于高性能延迟锁相环的占空比修正电路设计

设计了一款应用于高性能延迟锁相环的占空比修正电路。该电路主要由差分放大电路、占空比调整电路、缓冲器电路和占空比检测电路组成,采用TSMC 40 nm CMOS工艺和1.1 V的电源电压。仿真的结果表明,时钟频率2 GHz~8 GHz,占空比20%~80%的输入时钟信号,经过占空比修正电路调节后,输出时钟信号占空比变为50%±0.2%,可应用于高性能延迟锁相环中。

基于窄带频谱分析的电力线载波通信干扰过滤技术

电力线路载波通信受到背景噪声、脉冲噪声等方面干扰因素影响,导致通信信号质量下降,为此提出一种基于窄带频谱分析的通信干扰过滤技术。首先构建近似模型分析通信信号特征,利用马尔可夫链模拟信道上脉冲噪声状态。然后基于窄带频谱分析算法,在信号频谱周期图下,利用正交数据窗分离直接频谱,筛选估计方差以避免频谱泄漏事件的发生。利用傅里叶变换计算特征频谱,估计信号能量的集中特性,分析通信信号,平衡信号振幅和干扰抑制。最后通过时频峰值实施干扰滤波,有效保证电力线载波通信信号质量。经过实验数据分析证明,所提技术的载波干扰幅值最小值为1.1 dB,载波通信信号误码率平均值为1.9%,方法耗时平均值为3.8 s。

基于边云协同的消防设施智慧感知系统

火灾发生时,消火栓欠压、消防水箱无水等消防设施故障会致使火灾进一步扩大,造成不必要的生命财产损失。针对该问题,本系统选用低功耗蓝牙技术构建无线Mesh网络的组网方案感知消防设施状态参数,数据通过NB-IoT上传至云平台。用户可以通过电脑端或移动端实现对消防设施的远程监测,当消防设施状态异常时,用户端自动推送通知,从而实现第一时间检修。通过在边缘计算主机上部署火焰识别算法模型处理视频监控数据,当识别到火情时通过云平台及时推送给用户,实现火情的联动报警和快速响应。经测试,所设计的系统使用便捷、运行稳定、具有较高的应用价值。

基于微型激光雷达的无人机智能化电力线路巡检技术研究

介绍了一种利用激光探测和测距(LiDAR)进行实时电力线检测的算法,并且对微型激光雷达无人机进行电力线路巡检抽象建模。通过使用平面分析法对巡检现场进行距离的比较来分割点云,并提取一组电力线候选点,这些点被拟合到线段上,线段根据它们的共线性质进一步分组比较。该方法可利用图像的共线特性完成特征检验,并在光线条件差以及线路背景复杂的环境下仍可获得较为可靠的巡检结果。案例中电力线路垂直平均误差最大为0.49 m,其他所有直线的估计平均误差都小于0.07 m,水平拟合时,所有平均误差都在0.14 m以内。验证了所提出基于微型激光雷达的无人机技术进行电力线路智能化巡检方法的有效性与可行性。

基于MicroPython的结构应变采集系统设计

为了解决现有应变数据采集设备测量通道单一以及测量精度低的问题,结合MicroPython语言设计了基于振弦式传感器的应变采集系统。该系统能够同步获取4路应变和温度数据,并对4路应变与温度数据进行组间融合;通过宽度学习系统BLS拟合应变量与温度的线性关系对融合后的应变数据进行温度补偿,提高系统的监测精度,细化系统的场景分析。依托北京宣武门地铁基坑钢梁结构进行实地监测分析,结果表明,相较于实测应变数据和利用小波分解-最小二乘法补偿的应变数据,该系统提出的融合补偿算法得到应变数据的标准差分别降低了31.6%和25.4%,该系统能实时捕获更加准确的应变量,为结构应变高精度感知提供有效途径。

