晶体管简化π模型的分析

讨论了晶体管混合π模型与简化π模型在应用中的特点，导出了使用这两种模型分析放大器时，两个等效电路上限截止频率之间的关系，并给出了由ＰＳＰＩＣＥ软件包仿真数据绘制的曲线，从而对简化π模型的应用范围得出了明确的结论。

考虑铁心深度饱和的单相双绕组变压器改进π模型

考虑铁心深度饱和的变压器模型是准确模拟变压器低频电磁暂态的关键。现有的T模型和Γ模型均存在物理缺陷:认为铁心深度饱和时其各部分饱和程度一致,这与实际情况不符;虽然现有的π模型能够解决此问题,但尚未见能够表征铁心从开始饱和到深度饱和渐变物理过程的π模型。该文以经典π模型为基础,基于直流电源激励铁心进入深度饱和的原理,利用耦合交流小信号测量铁心励磁曲线的饱和段数据,构建整条励磁曲线。提出将励磁曲线分配到π模型2个励磁支路上的方法,由此对π模型励磁支路的非线性特性进行准确表达,进而建立一种考虑铁心深度饱和的单相双绕组变压器改进π模型。对2台不同铁心材料的单相双绕组变压器进行开路、短路和深度饱和试验,提取建模参数,在ATP/EMTP中搭建改进π模型,同时以现有T、Γ和π模型为基础,分别搭建考虑和不考虑铁心饱和过程的6种变压器模型。利用励磁涌流和直流偏磁试验对所建立的模型进行验证,结果表明,该文提出的改进π模型误差小于5%,精度明显高于其他几种模型,说明其对以励磁涌流为代表的变压器低频电磁暂态具有较高的模拟精度,能够为EMTP类电磁暂态软件提供基础变压器模型。

基于实践育人主线的卓越技术技能人才培养的π模型

高等职业教育重点培养的发展型、复合型和创新型的技术技能人才可称为卓越技术技能人才,其能力结构中的职业综合素质、专业能力和实践能力构成了π模型。本文就π模型人才能力结构体系及育人工作体系进行了阐述。

密勒定理不能对晶体管混合π模型作全等效单向化变换

密勒变换的应用存在有局限性.证明了用密勒定理得出的晶体管混合π模型的单向化电路,不是完全等效电路.

基于单π模型的RF螺旋电感模型及参数提取法

提出了一种基于单π模型的RF螺旋电感等效电路模型及参数提取方法。该模型在传统单π模型基础上,增加支路间的并联RC网络来表征衬底耦合。在串联支路,增加RL网络来模拟趋肤效应和邻近效应。采用分频段的方法来合理简化等效电路。采用直接解析法来获得等效电路网络中所有的模型参数,无需任何优化。验证结果表明,在0~40 GHz范围内,模型值与仿真值吻合较好。该模型及参数提取方法不仅能简化计算量,还能更好地解释电路行为,对RFIC设计有参考价值。

考虑泄漏电流及层间耦合的高压电缆金属护套环流计算与分析

高压电缆线芯与金属护套间存在泄漏电流,当前护套环流的分析与计算中未准确计及其影响,为此提出了考虑泄漏电流及层间耦合的高压电缆金属护套环流计算方法。首先,建立了基于电缆双π集中参数模型的护套环流等值计算模型,在分析泄漏电流影响时,考虑线芯与护套、护套与护套之间的电磁感应作用;然后,运用叠加原理,推导了考虑泄漏电流及层间耦合的监测点与任意位置护套环流计算过程;最后,基于PSCAD/EMTDC仿真软件,搭建了不同排列方式及段长组合下的仿真模型,并结合工程案例进行结果验证,在此基础上,分析了负荷电流、段长组合以及排列方式对护套环流的影响。结果表明:采用该方法所得环流与仿真值的误差大都在1%以内,实例分析亦验证了其准确性;此外,工程中需注意轻载环流超标现象以及段长组合对护套环流的重要影响。以上方法及分析结果对电缆设计、运行监测、故障诊断与定位有一定的借鉴意义。

