基于差分结构的光纤光栅应变传感器温度补偿

针对基于差分结构的光纤应变传感器传统的温度补偿算法易产生测量误差的问题,本文将封装后的整个敏感结构一体化分析,通过实验标定得到光栅的温度敏感系数,简化了理论推导,并通过了应变实验测试。结果表明,进行温度补偿后,两光栅中心波长差与压强成线性变化,线性系数为0.7 pm/Pa,拟合度为0.999 5,能够有效抑制温度对波长的影响。

2.0GHz差分结构低噪声放大器的研究与设计

设计了一个基于TSMC0.18μmCMOS工艺的2.0 GHz全差分CMOS低噪声放大器。根据电路结构特点,对LNA进行功耗约束下的噪声优化,以选取最优的晶体管栅宽;采用在输入级增加电容和选择小值LC并联网作为差分电路的负载的方法,在改善输入匹配网络特性的同时,提高了电路的增益。仿真结果表明该放大器较好地满足了小信号放大器的指标要求,可以用于射频输入电路的前端。

关于布尔函数的差分结构

主要讨论了布尔函数的差分结构。

基于差分结构的大间隙变面积电涡流式传感器

针对因车体振动而带来的测速与定位误差问题,设计一项基于一阶差分结构的大间隙变面积式传感器。传感器由检测线圈、激励电路、放大电路、线圈检测电路、同步解调电路、差分比较电路和AD采样电路等几部分组成,激励电路产生方波激磁信号,经放大电路放大后,送入检测线圈和解调器。通过对检测线圈和信号检测电路的合理设计,配合后续处理电路,可以快速、准确、可靠地完成测速定位功能,并进行了实验验证。实验结果表明:传感器可以准确地检测到轨枕的位置,测量距离可达5 cm,并且不受车体振动的影响。

全差分结构流水线A/D转换器的研究与仿真

为了研究流水线A/D转换器结构和进一步提高转换器的性能,本文A/D转换器采用全差分结构形式,并利用Pspice对全差分结构流水线A/D转换器基本模块进行了行为建模和仿真。为了验证行为模型的正确性。利用这些基本模型设计了一个1.5位/级10位流水线A/D转换器系统,并进行了仿真,最后给出了模拟结果。

一种新颖的基于差分结构的判决反馈均衡器

多用户型的检测系统,既要求低误码率(BER),又要求较低计算复杂度.本文以此为目的提出一种新颖的具有差分结构的多用户反馈判决反馈均衡器系统,它是由多级具有差分结构的误差反馈滤波器的判决反馈均衡器(DFE-EFF)构成.此算法选择较优的多用户干扰抵消的具有误差反馈滤波器的判决反馈均衡器(多用户干扰抵消DFE- EFF,即多用户反馈DFE-EFF)的方法;并采用差分结构来解决因性能提升所带来复杂度增加的问题.文中给出仿真结果,就多用户反馈DFE-EFF以及具有差分结构的多用户反馈DFE-EFF性能和计算效率做出比较分析.

一种基于双环差分结构的脉冲磁场传感器

雷击近场等强电场环境下的磁场测量是电磁脉冲测量技术中的难点之一,由于输出端结构的径向非对称性,传统的环天线很难避免电场干扰。针对于此,研制了一种基于双环差分结构的脉冲磁场传感器,该传感器由双环天线和光传输系统组成。根据近场电磁场量的分布特性,双环天线选择平行镜像对称放置的方式,从而能够将终端电压区分为磁场响应分量和电场响应分量,再通过末端差分电路即可去除电场响应分量,得到纯净的磁场响应分量。试验表明,在邻近雷击环境模拟装置中,双环传感器相较于单环传感器具备更强的抗电场干扰能力,能够实现磁场的准确测量。

1.8V 5.2GHz差分结构CMOS低噪声放大器

本文给出了利用0.18um CMOS工艺设计的5.2GHz低噪声放大器。在1.8V电压下,工作电流为24mA增益为15.8dB噪声系数为1.