双路电源的主动均流电路系统研究

广泛使用的低成本电源管理芯片或直流电源模块通常并未集成输出均流控制功能,因此不能直接并联输出使用。而使用特殊的电源管理芯片或是额外的均流控制电路会提高电源电路的复杂程度,造成电路成本的提高。针对此应用场景,提出了一种具有主动均流功能的双路电源开关,作为负载开关或电源多路复用器应用于电路之中,利用开关电流的方法均分输出电流,在几乎不增加电路成本的同时对两路电源进行均流。阐述了所提双路电源开关的工作原理与参数设计方法,并通过仿真与实验证明了所提方法的正确性与可行性。

原子层沉积法制备鸡蛋清栅介质ZnO-TFT及其性能研究

采用原子层沉积法(ALD),以天然鸡蛋清作为栅介质制备双电层氧化锌薄膜晶体管(ZnO-TFT),并对其电性能进行测试与分析,研究了该器件在栅偏压应力条件下和空气环境下电学性能的稳定性。结果表明,氧化锌薄膜晶体管电特性表现良好,阈值电压为0.73 V,载流子饱和迁移率为9.95 cm^(2)/(V·s),开关电流比为1.8×10^(4),亚阈值摆幅为0.33 V/decade,工作电压可低至3.0 V。研究还发现,在正栅偏压应力作用下或在空气环境下器件的电性能皆呈现出不稳定性。栅偏压应力不稳定性主要与栅介质层界面处正电荷集聚及新缺陷态的产生有关;干燥空气环境下电性能的退化可解释为沟道有源层吸附空气中的氧气导致沟道层中载流子有所消耗,以及鸡蛋清电解质被氧化而引起双电层效应的退化。

一种新型的彩色图像多目标颜色的配准与抖动算法

为实现图像颜色的快速配准,使得配准后的颜色误差分配更均匀,通过实验分析了各颜色空间对彩色图像配准速度及抖动效果的影响,选定RGB为颜色空间;提出建立目标色等距表库算法,快速进行源色与目标色映射。基于Floyd-Steinberg算法思想,提出一种以距离倒数作为基准的算法,针对奇数和偶数行,将R、G、B误差分配到不同四点。基于两种算法的使用,大幅度减少了距离比较次数与浮点数运算次数,颜色配准速度提高了约15倍,同时使误差分配更加均匀,减少了色彩丢失,提高了图像质量。通过将提出的算法应用于256色触摸屏图像显示中,证明画面显示流畅,响应速度提高了一个数量级以上。

基于二次型升压变换器和开关电容的混合式升压方案研究

提出一种混合式高升压比DC-DC变换器。该变换器由二次型升压变换器、开关电容和耦合电感单元集成。为了减少元件的数量,耦合电感一次侧与二次型升压变换器共用;二次型升压变换器的输出电容一分为二,并与开关电容共用。由于电源和负载之间的共地特性,则输入电流连续。对所提变换器的电压增益进行了推导,并分析其电压应力。结果表明所提逆变器具备高电压增益、低电压应力的特性。最后,搭建了80 W的实验样机,实验结果验证了所提变换器的正确性和有效性。

无线分布式室内公共场所防疫消杀系统设计与研究

针对目前室内公共场所普遍采用消毒试剂喷洒、紫外汞灯照射等消毒方式的弊端,提出一种基于无线分布式防疫消杀系统对室内公共场所进行病毒消杀。抽气模块将公共区域内的空气抽取到设备消杀管道,嵌入式处理器驱动UVC光照射将空气中的新冠病毒消杀,采用光电传感器将UVC光转化电信号,滤波放大后通过模数转换为数字信号,嵌入式处理器可以实时监测设备UVC光照功率和设备运行情况并通过无线网络将数据传输至服务器。实验证明:系统稳定可靠,人工成本降低,消杀率高达99.9%。

