用于射频能量收集的低阈值CMOS整流电路设计

基于TSMC 180 nm工艺,设计了一款高效率低阈值整流电路。在传统差分输入交叉耦合整流电路的基础上,提出源极与衬底之间增加双PMOS对称辅助晶体管配合缓冲电容的改进结构,对整流晶体管进行阈值补偿。有效缓解了MOS管的衬底偏置效应,降低了整流电路的开启阈值电压,针对较低输入信号功率,提高了整流电路的功率转换效率(PCE)。同时将低阈值整流电路三级级联以提高输出电压。测试结果显示,在输入信号功率为-14 dBm@915 MHz时,三级级联低阈值整流电路实现了升压功能,能稳定输出1.2 V电压,峰值PCE约为71.32%。相较于传统结构,该低阈值整流电路更适合用于射频能量收集。

数据处理与信号调理组合系统设计

数据处理组合与信号调理组合是自动化测试系统的重要测试设备,数据处理组合包括电源、控制器、DA输出、AD采集、数字IO信号处理、串行总线通信及1553B总线通信等几个部分,目的是能够实现模拟量及数字量信号控制输出、模拟量及数字量信号采集监测、RS422串行总线通信及1553B总线数据通信等基本功能,模块化设计采用PXI总线架构形式,优点是成熟稳定可靠并且能够支持扩展,数据处理组合控制器接收指令与各功能板卡配合完成所需功能;信号调理组合作为被测与数据处理组合的中间信号转接设备,实现了数据参数的接口匹配及信号隔离等功能,重点对信号调理电路及芯片进行了计算研究,经实验测试实现了不同幅值的数字量信号和模拟量信号输入输出转换及不同转换比例的电压电流转换,经实际应用满足了信号转换及隔离等功能。

汽车车身控制器输入电路的设计与研究

国民经济的快速发展,促使机动车辆得以快速普及,2023年全国汽车3.36亿辆,燃油汽车占比主要市场。人们驾车出行的安全意识日益增强,对汽车的综合性能要求日益提高,电子技术在时代浪潮中得以快速发展,进一步促进汽车车身控制系统的设计。要做好控制器输入电路的设计,提高车辆控制的整体性能及司机的驾驶感受,能有效避免因某个系统出现故障而引起不安全驾驶。结合实际工作需求,对输入电路进行优化,满足机动车正常运行要求,提出了几点具体的方案,以供参考。

考虑新能源多场站短路比的暂态过电压风险评估

为解决电力系统暂态过电压风险评估中输入特征集构建合理性不足、强相关性差等问题,提出一种考虑新能源多场站短路比MRSCR(multiple renewable energy stations short circuit ratio)的暂态过电压风险评估方法。首先,通过分析暂态过电压数学模型,发现MRSCR与暂态过电压呈负相关性;然后,综合考虑MRSCR与其他影响系统暂态过电压的关键因素,构建多维输入特征集;最后,通过卷积神经网络建立输入特征与暂态过电压的高维映射,实现系统暂态过电压风险的快速、准确评估,并通过算例分析验证了所提方法的有效性、可行性。

微波固态功放中闭环ALC电路设计

针对发射机输入信号动态范围大,极易造成微波放大电路输出功率不稳定的问题,文中提出了一种闭环ALC电路方法。该方法通过反馈电路控制链路增益来调节微波放大电路的输出功率。据此,该文设计了一种X波段微波放大电路:工作频率为8.15~8.35 GHz,输入功率范围为-5~+5 dBm,环境温度为-40~+60℃,输出功率大于36 dBm。经实验验证,当输入功率动态范围较大时,采用闭环ALC电路可保证微波放大电路输出功率波动不超过0.3 dB,在高低温环境下也能保证输出功率波动小于0.5 dB。

光伏发电变换器的功率管故障检测与定位研究

光伏发电变换器容易因为功率器件发生开路故障或短路故障造成系统停机,在并网状态下还会对公共电网造成瞬间冲击。为了有效识别光伏发电变换器存在的功率管故障,提出一种低成本的光伏串联谐振变换器的功率管故障检测与定位策略,可以在变换器输入侧功率管发生短路故障和输出侧功率管发生开路故障时快速实现对故障的精确检测与定位,使系统能够快速检测到故障并及时地应对故障。对于输入侧功率管的短路故障,利用基于光伏组件电压测量的方法来检测短路故障;输出侧的功率管开路故障则通过检测与直流母线共用同一个地的2个底部开关的电压来发现。搭建一台300 W的实验样机对所提方案进行验证,实验结果表明本文方案可以快速精准地识别2种功率管故障,并在检测到故障后及时控制系统使其恢复到可接受的工作状态。