一种差分结构SAR ADC的数字校准算法

介绍了一种适用于差分结构逐次逼近型模数转换器(SAR ADC)的数字校准算法,并在MATLAB平台上搭建了16位SAR ADC的行为级模型对其进行验证。设计的主DAC采用两段式加差分结构电容阵列,从而大幅度缩小了电路面积。在自校准算法的基础上,提出了一种高精度校准DAC的设计方法,此方法可以量化出极小的误差电压,并具备差分结构的校准功能。经电路验证,校准DAC的量程能达到-6.97mV~6.97mV,精度能达到27.4uV,最终的测试结果表明,ADC的有效位可达到14.92位。

一种基于倒装芯片的超宽带BGA封装差分传输结构

随着高速数字电路和射频微波电路对时钟频率和带宽的要求越来越高,差分传输结构因其优良的噪声抑制和抗干扰性能而受到越来越多的重视。提出了一种基于倒装芯片的超宽带球栅阵列(BGA)封装差分传输结构。整体传输结构包括采用陶瓷材料制作的倒装芯片用基板、BGA封装焊球和印制电路板(PCB)。主要分析了差分垂直传输结构的尺寸参数对阻抗和截止频率的影响,并利用阶梯过孔减小阻抗不连续性。整体结构的传输性能通过矢量网络分析仪测试的散射参数来表征。测试与仿真结果具有较好的一致性,在DC~60 GHz频段,差分传输结构的回波损耗≤-15 dB,插入损耗优于-1 dB,为超宽带倒装芯片的封装设计提供参考。

一种差分杠杆结构的硅微谐振加速度计设计与实现

硅微谐振加速度计是一种测量载体运动加速度的微机电惯性仪表,是地震勘探应用领域的重要工具之一。现有加速度计标度因数普遍偏低,直接影响所在地震检波器系统的分辨率。文中设计一种差分杠杆结构的硅微谐振加速度计,利用微杠杆结构放大质量块的惯性力,以提高标度因数指标,为地震勘探领域硅微谐振加速计设计提供参考。

CCD倾斜仪的差分式结构和电路细分方法研究

介绍通过差分式结构设计和脉冲延迟细分方法解决CCD水管倾斜仪的抗干扰能力较弱、分辨力不高等不足。

TSV封装中阻抗不连续差分互连结构宽频寄生参数建模研究

为了研究TSV封装内除差分对硅通孔外在硅基片的层间和层下存在的微凸点、平面互连线、倒装焊球等互连结构对差分信号传输特性的影响,提出了一种改进型的适用于描述TSV封装内"串连型差分互连阻抗"的差分对硅通孔结构的RLCG电路模型,进而提出了一种采用"阻抗不连续系数"来描述串行连接的微凸点、平面互连线、倒装焊球等结构的"串连式阻抗不连续结构"RLCG电路模型.在此基础之上,采用HFSS三维全波仿真方法对TSV封装中的硅通孔、微凸点、平面互连线、倒装焊球等差分对互连结构的各种串行连接方式进行了三维电磁场建模和分析.将RLCG模型的差模正向传输系数与HFSS模型的分析结果进行了对比,对比结果证明在0.1~30GHz特别是3~25GHz宽频段内本文提出的上述2种RLCG电路模型能够较为准确的描述出差分互连结构的差模信号宽频传输特性.

一种基于交指电容裂环谐振器的差分微波传感器研究与设计(特邀)

提出了一种基于交指电容裂环谐振器的差分微波传感器。通过把交指电容结构嵌入到裂环谐振器的开口处以增强电场束缚效应,并且为了抑制外界环境因素的干扰,制作成差分结构。差分结构采用两个裂环谐振器分别分布于单根微带线两边的结构形式,谐振器与微带线呈磁耦合效应。该传感器结构可以克服传统微波传感器的低灵敏度和易受外界干扰的问题。在实验中,将一个谐振器作为参考单元,另一个谐振器作为测量单元,待检测液体样本放置于测量交指电容处,随着不同浓度的乙醇-水混合溶液的注入,测量单元的谐振频率相较于参考单元会发生明显的频率偏移和陷波幅值的偏差,由此可以拟合出复数介电常数与它们之间的关系以预测不同浓度的乙醇-水混合溶液的复数介电常数值。实验结果表明:所提出传感器的单位体积平均灵敏度可达3.6308%/μL,比同类型的传感器提高了几倍至几十倍。

