X型叶片水轮机水力特点及全三维数值模拟

X型叶片为先进水轮机设备的关键部件,对其水力特性研究很有必要。以新疆某水利工程为例,在联合坐标系下对低水头大变幅X型叶片水轮机流动进行了CFD计算,得到了蜗壳、座环、活动导叶、转轮和尾水管等过流部件的压力分布和速度分布特性,计算结果表明,X型叶片水轮机在设计水头至最小水头大流量条件下更易发生空蚀破坏,而在最大水头小开度条件下尾水管脉动压力变幅较大,振动问题突出。

多频大幅脉冲传感系统监测3种食源性致病菌的生长趋势

【目的】探究智能电子舌伏安法结合特定的统计分析系统是否适用于示踪食品致病性细菌生长情况的快速监测。【方法】利用智能电子舌——多频大幅脉冲传感系统的伏安法,监测液体培养基中3种食源性致病菌的16个时段生长情况所致液体基质变化过程的综合信息;结合主成分分析法对获得的复杂综合信息数据进行统计学分析,按获得的主成分得分图分析检测样品。【结果】监测能力强的电极、频率段分别是:金黄色葡萄球菌的为钨电极的100 Hz、铂电极的1 Hz、银电极的10 Hz和钛电极的10 Hz频率段;大肠杆菌O157:H7的为金电极的100 Hz、铂电极的1 Hz、钛电极的1 Hz和钨电极的100 Hz频率段;枯草芽孢杆菌的为钯电极的1、10和100 Hz 3个频率段。【结论】本试验首次用多频大幅脉冲传感系统伏安法结合主成分分析法,能够有效的监测样品细菌的生长情况,有望成为一种具有多种优点的新型检测细菌生长情况的快速监测系统。

高线性度大摆幅高速PAM4光发射机驱动电路设计

基于IHP 0.13μm SiGe BiCMOS工艺,设计了一款应用于超高速光通信的四级脉冲幅度调制(PAM4)光发射机驱动电路.整体电路包括两路高速非归零码(NRZ)通道(最高有效位通道和最低有效位通道)、时钟缓冲级、电流模式逻辑(CML)加法器和输出缓冲级.鉴于PAM4信号的高线性度要求,为解决传统设计中电平失配率(RLM)较低的问题,设计了带有低压共源共栅电流镜的CML加法器,避免电流镜像不精确和输出阻抗随加法逻辑变化所带来的非线性因素.同时,针对传统输出级带宽不足与摆幅过小的问题,设计了有源电感负载的f_(t)倍频器结构,在实现同等增益下更高电路带宽的同时,突破传统输出级设计中输出摆幅与阻抗匹配之间的矛盾.后仿真结果表明,在电源电压3.3 V、输入信号为两路100 mV的25 Gb/s NRZ信号的条件下,所设计的两路高速NRZ通道可实现约18.3 dB的增益和19.65 GHz的带宽,带宽范围内等效输入噪声电压小于37.6 nV/√Hz.整体电路可实现50 Gb/s PAM4输出信号,输出眼图清晰,且获得了RLM为98.6%的高线性度,输出摆幅达1.5 V.

高线性度大摆幅56 Gbit/s PAM4驱动电路设计

面向高速串行接口发送端应用,设计了具有二阶去加重均衡功能的高线性度大摆幅四电平脉冲幅度调制(4 pulse amplitude modulation, PAM4)电压模驱动电路。采用查表的方式对信道损耗进行灵活补偿;在输出端并联两个电阻解决传统电压模驱动电路设计中线性度较低的问题;采用反相器堆叠的推挽式结构实现了高输出摆幅;提出一种新型电平转移电路,解决了连续0或1数字码产生的直流电平漂移问题。仿真结果表明,驱动电路的电平失配率为97.9%,去加重均衡实现6.6 dB、13 dB和19.6 dB三种去加重级数,差分输出摆幅为2 V,功耗效率为2.3 mW/(Gbit/s)。

一种超大摆幅5 Gb/s PAM4发射器设计

PAM4(四阶脉冲幅度调制)发射器越来越多地应用在高速光通信系统中。设计实现了一款超大摆幅的PAM4发射器,增加了对信道噪声的抗干扰能力,有效降低了误码率。通过采用三条支路抽取电流代替传统的两支路方案,避免出现交叉切换时带来的误码,提高切换速度并降低了误码率。支路互补控制开关采用非交叠时钟和锁存缓冲器组合结构代替单端转差分结构,大幅降低前驱电路功耗。高精度电流源由带隙基准经电压电流转换电路产生。采用0. 13μm CMOS工艺设计,仿真结果表明,数据率在5 Gb/s时,输出单端摆幅4. 5 V,电压纹波小于50 mV,稳定电平时间大于220 ps。

智舌对同属5种产毒曲霉的快速鉴别研究

为探究智舌(电子舌)是否能够鉴别同属中不同种的霉菌,以构建快速鉴别霉菌的新技术。用基于多频脉冲伏安法的智舌,结合主成分分析,对在相同基质中培养30、40h和50h的5种主要产毒曲霉菌的液体培养物进行鉴别研究,筛选能够鉴别它们的最佳电极和频率段组合。结果显示,5种产毒曲霉不同时间段的培养物的鉴别效果不同,30h的稍有鉴别趋势,但不能彼此鉴别;40h的鉴别趋势稍好,也仅有W电极100Hz和Ag电极100Hz能够鉴别;50h的5种产毒曲霉菌的培养物,多数电极和频率段组合都能有效鉴别,其中Pt电极100Hz、Au电极1Hz和10Hz、Pd电极1Hz和10Hz、W电极10Hz和100Hz、Ag电极1Hz和100Hz的鉴别效果最好。同时利用判别依据的d值,均为dmin﹥2.000。研究结果表明,智舌结合主成分分析法快速鉴别同属不同种的产毒曲霉菌是可行的。