高性能晶体振荡器及频率校准电路设计

设计了一种高性能Pierce晶体振荡器及频率校准电路。采用耗尽型NMOS管实现低功耗的1.5 V基准电压,晶体振荡电路采用基准电压供电,降低了振荡器的功耗同时提高输出频率的精度。为了进一步提高输出频率的精度,芯片内部集成熔丝修调电路,通过校正晶振负载电容,实现芯片封装后振荡电路输出频率的校准,校准范围为(-52.216 ppm,54.962 ppm),校准最大步长为3.723 ppm。增加数字方式校准电路,在具有温度检测功能的系统中,可以扩展实现计时的温度补偿功能,提高芯片的计时精度,校准范围为(-189.100 ppm,189.100 ppm),校准步长为3.050 ppm。电路在0.5μm-5 V CMOS工艺上实现。整个时钟芯片版图面积为0.842 mm×0.996 mm。

一种高性能时钟晶体振荡器电路设计

设计了一种用于时钟芯片的Pierce晶体振荡器,通过对传统结构的改进,增加了振幅控制结构和输出频率校准电路,提高了输出频率、振幅的稳定性和输出频率的精度,降低了功耗。同时对电路的工作原理进行了理论分析,电路采用CSMC 0.5μm-5 V CMOS工艺实现,通过仿真结果验证,显示该设计达到了技术指标要求。

基于恒定开关频率DC-DC变换器的大功率LED驱动芯片

完成了一种降压型恒流LED驱动芯片的设计。采用迟滞控制模式以提高芯片工作时的瞬态响应速度;采用电阻分压式二阶曲率补偿方法设计出低温度系数和高电源抑制比的带隙基准电路;对导通时间与关断时间电路进行设计改进,使导通时间与关断时间均与输入电压有关,且相互抵消,从而使开关频率仅由负载和外接电阻决定,保证了开关频率的稳定,且可按需求选择。采用ASMC 0.5μm BCD 60V工艺,完成芯片的设计,流片测试结果表明：芯片可在10-40V的工作电压范围内提供350mA的恒定驱动电流,纹波为70mA;在输出电流为350mA、驱动3个LED时的输出效率高达90%,且在相同负载条件下,输出电流变化时,输出效率基本不变。

非机类工程制图课程“零适应期”教学改革研究

针对综合性大学非机类专业的工程制图课程教学,从教学内容、教学方法以及实践教学等方面进行深化改革和探讨,达到使本课程教学改革成果与社会对毕业生在该课程领域内的技能要求相适应,让学生上岗就能直接胜任本领域的工作,做到学校教育与社会对人才实际需求"零适应期"无缝对接,培养具有较强综合素质的工程应用型人才。

一种指数曲率补偿CMOS带隙基准源的设计

给出一款带曲率补偿的CMOS带隙基准源电路,该电路利用双极性晶体管电流增益β与温度的指数关系对带隙基准曲率进行补偿,以简单的电路结构获得低的温度系数.电路采用CSMC 0.5μm 2P3M mixed signal CMOS工艺设计,Cadence Spectre仿真结果显示,在3.6V的电源电压、-40～85℃范围内,基准源的温度系数为5.0×10-6/℃.

负电荷泵LED驱动芯片的设计与实现

设计了一种负电荷泵低压差电流源白光LED驱动芯片。基于负电荷泵原理,消除了传统正电荷泵结构中电流调整晶体管和地焊盘的寄生电阻,电流调节模块中电流源的压降可以达到80 mV的超低压状态,降低了损耗。采用脉冲信号和使能端设计控制LED驱动电流,可在2.8~5 V工作电压内提供1.25~20 mA范围内16个不同的恒定驱动电流,实现LED灯的16级不同亮度的调光功能。电荷泵的输出纹波几乎不会影响LED的亮度与色差。采用CSMC 0.5μm CMOS工艺完成了芯片的设计。流片测试结果显示,在芯片工作电压范围内,LED电流变化的最大差值为0.4 mA,测试效率达到89.3%,满足高效和稳定的应用要求。

金卤灯数字电子镇流器设计与研制

金卤灯是一种发光率很高的新一代绿色电光源,本文以单片机PIC芯片为控制电路,以半桥逆变电路为驱动电路,采用两级电路拓扑结构,设计了工作软件,研发出了250W的金卤灯电子镇流器并且阐述了设计思路、工作原理、样机研制和测试结果。结果显示,主要技术指标及环境适应性达到设计要求,且具有启动平稳、功率输出恒定、工作效率高,无声共振等优点。

Ba1-xSrxTiO3纳米粉体的水热法制备及其在光催化降解染料中的应用

钛酸锶钡Ba1?xSrxTiO3 (BST)由于具有优异的物理化学稳定性和良好的铁电、介电性能广泛应用于电容器、化学传感器等领域。本文通过调控前驱物的浓度和钡锶钛成分比等合成条件,制备了BST纳米级粉体材料。发现通过增加前驱体的浓度可以有效促进Ba1?xSrxTiO3的形成,在低浓度时会生成BaTiO3或BaTiO3和SrTiO3的混合相粉末。在前驱体中增加锶的用量有利于Ba1?xSrxTiO3空心球颗粒的生成,在溶剂中加入乙醇会抑制Ba1?xSrxTiO3空心球的形成。将所制备的Ba1?xSrxTiO3粉体用于光催化降解亚甲基蓝染料溶液,发现Ba1?xSrxTiO3空心球和商用TiO2粉体P25混合用于光催化降解染料具有协同增效作用。Ba1?xSrxTiO3催化剂的光催化效果优于BaTiO3。