参数识别纵联差动保护应用中输电线路模型适用频带研究

在继电保护研究中,输电线路通常采用不同的数学模型进行模拟,而数学模型仅仅在一定的适用频带范围内与实际物理模型近似一致,因此实现保护原理时必须考虑模型的适用频带。给出了适用于基于参数识别的纵联差动保护的线路模型适用频带定义,研究了输电线路Π模型的适用频带。研究表明,输电线路Π模型适用频带随着输电线路长度的增加而变窄,与两侧系统阻抗无关。最后通过ATP仿真研究,初步确定不同线路长度的Π模型适用频带范围,对基于参数识别原理的纵联差动保护数字滤波器设计提供了设计依据,并验证了适用频带对保护选择性和快速性起着决定性作用。

硅基螺旋电感模型及Q值优化

分析了硅基螺旋电感的集总π模型,讨论了高频下衬底对Q值的影响,并用Matlab仿真了Q值随几何尺寸改变而变化的情况。对于0.35μm CMOS工艺,铜制电感的Q值比同等条件下铝制电感高38.5%,另外增加连线金属的厚度可以有效提高Q值。

数字电网的概念、特征与架构

数字化是新一轮信息化的本质特征,数字技术快速发展促进了社会信息化的飞跃,推动了由计算机及其网络构成的信息大机器在电网领域的广泛应用。提出了分析社会信息处理的π模型理论,在此基础上研究并提出数字电网理论模型,提炼出数字电网的4个主要特征,构建了以物理系统、信息系统、业务系统为主的数字电网总体架构,为数字电网的研究和发展奠定了坚实基础。

基于沿线电流故障分量差值的交叉互联电缆故障测距

为解决长距离高压电缆采用交叉互联接地方式时故障测距较为复杂的问题,提出基于沿线电流故障分量差值分布的交叉互联电缆故障测距方法。首先,通过故障发生前后护层环流判断电缆故障区段。其次,考虑线芯与护层之间的耦合关系,基于双π模型推导电缆不同区段发生故障时的沿线电压、电流方程。在此基础上,通过求解电流故障分量差值函数零点得到故障距离,并结合切线方程对所得故障距离进行修正。最后,搭建电缆故障模型对测距方法进行仿真验证。结果表明,所提方法测距误差为1%左右,具有较高的准确性,对采用交叉互联接地方式的电缆实现故障测距具有一定的参考意义。

特高压交流输电线路工频参数测量技术及应用

文章提出一种综合抗干扰电压的线路参数测量新方法,该方法基于工频变向量法和并联补偿加压技术,采用单端测量π模型,计及线路分布参数特性,仅用单端测量数据就可得出线路阻抗和容抗间的相互影响。该方法采用变异系数作为判别测量结果是否可信的指标。对特高压交流输电线路工频参数的实测与计算结果表明,文中所提出的方法有效可行。

计及金属护层结构的电缆单端故障测距方法

单芯电缆大部分故障均与金属护层相关,仅考虑导芯电气结构参数的模型无法实现护层的相关故障测距。基于双π模型,提出了计及电缆金属护层的单端故障测距方法。利用导芯及护层首端电气量得到线路沿线的电流值,根据非故障相对应故障点处前后电流故障分量相等的特征,可迭代搜索得到故障距离。该方法只需利用导芯及护层首端故障分量的相量值,能够实现护层对地故障、芯–护层故障以及芯–护层对地故障的准确测距。大量仿真结果表明,该方法测距精度高,且不受故障距离、故障类型、故障电阻、故障初相角以及电缆护层接地方式的影响。

采用传输矩阵方法的多回超／特高压交流输电线路的电气不平衡度计算

超/特高压输电线路不换位会导致电气参数不对称,进而使得线路电压、电流不平衡。线路不平衡度必须控制在一定范围内,准确预测输电线路电气不平衡度对输电线路设计、运行尤为重要。从多导体传输线模型出发,提出一种简单且解析的传输矩阵方法,并使用其他数值计算软件验证了该方法的正确性。进而将该方法应用于输电线路电气不平衡度计算,有效提高不平衡度计算的准确性。并分析了传输矩阵方法、相模变换方法以及Π模型方法三者之间的误差,验证了传输矩阵方法的正确性。最后使用传输矩阵方法计算了双回输电线路的电气不平衡度,对线路结构设计、换位长度的选取等有重要意义。

