一种低静态电流高瞬态响应无片外电容LDO设计

基于SMIC 0.18μm BCD工艺设计了一种低静态电流、高瞬态响应的无片外电容低压差线性稳压器(Low Dropout Regulator, LDO)。误差放大器采用一种跨导提升技术,在低静态电流的情况下,实现更高的环路增益及单位增益带宽。由于采用高增益误差放大器,可以通过适当减少功率管尺寸来增强瞬态响应。采用有源反馈,在不引入额外静态电流情况下,增大环路的次极点。同时当LDO输出电压变化时,能够增大功率管栅极的动态电流,实现高瞬态响应。此外在有源反馈的基础上,采用反馈电阻并联小电容的方式,以提高环路稳定性。利用Cadence Spectre软件对LDO进行仿真验证。结果显示,LDO的静态电流仅为10μA;在负载电流为1 mA的情况下,相位裕度最高可达70.9°;LDO负载电流在500 ns内从1 mA切换到100 mA时,下冲电压为134.7 mV,下冲电压恢复时间为1μs;负载电流在500 ns内从100 mA切换到1 mA时,过冲电压为155.5 mV,过冲电压恢复时间为430 ns。

青藏高原水资源现状与问题

青藏高原拥有全球海拔最高、数量最多的高原湖泊群,是地球上除南北极之外冰川面积最大的区域,也是全球中纬度面积最大的多年冻土分布区。掌握青藏高原水资源的变化特征及趋势,对青藏高原生态安全屏障建设至关重要。本文基于文献资料,系统梳理总结青藏高原水资源结构特征、变化及问题。自20世纪80年代以来,青藏高原水资源表现出冰川退缩、积雪减少、湖泊扩张、径流变化加大、湿地退化、冻土退化等特征,总体呈现出地表固态水资源向液态水资源加快转换的趋势;这种转换趋势导致水资源不平衡性的加剧,并增大了水灾害发生的风险,给水资源安全带来了新的挑战。当前需要加强对青藏高原水资源变化监测,开展青藏高原地区水资源现状与演变的系统调查研究,提高不同情景下青藏高原水资源可利用性的综合模拟能力,系统评估青藏高原水资源的不平衡性和安全性。

一种基于电荷泵锁相环的快速啁啾发生器

调频连续波(FMCW)雷达常用于测量多个目标的距离和速度,被广泛用于自动驾驶场景中。FMCW雷达产生的线性调频波称为啁啾(Chirp),通常由锁相环(PLL)电路产生。由于带宽有限,传统锯齿啁啾下降时间过长,降低了雷达性能。文章提出了一种基于分段电流电荷泵的快速啁啾发生器设计方案。调频阶段采用最佳电荷泵电流,即最优环路带宽,可保证啁啾的线性度。啁啾下降阶段使用更大的电流,可缩短下降时间。仿真结果表明,啁啾发生器频率输出范围为19.25~20.25 GHz,1.2 V电压下整体功耗为31.8 mW。PLL带宽为1.5 MHz时,锯齿形啁啾下降的最大调制速率为454 MHz/μs。与恒定电荷泵电流方式相比,下降时间缩短了80%。

考虑吊杆断裂的拱梁组合桥动力响应分析

针对拱梁组合桥吊杆断裂动力响应问题,建立一种考虑吊杆断裂作用的拱梁组合桥等效静力计算方法.通过构建具有代表性的标准拱梁组合桥,采用有限元软件ANSYS/LS-DYNA进行吊杆断裂冲击作用下拱梁组合桥动力分析.分析结果显示,拱梁组合桥的长、短吊杆断裂,对剩余吊杆与系梁的影响较大,对拱肋的影响较小;短吊杆对剩余吊杆应力的影响程度更大,长吊杆对系梁的动力响应影响更大.采用考虑吊杆断裂作用的等效静力法计算拱梁组合桥动力响应时,短吊杆断裂时动力系数可偏安全地取为0.8,长吊杆断裂时动力系数根据跨径按公式取值.

1990-2020年中国冰湖变化特征及影响因素

本文基于505景Landsat卫星影像,通过自动化冰湖边界提取与人工目视解译相结合的方法调查了2000和2020年中国境内冰湖的分布与变化,并结合1990年冰湖编目数据,分析中国冰湖变化特征及影响因素。研究表明,19902020年中国冰湖面积增加(180.1±0.1)km^(2),增加了17.9%。其中,冰川补给湖面积扩张最显著,为22.9%,而非冰川补给湖的面积仅扩张4.9%。19902020年冰湖面积在较高海拔带呈现增长快速的趋势,其中,在海拔5500 m以上冰湖面积扩张最大,达30.5%。在区域尺度,非冰川补给湖的变化主要受降水量和蒸发量变化的影响,其中蒸发量变化对非冰川补给湖更为显著;气温升高与冰川普遍退缩则是导致冰川补给湖普遍快速扩张的主要原因。