企业数字化对关键核心技术创新的影响——基于1999~2021年集成电路产业专利数据的实证研究

关键核心技术是国之重器,要突破关键核心技术“卡脖子”难题,企业数字化是重要的赋能手段。本文以1999~2021年中国集成电路产业上市公司的专利数据为研究样本,对其技术核心指数进行测度,识别筛选关键核心技术,并实证检验企业数字化对关键核心技术创新的影响,揭示其异质性特征、作用机制与调节效应。研究发现:集成电路产业关键技术核心指数均值和关键核心技术数量整体呈波动上升趋势,但企业间分布不均衡;企业数字化程度的提升对关键核心技术创新有显著的促进作用,且这种作用存在规模层面和区域层面的异质性;企业数字化对关键核心技术创新的赋能作用通过影响研发要素投入实现,并受企业研发与运营经验的调节。

一种非隔离型软开关高增益准Z源DC-DC变换器

文中提出一种非隔离型软开关高增益准Z源DC-DC变换器。变换器具有输入电流连续、输入与输出供地、高电压增益以及开关器件应力小等优点。同时,变换器中所有开关管都工作在零电压开关(zero voltage switching,ZVS)条件下,所有二极管都工作在零电压零电流开关(zero-voltage zero-current switching,ZVZCS)条件下,可以减小开关管的开关损耗以及二极管的反向恢复损耗。通过引入三耦合绕组提高变换器电压增益,同时,有源钳位电路的加入减小了开关管两端的电压尖峰。较小感值的耦合电感相应的铜损小、体积小,进而提高了变换器的效率和功率密度。深入分析变换器的工作模态,推导变换器的电压增益以及元器件的电压、电流应力,进行稳态分析和参数设计。最后,搭建一台100 kHz、200 W、38~380 V的实验样机,变换器在额定功率的效率为96.13%,实验结果与理论分析相吻合,证明所提变换器的可行性。

基于储能三电平变流器并联短路振荡的IGBT多参数优化策略

随着储能变流器(PCS)功率提升,通常采用IGBT并联模式实现大电流输出,针对多功率器件并联易引起短路振荡问题,分别从振荡机理分析、仿真模拟和实验验证进行了研究。器件电容随集电极-发射极和栅极-发射极电压变化而变化,而变化的寄生电容与并联电路中的寄生电感形成谐振,从而导致短路振荡,因此抑制振荡的关键在于优化设计栅极回路,以避开系统的谐振点。基于储能多并联三电平变流器平台,通过仿真和实验进一步验证了寄生参数和器件损耗的折中优化。在损耗增幅不超过3%的基础上,将振荡幅值抑制到原来的5%以下,结果表明同步优化器件内部输入电容和米勒电容的改进方案可有效改善并联短路振荡问题。

大型火电厂厂用电备用电源优化探讨

针对某电厂失去备用电源,需进行厂用电改造的情况,采用不增加新的电气一次设备,只对二次控制回路进行优化的改造思路。对改造方法进行论证,并最终实现备用电源自投及倒换功能。

高增益高带宽电子探测互阻放大电路研究

互阻放大电路作为前置放大器,在光通信、红外测量、半导体量测设备等领域应用广泛,但是其增益与带宽等动态可靠性的自相矛盾一直是困扰其高速应用的难题。吞吐量一直是困扰SEM系统的重大瓶颈之一,高速电子探测前置放大电路对于获得高吞吐量的扫描电子显微镜系统至关重要。本文利用专业仿真软件模拟分析了研究高速互阻放大电路的动态稳定性,说明了米勒补偿电容以及电子探测器等效输入电容对系统动态特性的影响,最终设计出增益高达20kΩ带宽超过12MHz的高动态稳定性的互阻放大电路。

可追溯系统在PCB企业仓库管理中的应用研究

随着电子产品的不断发展,对于印制电路板(printedcircuitboard,PCB)质量和可追溯性的要求也越来越高,一方面是IATF16949等体系对于标识和可追溯控制程序的要求,另一方面企业需要保证产品质量稳定可靠,以提升客户体验。主要介绍了可追溯性系统在PCB仓库管理中的实际应用,通过应用物料管理系统、企业资源计划系统和出货管理系统,利用二维码技术,对物料、生产过程和成品进行对应规则的标识和管控,从而有效实现物料批次管理、先进先出控制、过程品质控制以及成品生产追溯,并实现全流程一键查询追溯。该系统可以有效提升可追溯性管理水平。

