非线性传输线产生射频脉冲原理研究

介绍了非线性传输线的工作原理和色散特性,给出了用于模拟交叉耦合磁饱和非线性传输线的计算方法。算法基于传输线各节点的时域差分方程组进行步进迭代,其中利用J-A模型描述传输线中NiZn铁氧体磁芯的非线性磁化行为,并模拟了非线性传输线的工作方式。实验获得了中心频率165MHz的宽带脉冲输出,初步验证了用于产生宽带电磁脉冲的非线性传输线关键技术。

集成门极换流晶闸管驱动电路的研究

根据集成门极换流晶闸管驱动电路基本逻辑功能的要求,提出应用电子设计自动化技术和复杂可编程逻辑器件芯片实现高可靠性、单片化、灵活设计的方案,设计出一种采用了硬驱动和集成门极技术的集成门极换流晶闸管门极驱动电路.该电路具有结构简单,开关速度快,可靠性高,增加保护电路和测试电路方便等优点.电路仿真结果表明,开通时门极电流可在2μs内迅速达到200A左右,关断时电流门极电流可在4μs内抽取400A左右,符合集成门极换流晶闸管开通和关断时的特性要求.

一种统一的准谐振开关变换器的等效电路分析法──高频网络平均法

本文提出了高频网络平均法：利用受控电源（控制量为低频变量）来代替电流（或电压）高频变化的元件。利用它对准谐振开关变换器进行分析，得出了其非线性非时变的等效电路。这一方法简单实用，物理意义鲜明，对于准谐振开关变换器的分析具有实用意义。

感应电机滑模变结构控制系统的半实物仿真

滑模变结构控制非常适用于高阶非线性系统,但如何快速而有效地验证此类先进控制算法是开发人员面临的主要问题。基于此,针对大功率高性能调速控制系统,提出了快速验证的半实物仿真方案。首先,设计出基于滑模变结构控制的感应电机电流内环控制策略,在分析半实物仿真机理的基础上,搭建了滑模变结构控制系统的实时仿真模型,实现了系统硬件在环仿真,并分别对PI控制和滑模变结构控制的电流控制效果进行了对比实验。结果表明,滑模变结构控制策略在动态性能和抗负载扰动性能方面具有明显优势,半实物方案对先进控制算法的有效验证和应用具有重要意义。

一种新的可编程红外焦平面驱动电路系统设计

介绍了一种新的基于单片机和FPGA的可编程的驱动电路系统。在该系统中,偏置电压的产生和调节是利用单片机控制来实现的;而对于脉冲驱动,则先由FPGA产生初始的脉冲驱动波形,而后结合单片机对其进行电平提升和转换,最终得到符合要求的驱动脉冲信号。实验结果表明,该系统较传统的设计具有精度高、灵活性强以及体积小和功耗低等特点。

组合振子天线磁偶特性实验研究

通过对组合振子的实验研究,验证了磁偶极子回路所具有的优势:能够极大地改善天线低频传输以及辐射特性,具有明显的低频补偿能力。此外,通过设置磁偶回路周长比,比较了不同磁偶回路状态下的天线特性,发现双磁偶回路对于低频特性的改善要优于单磁偶回路,后者的优势主要体现在高频。根据这一现象,采用单磁偶回路结构设计工作频带为300MHz^5GHz组合振子接收天线。

超宽带折线型TEM喇叭天线实验研究

基于功率容量和口径匹配的考虑,设计了一种超宽带折线型TEM喇叭天线。相比传统恒阻抗TEM喇叭,主要改进在于采用了同轴到平板过渡的馈入结构,辐射极板改为两段折线形式。通过理论模拟和实验研究对两种天线的输入、辐射特性进行了比较和分析。结果表明:采用960ps宽度的高斯脉冲激励,同轴平板过渡峰值功率传输效率达到85%;相比于恒阻抗喇叭,折线TEM喇叭辐射峰值电场提高30%,H面方向图主瓣宽度由80°压缩至60°,同时改善了700 MHz频带内的传输辐射特性,瞬态脉冲峰值功率容量达到15GW。

符合/反符合实验电路的开发及教学实践

设计了以单稳态触发器为核心元件的符合/反符合核电子学实验电路,该电路在使用上,一方面可选择矩形脉冲输入信号,通过信号的上升沿和下降沿触发不同的单稳态触发器,2个单稳态的输出构成了2路有时间间隔的输入信号,单稳态的输出脉冲宽度为成形时间;另一方面,可用单稳态输出信号的后沿去触发下一级电路,实现延迟时间为单稳态宽度的输出信号.教学实践表明:该电路能够很好地完成相关实验教学,并能够让学生更好地熟悉和掌握符合、反符合、延迟符合、延迟反符合电路的特点.

平顶脉冲与高斯脉冲放大过程中波形变换分析

在实验的基础上，对于平顶脉冲与高斯脉冲通过单程行波放大的波形变化进行了对比分析，并指出了平顶脉冲经大后影响波形变化的一些主要因素。

基于空间矢量控制的双PWM变频器研究

针对传统变频器网侧功率因数低,能量不可逆等缺点,介绍了一种新型的双PWM变频器.它是在通用变频器的基础上,引进可逆PWM整流器来取代不控整流,并采用空间矢量控制策略,实现了单位功率因数运行,直流输出稳定,动态性能好,几乎不产生谐波,且能量可以双向传输.实验结果证明了这种理论的正确性和可行性.