一种基于变容管偏置的温度补偿LC振荡器

文章介绍一种用于在宽温度范围内产生稳定时钟信号的温度补偿振荡器。该振荡器基于温度对控制电压的影响改变偏置变容管的容值,补偿因温度变化引起的振荡器频率变化,使整个振荡器的温度系数(temperature coefficient,TC)为0。另外,在通过分频产生几十兆赫兹频率的同时,振荡器的相位噪声性能得到进一步优化。该文在SMIC 180 nm CMOS工艺下完成整体电路的设计与仿真。后仿真结果显示,在1.8 V电源下整体功耗为7.12 mW,中心振荡频率2.4002 GHz处的频率漂移可达到8.68×10^(-6)℃^(-1),经过分频后得到的30 MHz信号在10 kHz偏移下的相位噪声大小为-112.923 dBc/Hz。

一种抗噪声折叠宽范围低杂散小数分频锁相环

由于电荷泵的电流失配,小数分频锁相环反馈路径上经整形的量化噪声会被折叠回低频偏处,恶化带内相位噪声的性能。文章提出一种自适应的抗噪声折叠技术,根据工作频率产生合适脉宽的电流以线性化环路,在全频带内避免噪声折叠的同时不恶化参考杂散性能;设计基于TSMC 130 nm CMOS工艺,锁相环覆盖的输出频率范围为0.6~2.7 GHz。仿真结果显示:当输出频率为2.0 GHz时,环路功耗为16 mW,积分抖动为1.98 ps,品质因数为-222 dB;在电荷泵中引入8%的失配后,提出的技术改善带内相位噪声达到7 dB。

珠三角旅游经济与生态环境耦合和胁迫验证

旅游经济发展和生态环境保护相互影响并在一定程度上交互胁迫。基于珠江三角洲9市2009—2020年数据,建立珠江三角洲地区旅游经济和生态环境的耦合协调度模型和交互胁迫模型,剖析两者之间的动态关系。结果表明:在时间序列上,珠三角旅游经济和生态环境耦合协调性呈稳步上升趋势。在空间格局上,珠三角沿海区域的耦合协调性总体优于非沿海区域;各市的旅游经济和生态环境耦合关系在空间上分布不均衡,表现为经济发达地区旅游经济水平较高,经济落后地区生态环境恶化可能性较大。另外,旅游经济对生态环境造成显著胁迫作用,生态对旅游经济具备强限制作用。以上研究结果有助于珠江三角洲9市调整旅游经济和生态环境关系,以协调两者平稳优化发展。

一种高dV/dt噪声抑制的电平位移电路设计

在半桥栅驱电路中,低压域PWM控制信号需要通过电平位移电路来转换成高边浮动电压域的PWM控制信号,从而打开或关断上桥臂功率管。浮动电源轨的快速浮动会带来dV/dt噪声,影响电平位移电路信号传输的可靠性。文章在电平位移电路中分别设计了防止误关断辅助电路和防止误开启辅助电路。防止误关断辅助电路在上桥臂开启状态下检测到dV/dt噪声后,能够使电平位移电路的输出保持高电平状态,防止上桥臂功率管被误关断;防止误开启辅助电路在上桥臂关断状态下检测到dV/dt噪声后,能够使电平位移电路的输出保持低电平状态,防止上桥臂功率管被误开启。基于0.18μm BCD工艺进行仿真验证,所设计的电平位移电路开通传输延时仅为1.2 ns,具备100 V/ns的dV/dt噪声抑制能力。

一种宽电源范围时钟IP设计

提出了一种适用于1.8/2.5/3.3 V宽电源范围的时钟IP电路结构。为了抑制电源变化时鉴频鉴相器(PFD)复位脉冲信号对电荷泵(CP)性能所产生的影响,提出了一种恒定复位脉宽产生电路结构。采用超低失配CP,增加输出电流匹配性,当控制电压在0.2~(V_(DD)-0.2)V范围内变化时,I_(UP)/I_(DN)电流失配小于0.09%。引入对称负载结构环形振荡器(RO),抑制电源变化对环路性能所产生的影响。基于SMIC 180 nm CMOS工艺,完成整体电路设计与仿真,输出频率为100~500 MHz。仿真结果显示,当输入参考频率为50 MHz、输出频率为250 MHz时,在1.8/2.5/3.3 V电源电压下,功耗分别为8.2/12.5/18.4 mW,参考杂散低于-74 dBc,输出均方根抖动为1.8 ps。

