一种抑制栅极正负向串扰的GaN HEMT无源驱动电路

GaN器件由于其更快的开关速度,比硅器件更容易发生严重的开关振荡,也更容易受到栅源电压振荡的影响。为了抑制GaN基半桥结构中的串扰,提出了一种抑制GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)栅极正负向串扰的无源钳位驱动电路来抑制栅源电压振荡。采用基本无源元件建立自举驱动回路,并增加三极管以构成从驱动电路到GaN HEMT的低阻抗米勒电流路径,抑制正负向串扰。在LTspice软件下进行电路模拟仿真,并搭建实验平台进行实测验证,结果表明栅源电压的最大正向串扰可降至1.2 V,最大负向串扰可降至1.6 V,漏源电流的正向和负向串扰均降至2 A以下,证明该电路对栅源电压以及漏源电流的振荡均有良好的抑制效果。

电路分析基础教材评析

电路理论是研究电路的基本规律及其计算方法的学科,又是电工、电子和计算机科学技术的重要理论基础,也是现代电类工程技术人员知识结构中不可缺少的组成部分。因此,它是电专业、近电专业最基本、最重要的一门技术基础课,也是一门难教难学的“霸王课”。多年来,本人从事自动仪器、计算机、测井、仪器等专业的电路理论教学,使用的教材多种多样,深感教材的选用是至关重要的。对学生来说,教材能够帮助他们加深对教师讲课内容的理解,同时还能方便预习、复习;对教师来说,教材是进行教学的主要依据,是备课、上课、布置作业的基本材料,教材的水平直接关系到教学质量。比较而言,感到李瀚荪教授编写的《电路分析基础》第三版(上、中、下)很有特色。这里,结合笔者的教学体会,从教学的角度,分析《电路分析基础》教材的一些特点。

一种基于恒流源的温度补偿电路设计

传感器通常采用金属或半导体作为其敏感元件,半导体材料在受到外界光热刺激时,其导电性能会发生显著变化,进而导致传感器的输出信号出现温度漂移现象。温度漂移严重影响着传感器的测量精度和应用范围,要想使其具有更高的温度稳定性,就必须对其进行温度补偿。压力传感器由于压阻系数受温度影响会产生温度漂移且温度灵敏度系数一般为负数,设计采用具有正温度系数的恒流源作为激励驱动传感器,通过经串并联电阻法补偿过的惠斯通电桥对传感器进行灵敏度温度补偿,使传感器在温差较大的环境下可以稳定输出。试验结果表明,压阻式压力传感器经过该二级补偿电路,在-50~75℃范围内,零点与满量程输出信号趋于稳定,误差小于0.35%FS。

可逆电路综合与优化的若干研究进展

量子计算是一种新型计算模式,遵循量子力学规律对信息进行处理,其应用涵盖密码学、组合优化和量子模拟等多个领域。量子计算强大算力的发挥有赖于量子算法,而量子算法的运行首先需要编译为量子电路。可逆电路是一类重要的量子电路,可逆电路的综合与优化是量子编译的主要研究内容之一。本文对可逆电路综合与优化中的一些重要工作进行总结,首先介绍线性可逆电路的综合与优化,对CNOT门数量与电路深度两个方面优化的结果进行讨论;然后介绍一般性可逆电路的规模和深度优化,对当前算法所能达到的上下界情况进行了分析总结;最后对可逆电路综合与优化的相关延伸拓展进行探讨。

《电路理论基础》(第2版)评介

︽电路理论基础︾（第２版）评介中国工程院院士俞大光周长源主编的《电路理论基础》（以下简称“周书”）第１版是１９８５年分上下册出版的，第２版是１９９６年才出版的，间隔了１１年的时间。第１版是在当时的全国教材编审小组评选电类基本教材的前提下编成的。所谓基...

一种自激式推挽隔离变换电路设计

电子设备供电常采用分布式供电架构,将一次电源通过直流-直流功率变换为电子设备所需的各种电压和功率。电子设备的端电压越来越低(如给MCU、FPGA等器件供电的电压为1.5~3.3 V),而电子设备中一些信号数字电路、驱动电路等需要电压为5 V或者12 V、功率约为1 W的小功率供电电源,同时需要隔离主功率电路和信号电路的相互干扰,保证信号电路的精密度和信号完整性,如果从一次电源母线直接进行功率变换,转换效率低、体积大、质量大。为满足电子设备的供电需要以及对效率、体积、质量的要求,基于Royer变换电路提出一种自激推挽式隔离变换电路,通过研究该电路的工作原理,进行模态分析,给出了关键元器件参数的计算与设计过程,在此基础上通过电路试验研制出样品,验证了其可行性。

煤矿氧气检测高精度VCSEL驱动及温控电路设计

为解决当前常用煤矿氧气检测仪器易受交叉气体干扰且功耗大的问题,基于GD32F303RCT6微控制器和ADN8834热电冷却控制器,设计了一种软启动开关电路控制的垂直腔面发射激光器(Vertical-cavity Surface-emitting Laser,VCSEL)高精度驱动及温控电路。驱动电路中,高频正弦波信号和低频锯齿波信号叠加的二进制数据由微控制器产生,经信号发生电路、电压电流转换电路转化成VCSEL高精度驱动电流信号;温控电路中,设计基于比例积分微分(Proportional Integral Differential,PID)补偿电路和数模转换控制器(Digital to Analog Converter,DAC)目标温度控制电路实现激光器温度自动调节。测试结果表明:驱动电路的电流输出区间为0.680~1.360 mA;锯齿波频率误差小于0.5%,正弦波频率误差小于0.1%;氧气吸收峰扫描精度高达0.07 pm,对应电流扫描精度为0.12μA;温控电路的温度控制精度为±0.012℃。满足了可调谐半导体激光吸收光谱(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy,TDLAS)煤矿氧气检测应用需求。