双负媒质结构改善Ku波段天线辐射特性

基于负介电常数和负磁导率产生原理,采用金属细线和裂环谐振器结构,针对12.5GHz频率开展双负媒质结构设计.通过特殊边界条件下犛参数计算以及Nicolson-Ross-Weir方法,完成等效参数的提取,获得介电常数、磁导率、折射率实部均为负值,且折射率接近于0的左手材料特性.将双负媒质结构加载于Ku波段圆锥喇叭口面进行仿真优化,提高天线增益2.17dB,在11～13GHz频带范围内,加载天线的增益均有所改善.实验结果表明,口面加载双负媒质结构后,天线增益提高1.51dB,后向辐射减小5.7dB,辐射特性获得了明显改善.

用于GaN半桥驱动器的高速电平移位电路

设计了一种GaN半桥驱动器高性能电平移位电路,一方面采用短脉冲控制的高速镜像噪声电流与噪声电流相互抵消的方法消除共模噪声,另一方面采用脉冲宽度调制(PWM)控制的正反馈互锁电路,该电路不含RC滤波,用来消除由于工艺偏差造成的差模噪声,以保证输出信号稳定。抗负压电路采用降压电平移位电路实时监测高侧电压浮动状态并反馈回自举充电回路,使充电时间避开负压时间。在0.18μm 85 V BCD工艺下完成设计,工作频率达到5 MHz,上升时间为4.1 ns,下降时间为3.8 ns,满足高频GaN栅驱动应用需求。

基于齿轮测量中心数值随动系统的设计

为了实现齿轮测量中心对未知轮廓齿轮测量的需求,设计了基于齿轮测量中心的数值随动系统,使用测头数值信号作为输入,控制输出脉冲频率,从而对随动轴的速度进行调节,实现电机的跟随运动。设计中选用C8051F310单片机为核心,使用AD9850芯片做为脉冲信号发生模块搭建了硬件系统,使得测头数值和输出脉冲频率成线性比例关系,并给出了板卡驱动程序的设计。

基于FPGA的数字时钟设计

本文介绍一种基于FPGA的数字时钟设计方法:DCM(数字时钟管理器)。DCM使用完全数字反馈系统确保多个时钟同步,使用完全数字延迟线技术可以精确控制时钟的频率和相位。用户可以编程控制时钟任意倍频和分频及任意相位移动,使用非常方便可靠。文章还给出应用设计原理图及逻辑仿真波形图。

精密长延迟纳秒高压脉冲源

介绍一种为大电流开关点火的精密长延迟纳秒高压脉冲源的研制。采取低压固体电路与大小氢闸管电路的合理配置,较好地解决了精密长延迟和高压脉冲输出时低延迟时间晃动的难点。该源具有延迟时间晃动小和可调的精密长时间延迟、上升时间小和幅度大的脉冲输出、抗强脉冲干扰等特性。

高速走丝电火花线切割机床放电状态检测系统

在分析了高速走丝电火花线切割机床放电状态电压特性的基础上,设计了电阻分压及译码电路对间隙电压进行采样,并利用AT89C52单片机及8254计数器构成数据采集和处理系统的主电路.用VisualBasic实现了上位PC机的检测界面软件.

基于IGBT软开关的DC/DC变换器应用研究

采用一种新型双向DC/DC变换器的拓扑结构,将软开关技术和移相PWM控制技术以及双向DC/DC变换器技术有机结合起来,有效地降低了电路的开关损耗和开关噪声,为双向DC/DC变换器提高开关频率、效率以及降低尺寸及重量提供了良好的条件。同时,还保持了常规的硬开关全桥PWM双向DC/DC变换器拓扑结构简洁、元器件电压和电流应力小等一系列优点。

一种中频差外差信号处理的整数检测法

分析总结了已有外差干涉信号处理方法的不足。这些方法均不能移植用于处理中频差。提出了一套基于CPLD的中频差外差信号处理的整数检测方案。为减少加减计数器的冗余工作提出了纯数字电路的对顶、错位脉冲消除预处理法。这种预处理通过引入时钟脉冲,可对时钟脉宽两倍以上信号进行可靠的对顶错位脉冲消除。用VHDL语言设计实现了28位加减计数器。结合已研制成功的3～40MHz频差的双频激光器,期望将双频激光干涉仪的测速提升到4m/s或者更高。

传感器电路供电电源的探讨

传感器具有频率响应、阶跃响应等动态特性以及诸如漂移、重复性、精确度、灵敏度、分辨率、线性度等静态特性,为确保供电电源的准确度和稳定性,按检测系统的技术指标以及对传感器电路电源的相应要求,阐述了传感器电路供电电源采用的方式,着重对供电电源的组成电路进行了探讨。

用于GaN驱动芯片的低功耗高可靠高侧供电电路

高侧供电电路对GaN驱动芯片的可靠性和功耗有非常重要的影响。设计并实现了一种低功耗高可靠的高侧供电电路。考虑到GaN器件的低栅源击穿电压及其反向导通特性,通过自举钳位稳压设计将低压差线性稳压器(LDO)直接搭建在高侧通路以实现对GaN器件栅源电压的保护,此外通过设计抗高侧地HS负压的电平位移电路以实现在高频、高噪声条件下GaN驱动芯片能够正常工作。该高侧供电电路基于0.18μm BCD工艺设计并流片,测试结果表明,集成该高侧供电电路的GaN驱动芯片的高侧输出端能够在最大90 V/ns的电压转换速率或最小25 ns脉宽的输入脉冲下输出最大压差5 V的方波信号,具有良好的性能。