含磷有机大分子的电荷分布

以密度泛函理论和电负性均衡原理为基础，在原子－键电负性均衡方法的模型中，利用最小二乘法，并结合自编程序，拟合确定了碳、氮、氧、氢以及磷等各种类型原子及相关化学键区域的参数；利用上述参数计算了一些含磷有机分子的电荷分布，并进行了讨论．

稠杂环化合物ABEEM参数的拟合及简单应用

应用以密度泛函理论和电负性均衡原理为基础的原子-键电负性均衡方法中的σ-π模型(ABEEMσ-π),通过大量的量子化学计算,利用最小二乘法,并结合我们自编的程序,拟合确定了稠杂环化合物的ABEEMσ-π各参数.进而,将这些参数应用到研究叶酸及维生素B2等稠杂环药物分子体系的电荷分布,结果显示由ABEEMσ-π模型获得的电荷分布与量子化学方法的计算结果有很好的一致性,线性相关系数均达到0.98以上.这说明我们拟合的参数是正确的,也进一步验证了ABEEMσ-π模型的合理性和可靠性.

面向5G通信系统的小型化不等分功分器设计

针对5G通信设备与测试仪器对微波器件小型化的要求越来越高,无源功分器以工作稳定、结构简单的优势,在各种微波系统中得到了大量的应用。本文设计了一种集总参数小型化π模型不等分的Wilkinson功分器,两个输出端口的功率比为2∶1。相对于传统的结构,在保证性能满足要求的前提下,可以大幅缩小器件的尺寸,具有实际的应用价值。

基于二端口网络的放大电路全频段响应

本文基于二端口网络理论和Matlab软件,分析了基本共射放大电路的全频段交流性能参数,得到全频段的电压增益、输出相位和输入输出阻抗的频率响应曲线。EWB仿真验证了晶体管的GP模型在稳态和线性的计算条件下,可等效为混合π模型,仿真结果也验证了理论分析的正确性。本文是探索研究型教学的一次尝试。

输电网谐波传输特性仿真分析

为研究输电网的谐波传输特性,采用基于等效π模型的输电线谐波模型对输电网谐波电流放大、谐波谐振等现象进行了理论分析。通过对某谐波用户以不同方案接入电网时,其电网侧谐波电流放大倍数、谐波电压畸变率等输电网谐波传输特性指标进行了对比仿真分析,得出了线路长度、系统谐波等值阻抗与谐波电流放大、谐波电压畸变率之间的关系。最后在此基础上提出了谐波用户接入系统的建议。

Parameter Extraction for 2-π Equivalent Circuit Model of RF CMOS Spiral Inductors

A novel parameter extraction method with rational functions is presented for the 2-πequivalent circuit model of RF CMOS spiral inductors. The final S-parameters simulated by the circuit model closely match experimental data. The extraction strategy is straightforward and can be easily implemented as a CAD tool to model spiral inductors. The resulting circuit models will be very useful for RF circuit designers.

片上差分螺旋电感模型及参数提取

为了完善现有的射频CMOS电路中片上差分螺旋电感的模型,提出了一种从测量得到的S参数采用改进差分进化算法提取有中心抽头的片上差分螺旋电感参数的方法。等效电路采用考虑了趋肤效应的2-π模型,基于改进差分进化算法的自动参数提取过程被证明是有效的。为验证该方法,制备并测试了17个有中心抽头的差分螺旋电感,2端口S参数的频率范围为0.3~8.5 GHz。参数提取结果表明,17个电感的RMS误差均在9%以内。良好的参数提取精度证明了该建模方法的灵活性和有效性。该方法可用于射频以及混合信号集成电路设计。