基于电场耦合原理和差分输入结构的电压传感器设计与实验

传统的电压互感器存在体积大、绝缘困难、铁心饱和、铁磁谐振过电压、暂态响应特性差等问题。基于电场耦合原理和差分输入结构的电压传感器不需要与被测物体或地面接触,可以避免上述问题。然而,差分电极之间需要足够高的电容以获得足够的精度和高的分压比。现有的利用差动电极间互电容的方法存在许多问题,不能满足实际需要。针对上述问题,文中采用多层陶瓷电容器代替互电容,设计了一种新型的电压传感器。实验结果表明,该传感器具有良好的精度和瞬态响应特性。工频下的比值误差在±0.5%以内,相位差在1°以内。在500 Hz~30 kHz范围内的比值误差在±5%以内,相位差在5°以内。此外,它还具有成本低、小型化、外形灵活、分压比易于调整等优点。

基于相位差原理的抑制3k次谐波差分N通道滤波器

【目的】N通道滤波器由于时钟采样特性,能够使不需要的奇次和偶次谐波经上采样后出现在输出端,影响有用信号的传输。偶次谐波可通过差分结构解决,而奇次谐波正面临重大挑战。【方法】笔者在TSMC 40 nm工艺、1.1 V供电电压下设计了一款基于时钟相位差原理的抑制3k次谐波差分6通道滤波器。该滤波器由单端转双端的差分6通道滤波器、两个跨导放大器和片外变压器构成,差分6通道滤波器用于抑制偶次和3k次谐波,跨导放大器用于提高增益,片外变压器用于阻抗匹配以提高Q值。【结果】Cadence Spectre RF仿真结果显示,中心频率fs可调范围为200 MHz~1.1 GHz,3次谐波抑制高达42 dB,带外抑制达到32 dB,电压增益为10 dB,带内线性度IIP3大于8 dBm,噪声系数NF小于6 dB。【结论】相比于近期类似工作,该滤波器谐波抑制性能有显著提升,整体性能也较好,可应用于多模多频接收机前端,有着良好的应用前景。

面向超高速采样数据传输的差分互连结构设计与优化

针对超高速采样系统中的差分信号,进行了信号完整性的研究,在GHz域的高速数据传输网络中,过孔结构会影响信号传输的质量,随着频率的增加,基于阻抗匹配的传输线设计方法将难以改善信号完整性,为了解决这个问题,采用了一种基于分段传输线的差分互连结构,该结构利用传输线阻抗的不匹配来减小过孔带来的影响,在分段差分传输线的结构设计中选择粒子群算法求解参数组合量过大的问题,通过眼图评估信号的质量,实验结果表明分段差分传输线设计的方法提高了高速数据传输的性能,改善了信号完整性。

差分磁场结构线性磁力分析及实验

针对磁场的特性——永磁体相互作用力的非性线问题,提出一种采取永磁体差分结构,获得高阶线性磁场力的方法。文中以永磁体间相互作用力公式出发,推导永磁体差分结构线性磁场力的高阶近似公式,采用实验方式以及最小二乘法计算磁场力公式的参数,设计通过恒定加速度激励下差分结构的响应实验,有效地验证了差分结构磁场力与位移的关系与理论分析非常符合,相对误差在2%以内,这将对磁场力在各领域的应用有一定的意义。

CMOS1.4THzΩ155Mb/s光接收机差分跨阻前置放大器

采用本土 CSMC 0 .6μm标准 CMOS技术设计实现了一种用于光纤用户网的 CMOS跨阻前置放大器 .电路采用差分结构以提高共模抑制比 ,减小高频下电源波动和寄生反馈通路的干扰 ,抑制衬底耦合噪声和温漂 ,从而有效抑制前置放大器的噪声 .同时前置放大器为双端输出 ,易与后面差分结构的主放大器级联 ,无需单端 -双端转换电路和片外元件 ,电路结构更为简单 ,实现了单片集成 .电路采用单级放大结构 ,比通常的多级电路更为稳定 .测试结果表明 ,前置放大器在 5 V电源电压下增益 -带宽积可达 1.4 THzΩ,等效输入电流噪声为 1.81p A/ Hz,可稳定工作在 15 5 Mb/ s(STM- 1)

差分式伸缩仪试验结果分析

介绍了一种双传感器组成差分结构的伸缩仪,该仪器在武汉地震台进行3个月的试验结果表明:差分式结构明显地提高了伸缩仪的抗干扰能力。