焦平面输入电路研究

在混合式焦平面阵列中,探测器和读出电路的耦合通过输入级电路实现。为分析输入电路对探测器-放大器系统性能的影响,用分立元件设计制作了一个三级的前置放大器并进行了模拟实验,实验表明放大器输入级噪声是造成探测器信噪比下降的主要因素,应用中应该选用具有特定噪声性能的放大器与探测器匹配。研究了焦平面中常用的直接注入(DI)和电容反馈放大电路(CTIA)与探测器耦合时在噪声、输入阻抗、工作点匹配等方面应具备的条件。提出了临界输入阻抗的概念,实验表明,当电路的输入阻抗低于此临界值时(对于GaN p!i!n光伏探测器来说约为106Ω),焦平面才能获得较高的注入效率。

多联机空调系统电气设计常见问题探讨

针对多联机空调系统电气设计中的一些常见问题,从室外机配电功率,断路器是否需要设置RCD,断路器降容,电缆敷设及载流量修正和室内机配电方式、控制等方面进行探讨,并给出相应的意见及建议。

一种低压低功耗Flash BiCMOS SRAM的设计

设计了一种静态随机读写存储器(SRAM)的BiCMOS存储单元及其外围电路。HSpice仿真结果表明,所设计的SRAM电路的电源电压可低于3V以下,它既保留了CMOSSRAM低功耗、高集成度的特征,又获得了双极型电路快速、大电流驱动能力的长处,因而特别适用于高速缓冲静态存储器和便携式数字电子设备的存储系统中。

一种带辅助电路的12脉波整流电路

输入电流谐波含量高是多脉波二极管整流电路的一大缺点。该文提出了一种通过辅助电路回馈部分能量的12脉波整流电路,有效减小了输入电流谐波含量,提高功率因数。辅助电路由单相电压逆变器构成,产生交流辅助电压通过变压器耦合到主电路上,从而改善电流波形。此方法结构简单,易于对现有的传统12脉波整流电路进行改造。通过一台6kW,输入相电压150V的实验设备,验证了该方法的可行性。满载时输入电流ηTHD仅为3．8%。

静态绝热CMOS记忆电路和信息恢复能力

通过等效电路分析、考虑参数选取和整体时序电路的实现 ,提出具有信息恢复能力的静态绝热 CMOS记忆电路 .认为整体绝热电路结构最好融合输入、输出电路和记忆电路、时序电路为一体 ,由主触发器集合和从触发器集合相互连接构成 ,其中含有输出和反馈从触发器 .采用绝热取样输入电路实现信息记忆单元接收代码和保存信息时将信息单元与外输入隔离 .还设计出 5 4 2 1BCD码 10进制和 7进制可变计数器 (带有进位输出从触发器和反馈清 0从触发器 ) 。

基于TMS320DM368处理器的便携式内窥镜视频系统的电路设计

目的设计一种便携式内窥镜视频系统的控制电路。方法以TMS320DM368处理器为主控制器,嵌入式Linux为操作系统,利用MT9P301图像传感器采集图像。通过视频输入及输出电路、存储单元电路、按键显示电路、LED照明电路、WIFI电路等把获得的图像显示在LCD上,并通过WIFI同步显示在HDTV上。系统采用锂电池进行供电,并可通过市电或太阳能进行充电。结果经过临床测试,该电路可实现内窥镜视频系统图像的拍摄、缩放、存储、传输等功能。结论电路性能稳定,功耗低、自我续航能力强,可满足便携式内镜视频系统的运需求。

LCL型非接触电能传输系统电路特性分析及参数配置方法

将二端口电路理论引用到非接触电能传输(CPT)系统中,通过二端口理论对LCL复合补偿型CPT系统进行建模分析,发现了其输入与输出电压间的倍数关系。同时,对耦合机构进行了重新建模,使其分析变得简单明了。在此基础上,给出了整个系统的参数配置方式,并分析了其输出电压和功率、效率特性。为证明此参数配置方式优越性,推导了SS型CPT系统的输出功率公式,并进行对比。结果发现所述方式能够输出更大的电压和功率,仿真和实验同样证明了所述结论。

红外焦平面探测器的输入电路性能分析

在混合式红外焦平面阵列中，探测器和读出电路之间的耦合是通过输入电路完成的。本文论述了输入电路在焦平面传输中的作用，分析了焦平面输入电路的性能，讨论了焦平面输入电路对红外焦平面阵列探测器设计的影响。