一种具有纹波抑制功能的斩波稳定放大器

基于SMIC 0.18μm BCD工艺设计了一种低失调、低噪声的斩波稳定放大器。针对斩波调制技术引入输出纹波的问题,设计新型的乒乓结构陷波滤波器来抑制纹波,并采用复合路径多级放大器结构拓展了带宽。通过Spectre仿真验证,放大器增益带宽积为11.7 MHz,共模抑制比为145 dB,电源抑制比为126 dB。蒙特卡罗仿真结果表明,放大器失调电压分布的标准差为3.54μV,输入噪声谱密度为32.1nV/√Hz,纹波抑制效果达83.1 dB。

山地冰川演化与冰湖发育相互作用机制

冰川-冰湖耦合过程是冰冻圈物质与能量循环的重要组成部分,系统刻画冰川演化与冰湖发育过程的相互作用机制,对于完善冰冻圈科学理论体系和认知冰川作用区变化规律、水循环模式和灾害效应具有重要意义。本文立足山地冰川演化和冰湖发育过程,系统归纳了冰川-冰湖相互作用研究进展,剖析了冰川作用与冰湖发育耦合机制及相关模型的应用,并对现有冰川演化与冰湖发育过程耦合机制研究存在的不足与挑战进行解析和总结。冰川-冰湖耦合过程的深入研究有助于提高数值模拟的可信度与精度,为评估冰川-冰湖耦合过程影响、建立灾害监测预警体系和采取适应性措施提供数据与理论基础。

通道间差值统计的TIADC时序误差校准方法

利用某相邻采样通道的绝对差值与全部相邻通道的平均绝对差值应保持一致的原理,对TIADC的采样时序误差进行估计,再利用泰勒展开的方法实现误差补偿。在校准过程中,将误差估计模块和误差补偿模块组成一个自适应的环路,实现了采样时序误差的实时校准。全部校准过程在纯数字域中完成。这种纯数字后处理式的误差估计方法简单有效,3阶泰勒误差补偿方法的补偿效果良好。基于MATLAB建立了4通道TIADC的时序失配误差校准模型,验证了该校准方法的正确性和有效性。结果表明,通道间的时序误差为1%~2%,在输入归一化频率f_(in)/f_s为0.397时,校准后系统的SNR由原来的18.85dB提高到73.31dB。

新型两步式高精度TDC的设计

时间数字转换器(TDC)是一种常用的时间间隔测量电路,广泛用于飞行时间(ToF)测量,频率测量等领域。针对传统TDC分辨率与测量范围相互制约的问题,基于SMIC 55 nm CMOS工艺提出了一种兼顾分辨率与测量范围的两步式TDC结构。该TDC第1级使用环形结构进行粗量化,以扩大测量范围;第2级利用延迟锁相环(DLL)结构精确控制压控延迟单元的延迟,以产生代表分辨率的延迟差,进而实现细量化,提高了分辨率。其中,设计了一种简便的时间余量求取算法,将第1级的粗量化误差准确传递到第2级。同时特别设计了第一级延迟单元的结构,以消除传统环形TDC中多路选择器(MUX)在信号循环过程中造成的延迟失配。仿真结果表明,该TDC的分辨率为4.8 ps,测量范围达到1.26μs,微分非线性(DNL)小于0.6 LSB,积分非线性(INL)小于1.8 LSB。

阿帕他胺治疗中国前列腺癌患者真实世界的临床观察

目的评估阿帕他胺治疗中国西北前列腺癌(PCa)患者的前列腺特异性抗原(PSA)反应和疾病控制效果。方法这项回顾性临床研究包括2020年4月-2021年10月期间在中国西北地区接受阿帕他胺治疗的37例被诊断为PCa的患者的临床资料。根据疾病进展阶段对患者进行分层,主要观察指标为用药后患者的血清PSA反应,次要观察指标为影像学反应。结果37例患者接受阿帕他胺联合雄激素剥夺(ADT)治疗后,所有局限PCa和转移性激素敏感性前列腺癌(mHSPC)患者PSA均呈持续下降趋势,转移性去势抵抗性前列腺癌(mCRPC)中有6例(42.9%)患者PSA呈下降趋势。影像学随访结果提示,8例(88.9%)mHSPC和1例(25%)mCRPC患者分别在治疗3、6个月后观察到骨转移减少。结论真实世界环境中阿帕他胺显示出显著的PSA反应率以及影像学益处,为PCa患者的治疗提供了新思路。

