彩色显示器与彩色电视机电路对比

众所周知,显示器是计算机维修中占维修比率最高的部件,因为显示器和电视机类似,属于大功率发热设备,鉴于显示器在整个计算机中所占的成本,不可能在其损坏时随时更换,这使得彩色显示器维修的社会需求量很大,但目前无论是原装机。

基于加速退化试验的漏电信号调理电路性能退化及可靠性研究

在电子电路服役过程中,元器件退化会引起电路输出特性变化,降低电子电路的可靠性。漏电信号调理电路作为一种电子电路,其可靠性直接决定了漏电断路器的可靠性。以漏电信号调理电路为研究对象,首先基于灵敏度分析方法确定影响电路性能退化的关键元器件,并对漏电信号调理电路进行了以温度为加速应力、动作电流值为退化特征量的恒定应力加速退化试验;其次根据不同温度应力下的试验数据建立基于Wiener过程的漏电信号调理电路性能退化模型,并利用极大似然估计法求取退化模型的未知参数,进而得出寿命预测的概率密度函数和可靠度函数;最后利用阿伦尼斯(Arrhenius)方程外推出正常应力下漏电信号调理电路的预测寿命。相关结论可为不同电子电路的寿命预测及可靠度分析提供支撑。

关键核心技术攻关驱动因素及实现路径——以集成电路产业为例的组态分析

关键核心技术作为国之重器占据重要战略位置,但关键核心技术的关键驱动要素机制与可实现路径尚未明晰。为揭示关键核心技术攻关有效的驱动因素及组态路径模式,在厘清关键核心技术的概念特征基础上,基于技术-组织-环境理论框架,以集成电路产业为例,利用定性比较分析与必要条件分析法对我国28个省份的关键核心技术攻关的必要条件及可实现路径展开研究。结果发现:(1)数字化技术、R&D投入强度、市场化环境和政府支持度是决定关键核心技术攻关的关键因素;(2)存在3条关键核心技术攻关的有效路径,分别是高数字技术下市场导向型、高组织集聚下产业导向型和高研发资助下政府导向型,且均以技术层为基础、组织及环境层为支持;(3)产业协同能弥补关键核心技术攻关的创新要素匮乏的不足,同时政府资助的影响力不容忽视。因此,进一步推动集成电路产业关键核心技术攻关,要以丰富新一代信息技术资本存量与增加科技研发资本流量为两大着力点,在积极为关键核心技术攻关提供政府资金支持的同时引导社会资源投入,为关键核心技术打造良好的外部发展环境。

基于电流路径重构的无桥三电平PFC电路研究

文中提出一族电流路径重构的无桥三电平功率因数校正(power factor correction,PFC)电路,该族拓扑在无桥PFC的基础上,重构电流路径以减少电流路径中的功率器件,并保留无桥结构可靠性高和三电平结构器件应力低的优点。该族电路的任一工作模态仅需一个全控器件,有效降低全控器件损耗和电路控制复杂度。基于该族电路的工作原理分析,推导各器件应力、电压电流纹波与调制度的关系,利于元器件相关参数的设计,同时可推广到三电平电路拓扑的设计过程中;另外,设计该族电路调制技术及控制策略;最后,搭建实验样机,实验结果证明,该拓扑推衍方案的可行性和该族电路拓扑的有效性。

基于相关性分离的逻辑电路敏感门定位算法

随着CMOS器件特征尺寸进入纳米量级,因高能粒子辐射等造成的电路失效问题日益严重,给电路可靠性带来严峻挑战。现阶段,准确评估集成电路可靠性,并以此为依据对电路进行容错加固,以提高电路系统可靠性变得刻不容缓。然而,由于逻辑电路中存在大量扇出重汇聚结构,由此引发的信号相关性导致可靠性评估与敏感单元定位面临困难。该文提出一种基于相关性分离的逻辑电路敏感门定位算法。先将电路划分为多个独立电路结构(ICS);以ICS为基本单元分析故障传播及信号相关性影响;再利用相关性分离后的电路模块和反向搜索算法精准定位逻辑电路敏感门单元;最后综合考虑面向输入向量空间的敏感门定位及针对性容错加固。实验结果表明,所提算法能准确、高效地定位逻辑电路敏感单元,适用于大规模及超大规模电路的可靠性评估与高效容错设计。

基于电路等效的并网逆变器失稳分析与稳定控制

以并网逆变器为功率接口的新能源发电系统在弱电网条件下易发生振荡失稳问题。该文将并网逆变器的控制回路可视化为电路元件组成的虚拟阻抗,基于该电路模型分析了弱电网条件下电流内环与锁相环交互作用导致并网逆变器振荡失稳的机理,在此基础上,提出了基于有源阻尼的稳定控制设计方法,并对不同有源阻尼控制的电路特性以及稳定性提升能力进行了对比分析。研究结果表明,针对锁相环引入负电阻造成的振荡失稳问题,阻抗-高通滤波器型有源阻尼控制策略具有更优的稳定性提升能力。最后通过PSCAD/EMTDC仿真和远宽StarSim控制器硬件在环实验对比了不同有源阻尼控制策略的振荡抑制效果,并验证了阻抗-高通滤波器型有源阻尼控制的动态性能。结果表明,所设计的稳定控制能够在200 ms内有效抑制系统振荡,并且可实现在短路比为1的极弱电网条件下稳定运行。