基于MATLAB GUI的交流电路频率特性仿真教学平台设计

为了使学生更加直观地理解交流电路中的频率特性,构建了一种基于MATLAB GUI的交流电路频率特性仿真教学平台。该仿真平台包括RC滤波电路和RLC谐振电路两个模块,其中RC滤波电路能够实现低通滤波、高通滤波和带通滤波电路频率特性的仿真研究,RLC谐振电路能够实现串联谐振和并联谐振电路频率特性的仿真研究。借助该仿真平台,只需手动输入电路元件参数,就能获得各交流电路的幅频和相频特性曲线,最后将源程序封装成.exe文件。该仿真平台操作简单,便于任课教师和学生使用,能够显著地提高课堂教学质量。

射频电路封装设计与工艺实现方法研究

通信技术与社会发展息息相关,射频电路推动了通信技术的硬件水平,并已成为射频系统研究的热点之一。射频电路与数字电路的区别在封装技术方面也有区别,本文以封装设计和工艺实现方法为研究对象,从射频电路基本原理、封装设计方法和工艺实现三个方面展开,介绍了射频电路封装的发展现状、技术需求和工艺路线,对射频电路的封装具有一定的指导意义。

军队院校“模拟电路”基础课程教学改革的研究与实践

文章以立德树人为根本遵循,以能力培养为目标,以课程思政为铸魂育人的重要抓手,探索“装备和工程实例牵引、突出问题导向、课程思政与教学内容全程一体融合”的教学模式,以“电压比较器”为例阐述实例牵引、问题驱动、思政融合的教学思路,推动“模拟电路”课程教学改革。实践表明,教学改革提高了教学效果,提升了学生学习获得感,培养了学生的工程意识、辩证思维、系统观念和分析解决问题能力。

干式高频电源滤波电路故障检测与维修技术研究

在现代电子设备中,干式高频电源滤波电路作为关键组件,承担着滤除电源中的高频噪声和干扰、提供稳定直流电源的重要任务。然而,由于工作环境复杂多变、元件老化等原因,滤波电路难免会出现各种故障,进而影响整个系统的性能和稳定性。因此,开展干式高频电源滤波电路的故障检测与维修技术研究,对于提高电子设备的可靠性和延长使用寿命具有重要意义。本文旨在探讨滤波电路的常见故障类型、检测方法及维修策略,为相关领域的技术人员提供理论参考和实践指导。

摩擦电式低频振动能量收集装置及其电源管理电路

摩擦纳米发电机(TENG)在收集低频振动能量方面具有显著优势,但也存在输出电能不稳定和能量利用率低等问题。针对这些问题,设计了一种摩擦电式低频振动能量收集装置以及电源管理电路。该振动能量收集装置设计了固定于外壳的振动轴,使振动块在振动时有轨迹地上下运动,同时搭配了弹簧,使振动效果更加显著,并增加了缓冲效果。通过所设计的电源管理电路,充电效率明显提升,特别是在电容为3.3μF时,充电效率相比于直接充电电路提升了2.5倍。此外所设计的电路还体现出较强的带负载能力,满足了为温湿度传感器连续供电的需求。该装置在低频振动能量收集领域和TENG的电源管理电路设计方面具有巨大的潜力,拓展了TENG的实际应用范围。

海上直驱永磁风机Chopper保护电路仿真分析

对于采用Chopper保护电路作为故障穿越控制策略的海上直驱永磁风电机组,为了提高其故障穿越能力,建立了直驱永磁风机(D-PMSG)的数学模型,分析了IGBT型Chopper保护电路中斩波电阻的最优取值范围。对直驱永磁海上风力发电系统结构和基本原理进行了分析,在PSCAD中建立了海上直驱永磁风电机组仿真模型,并进行仿真分析研究。通过仿真分析表明,采用Chopper保护电路提高永磁直驱风机故障穿越能力的必要性。

适用于STT-MRAM的写电压产生电路设计

自旋转移力矩随机磁存储器(STT-MRAM)是一种新型的非易失性存储器,在各行各业均具有广泛的应用前景。STT-MRAM使用磁隧道结(MTJ)器件来存储信息,写电压通常是零温度系数的,但MTJ的临界翻转电压具有负温度特性,高温时写电压与临界翻转电压相差较大,影响器件寿命,低温时写电压与临界翻转电压接近,甚至可能低于临界翻转电压,导致写入困难。针对MTJ的临界翻转电压的负温度特性,设计了一款宽温区温度自适应的写电压产生电路,在-40~125℃下为MTJ提供稳定的写电压,实现宽温度范围尤其是低温下数据的正常写入,并提高了高温下器件的寿命。经过后仿真验证,该电路在-40~125℃温度范围内均能实现MTJ成功写入,且写入电压与临界翻转电压的差值在100 mV左右。

一种支持SoC数字电路老化及寿命的评估方法

使用Spice可靠性仿真技术和高温稳态寿命(HTOL)实验相结合的方法,研究不同的MOSFET器件组成的环振电路在持续翻转状态下,不同应力时间和应力电压对其寿命退化的影响。依据仿真结果和Power-Law模型建立数字电路的寿命预测理论模型。通过HTOL实验验证模型的准确性。结果表明,随着时间的增加,器件的寿命退化率逐渐增加,且随着时间的推移,寿命的变化率越来越小。随着应力电压的增加,器件的寿命退化率更快趋向于稳定。器件退化符合R-D模型,仿真结果与试验结果高度,进一步证实了本模型对SoC数字电路寿命预测的准确性。通过这种组合仿真和实验的方法,可以更加准确地评估数字电路的寿命,为芯片制造过程中的可靠性设计提供参考。