一个稳定的buck／boostDC—DC转换器的环路设计

本文设计了一款脉冲宽度调制的稳定的DC—DC转换器环路。该转抉器可以根据输入电压的变化设置四个MOS开关管的开关状态而工作在升压或降压模式而提高效率。另外，芯片的稳定性也是设计的难点之一。本文基于运算跨导放大器补偿网络实现反馈回路的频率补偿，使整个环路有合适的相位裕度，并分析bode图，最后用cadence软件针对具体的电路进行仿真，并给出仿真结果。

金属掺杂TiO2界面层对非晶硅电池效率的影响研究

通过在PIN结构非晶硅(a-Si)电池的透明导电电极(TCO)和P-型非晶Si层间插入一层Nb掺杂的TiO2层,用于改善界面性质并提高电池转化效率。系统研究了不同厚度的Nb掺杂TiO2层薄膜的透光性以及在有光照和无光照时的I-V特性。此外,也比较了具有相同厚度的Nb-TiO2,Zn-TiO2以及纯的TiO2薄膜的光电响应。研究结果表明,厚度为6 nm的Nb-TiO2纳米薄膜具有最佳的光电响应。具有不同厚度Nb-TiO2插入层的非晶硅薄膜电池的性能测试表明,插入6 nm厚Nb-TiO2纳米薄膜的电池有效减小了寄生串联电阻,改善了填充因子,相比无插入层电池光电转化效率提高了8%。

LiF修饰TiO2改善可见光催化性能研究

LiF中Li离子具有较高活性,F离子具有较大电负性,可用来修饰TiO2光催化剂以提高其在可见光下的光催化性能。TiO2粉末与LiF溶液水热反应得到样品,用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子谱(XPS)等分析手段进行表征,发现所制备样品为锐钛矿TiO2晶体,未检测到LiF晶体的存在,表明LiF是以离子形式存在。修饰后的样品具有可见光光催化活性,在可见光照射下可有效降解亚甲基蓝染料,当LiF与TiO2的摩尔比为1:1的时候,样品的光催化活性最好,250分钟降解率能够达到百分之八十。XPS进一步分析发现,修饰后样品中存在的表面吸附羟基和F离子是提高TiO2可见光催化效率的根本原因。

Zn掺杂TiO2的光催化性能研究

以钛酸四丁酯为钛源,醋酸锌为锌源用溶胶凝胶法制备了不同比例Zn掺杂TiO2纳米颗粒,掺杂比例为0 at%~10 at%。用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、能谱分析(EDS)、紫外可见光谱(UV-Vis)等研究手段对所制备的Zn掺杂TiO2纳米颗粒进行分析,并对样品的光催化活性进行了研究。结果显示400℃退火的样品均为锐钛矿相TiO2,没有ZnO的衍射峰出现,EDS分析结果显示Zn离子存在于TiO2中,说明Zn离子成功掺杂进入TiO2晶格。通过TEM图像和谢乐公式计算可知,Zn掺杂TiO2的平均晶粒尺寸为6~7 nm,掺杂比例为1%的样品光催化降解亚甲基蓝染料效果最好。

三维网络结构氧化铜纳米线锂离子电池负极材料的制备和性能研究

通过阳极氧化法和后退火处理在铜箔上合成了三维网络结构氧化铜纳米线,将其作为负极材料制备了无需添加粘结剂的锂离子电池。研究了恒压氧化时间对材料形貌和电化学性能的影响。在1C的倍率下,氧化1000 s制备的CuO纳米线表现出最高的1172 mAh/g首圈放电比容量和594 mAh/g的可逆比容量,500圈循环可逆比容量为607.6 mAh/g,可逆容量保留率为102.3%。交联的三维网络结构CuO纳米线相互支撑,提供稳定的结构,有效缓解了CuO纳米线作为锂离子电池负极材料中的体积膨胀问题,表现出了优异的倍率性能和循环寿命。

纳米片阵列NiO锂离子电池负极材料赝电容性能研究

采用水热法和化学浴沉积法,在碳布(CC)表面构建NiO纳米片阵列(CC/NiO)。两种方法制备的NiO均为片状立方晶型的NiO,水热法制备的NiO结晶性优于化学浴法制备的NiO。将两种方法制备的CC/NiO作为锂离子电池负极材料,测试其电化学性能。发现在2 mA/cm^(2)的电流下经过500圈的循环后,水热法制备的CC/NiO负极材料的容量高出水浴法制备的CC/NiO负极材料近22%,表现出了优异的电化学性能。其原因主要在于水热法制备的CC/NiO纳米片生长平直并且结晶性好,使得其赝电容带来的超理论容量增加,在1.0 mV/s的扫速下赝电容占总容量的贡献为80%左右。

基于取向生长NiO纳米片的室温响应ppb级NO_(2)气体传感器

二氧化氮(NO_(2))作为最主要的大气污染物,对水体、土壤、大气以及人体健康有严重危害,研发室温工作、低浓度探测、高响应、便携式的气体传感器是NO_(2)传感器的迫切需求。本文用水热法在石英玻璃衬底上生长(111)取向生长的NiO纳米片薄膜,通过对水热反应前驱体中六水氯化镍(NiCl_(2)·6H_(2)O)浓度的调控实现对NiO纳米片取向性、致密度和薄膜厚度的调节。基于该薄膜的NO_(2)传感器可在室温工作,对10 ppb NO_(2)的响应达到19%,且对低浓度NO_(2)有良好的选择性。