红外探测器中一种电容式反馈跨阻放大器的设计

放大器电路对提高红外成像技术中红外探测器的读出精度,是至关重要的。针对电容式反馈跨阻放大器的设计进行了研究,提出了一种在反馈回路中用晶体管代替反馈电阻的新的拓扑结构。对于所提出的拓扑结构,提出并分析了与系统稳定性相关的诸如截止频率和衰减比等的总体频率响应和设计参数,从而获得高直流输入动态范围。此外,还讨论了在直流反馈回路中加入额外的电容以确保系统的稳定性。分析、仿真和实验结果的良好一致性验证了所提出的CF-TIA方案的有效性,而且所提出的电路设计在正常或低直流输入下的整体噪声性能方面相比于传统的CF-TIA方案更具优势。尽管本文中的电路采用分立元件实现,但提出的频率响应模型和稳定性分析适用于所有CF-TIA应用和CMOS芯片设计。

外部随机激励干扰下掘进机振动信号多传感采集方法

掘进机运行过程中,在外部随机激励源的作用下,造成多传感器模式下的传感敏感性波动,结合振动信号不稳定,会导致采集的振动信号大幅度失真。为保证掘进机的稳定运行,提出多传感器模式下的随机激励振动信号采集方法。将掘进机看作多自由度系统,建立设备动力学模型;结合掘进机动力学特征,利用虚拟激励法构建符合外部源的随机激励函数;在建立的随机激励下,选择传感器类型和参数并安装多个传感器,设定采样频率;根据正弦稳态校准方法需求,设计校准传感器采集系统,提高传感器敏感性;在随机激励函数约束下预测传感器输出延时,计算每次测量的同步误差和误差补偿值,通过补偿确保多传感器实现振动信号的同步动态采集。实验结果表明:在多传感模式下,这种方法降低了外部的随机迟滞干扰,在随机激励作用下采集到的掘进机多传感振动信号波形与实际波形相符。

DSP口袋实验箱设计

数字信号处理(DSP)是当前电子信息类专业学生必修的一门重要课程,其实验是理解和巩固理论的重要途经。但是当前的实验大都使用体积大且移动不便的实验箱,限制学生必须在实验室做实验,便携性和易用性不高。针对这一需求,研究设计了一款便携的“DSP口袋实验箱”。该实验箱集成两路模拟信号发生器及混频单元、高速高精度ADC采样单元以及TMS320VC5509A处理器、仿真器等模块。软件部分具备DSP课程的相关算法实验。设计的实验箱体积小、操作简便,便于学生在宿舍里开展实验。该设计对本科DSP实验教学便利化和激发学生深入研究学习具有较高的意义。

基于嵌入式设备的低功耗工业读码器系统设计

针对目前国内读码器产品种类稀少、成本过高,功耗和热量过高、识别率低等问题,提出了一种结构紧凑、性价比高、功耗低、稳定性强的智能读码器系统设计方案。该系统方案主要基于ARM平台和Linux系统开发,硬件方面采用NXP MX8Mini作为主控芯片,搭载XILINX的XC7A50T FPGA器件,配置2G容量的LDDR4内存用来做图像预处理工作,采用AR0144CS芯片作为图像传感器,并支持多种通讯协议和扩展。软件方面,主要介绍了系统FPGA图像预处理及高斯滤波具体实现、ARM与FPGA的通讯、上位机功能设计。经过测试,该读码器系统运行稳定、体积小、功耗低,一维码8mil Code128识别率达到99.99%,为当前国产读码器市场提供了一种新的解决方案。

结合气象监测与地基云图的地表太阳辐射预测

高精度的太阳辐照度预测是光伏输出功率预测的基础,而云的遮挡是导致太阳辐射波动的主要原因。针对现有技术由于对云图时变特征获取能力不足,导致在复杂天气条件下预测精度显著下降的问题,提出了利用3D卷积神经网络同时提取单张云图图像特征和云图序列时变特征,建立云图图像特征与云对地表太阳辐射衰减之间的关联,实现太阳辐射高精度预测的方法。实验验证结果表明,较现有方法,所提出的方法在复杂天气条件下的未来5 min功率预测精度提高8%以上,具有很高的推广应用价值。