适用于TIADC时间误差校准的斩波调制算法

传统的时间交织模数转换器(TIADC)时间误差斩波调制校准算法无法向多通道推广,改进的时间误差斩波调制校准算法将单通道与相邻通道输出相加后分别斩波再求和来提取出时间误差,使其能适用于任意通道误差的提取,时间误差补偿采用一阶泰勒近似来实现,避免了传统算法中复杂滤波器设计。然而,当输入信号频率超过子通道奈奎斯特频率时,校准算法的校准方向会出错,从而导致校准失败。因此,设计了一种校准方向修正算法,能够满足整个系统奈奎斯特频率范围内的有效校准。仿真结果表明,应用于一个4通道、1 GS/s、12位的TIADC,当输入信号频率为450 MHz时,系统的信号噪声畸变比(SNDR)由28.4提高到73.1 dB,系统的无杂散动态范围(SFDR)由30.7提高到88.9 dB。

一种适用于多频输入的TIADC时间失配误差校准方法

针对时间交织模数转换器(TIADC)通道间存在的采样时间失配误差问题,提出了一种基于劈分互质通道组的全数字校准方法。该方法从参考通道的角度展开分析,使用了一种适用性广、推导过程简单的采样时间失配误差提取方法。分析了输入多频信号时,使用三点或五点求导法的泰勒补偿校准效果较差的问题根源,并提出了一种适用于劈分互质通道组的无导数插值补偿方法。建立了一个1 GS/s的12位TIADC模型进行仿真验证,当多频输入包含10个在奈奎斯特频率范围内平均分布的频率点时,校准后的SFDR提升了28.51dB,与使用五点求导法的一阶泰勒补偿相比改善了22.85dB。

基于时间放大技术的时间数字转换器的设计

本文基于时间放大技术设计了一种两步式的时间数字转换器(TDC),可应用于高精度的飞行测量领域。本设计采用SMIC 55 nm CMOS工艺,采用环形延时TDC作为粗量化电路,采用游标式TDC作为细量化电路。游标式TDC的精度受到延时失配限制,导致在设计时难以突破更高精度的要求。时间放大器通过放大粗量化产生的时间余量,并继续进行第二次细量化,降低了细量化电路的设计难度。针对传统时间放大器输入范围有限以及放大精确度不足的弊端,提出一种新的时间放大器结构,具有精确放大宽范围输入时间间隔的能力。仿真结果表明,采用该种时间放大器的TDC可实现的分辨率为3.7 ps,测量范围为80 ns,微分非线性(DNL)为0.73 LSB,积分非线性(INL)为0.95 LSB,该设计能够在高线性度下更好地兼顾TDC的分辨率与测量范围。

晚期前列腺癌常规治疗对比睾丸切除去势手术对患者预后的影响

目的研究晚期前列腺癌常规治疗对比睾丸切除去势手术对患者预后的影响。方法收集晚期前列腺癌患者临床资料80例,其中进行常规治疗有35例患者,进行睾丸切除去势手术有45例患者。手术组患者进行双侧睾丸切除手术,常规治疗组使用多西他赛化疗方案进行治疗。治疗后观察2组患者生存期及2年生存率情况,检测患者血清PSA、血清睾酮改善情况,患者前列腺症状评分(IPSS)、生活质量评分(QOL)改善情况,观察治疗中患者发生不良反应情况。结果常规治疗组患者平均生存(19.18±1.97)月,手术组为(26.47±3.10)月,2组差异有统计学意义(P<0.05)。手术组患者2年生存率达84.44%,高于常规治疗组的51.43%,差异有统计学意义(P<0.05)。2组患者治疗后,血清PSA和睾酮水平均有不同程度的下降,手术组效果优于常规治疗组(P<0.05)。治疗后手术组患者IPSS和QOL评分较治疗前明显下降(P<0.05),常规治疗组治疗前后IPSS和QOL评分差异无统计学意义(P>0.05),手术组效果优于常规治疗组(P>0.05)。2组患者出现的不良反应主要包括潮热、乏力、骨骼改变、性欲下降、心血管改变、乳腺发育和进入抵抗期等,手术组患者不良反应发生率为26.67%,低于常规治疗组的62.86%,差异有统计学意义(P<0.05)。结论去势手术治疗比常规治疗可以明显降低患者血清PSA和睾酮水平,明显改善患者的生存质量和延长患者的生存时间,且患者出现的不良反应较少。

一种应用于AMOLED显示驱动的电荷泵系统

基于UMC 80 nm工艺,设计了一种应用于AMOLED显示驱动的电荷泵系统。为了满足AMOLED显示驱动在不同输出电压情况下保持电源效率高于70%的要求,本设计中泵电路采用多输入电源结构,并在不同路径上使用不同类型的MOS管。为了保障电路在8 mA负载下输出电压纹波小于10 mV,采用双边对称的泵电路结构。为了保持输出电压的稳定性,整个系统采用PSM调制方式。对电路进行Spectre仿真,在1μF泵电容以及2.2μF输出电容,负载电流为8 mA情况下,各种输出电压情况下的电压纹波最大为1.2 mV,电源效率最低为70%,峰值效率为83.6%。