数字电路在线实物实验平台建设与教学

围绕如何突破实验教学时空限制,以及满足高阶性数字电路实验教学需要,建设了数字电路在线实物实验教学平台。依托平台打造了线上线下相融合的实验模式,开发了系列在线实验教学项目,以DDS信号发生器设计为例介绍在线实物实验教学设计和实验特色;基于平台开发的实验项目已在国内多所高校推广使用,为同类课程信息化建设与教学改革提供了可借鉴的经验。

基于大动态范围放大的无增益调节超声放大电路设计

针对大型复合构件状态动态变化过程和多谱成像检测的需求,提出了一种无增益调节的宽带大动态范围超声放大电路的设计方法,设计了一种带宽为10 kHz~1.25 MHz,增益大于120 dB的无增益调节的超声信号放大电路。该电路采用多级放大器对信号进行分级放大,分割门限控制和信号状态识别与记录,最后通过数据合成实现了超声发射信号、回波信号全信号大动态、宽频带范围超声的放大。仿真实验表明,该电路可满足大型复合构件状态变化中信号的放大和多谱成像检测需求,其电路设计方法也可应用于其他如冲击波测试、声学测量等领域。

模拟集成电路设计课程实验项目驱动式教学改革

基于高校模拟集成电路设计课程实验项目分散且教学目标不明确,缺乏系统性和工程应用性,提出了项目驱动式教学改革。以与企业合作的工程项目为基础设立实验项目,并分解成由易及难的多个实验题目,分阶段、分步骤完成实验内容,最终完成模拟集成电路设计全流程实验,以“带隙基准电压源芯片全定制设计实验”为例阐述了实施步骤。课程实验项目采用驱动式教学加深了学生对课程内容的理解,有助于培养学生扎实的工程实践能力。

基于改性PP成型的工控机电路板支撑架注射模设计

针对工控机电路板支撑架大型塑件的成型,选用了一种玻纤改性增强聚丙烯(PP)复合材料用于塑件的注射成型。模具结构为三板模结构,分3次开模打开。为保证塑件模腔充填均衡性、饱满性而设计了两个点浇口用于模腔的浇注。针对塑件二级子特征较多,特别是异型螺柱深筋位较多的特点,设计了多个局部镶件用于这些局部特征的成型,在提高局部成型镶件强度的同时,降低了这些成型件的加工难度。针对模腔局部位置排气难点,设置了多个透气镶件以增强排气。设置了锁扣机构、定距拉杆机构用于模具的开模闭模控制;设计了弹料机构用于流道废料的可靠脱模、定位机构以确保塑件的成型精度和模具工作寿命;3个滑块机构用于塑件侧壁直壁及直壁上侧孔的成型与脱模。模具结构形式合理,成型件便于加工且实用可靠,能为同类模具设计提供有益借鉴。

基于PA-YOLO v5的印制电路板缺陷检测

针对印制电路板裸板布局复杂,在对其表面进行缺陷检测时存在被检测图像对比度不高、亮度不均匀、缺陷位置小、形状不规则等特点,在增加网络深度时会造成参数量大、出现过拟合现象、丢失部分特征信息等问题,提出了基于YOLO v5与混合注意力机制融合,精度更高的印制电路板检测模型PA-YOLO v5(precision and attention-YOLO v5),抑制一般特征的干扰,保证网络提取特征时更加关注缺陷目标细节特征。并引用自适应双向特征融合模块(Bi FPN)网络,对每个特征图的尺度不同进行充分利用,对不同的检测目标赋予不同权重,提高网络的各个特征表达能力,最后利用FRe LU激活函数,通过将ReLU增加空间拓展成为一个2D激活函数,增强感受野对细节捕捉的能力,提高模型的鲁棒性和泛化性。在DeepPCB数据集中对6种缺陷分别进行测试,实验结果表明,文中提出的PA-YOLO v5的检测模型在该数据集上的准确率可达99.4%,并同时设置消融实验和对比实验验证了该模型的有效性。

集成电路测试新工科人才产教融合培养模式探索与实践

集成电路测试是集成电路设计制造产业中的重要环节。针对目前国内集成电路测试行业专门技术人才紧缺的现实需求,合肥工业大学联合国内外集成电路产业知名企业,从课程教学内容与教学方法、实验平台建设与实验设计、创新能力培养与学科竞赛等环节入手,在仪器类专业探索现阶段适合于集成电路测试新工科人才培养的校企合作办学模式。近年来,在集成电路测试课程体系完善、实验平台建设、实践环节培养等方面均取得较好的成果,为新工科人才产教融合培养提供实践经验和参考案例。

一种基于分压电路的绑定后TSV测试方法

对硅通孔(Through Silicon Via,TSV)进行绑定后测试可以有效地提升三维集成电路的性能和良率。现有的测试方法虽然对于开路和桥接故障的测试能力较高,但是对于泄漏故障的测试效果较差,并且所需的总测试时间较长。对此,提出了一种基于分压电路的TSV绑定后测试方法。该方法设计了一种分压电路,进行泄漏故障测试时可以形成一条无分支的电流路径,有效提高了对泄漏故障的测试能力。此外,该方法测试开路故障和泄漏故障时的电流路径不会相互干扰,可以同时测试相邻TSV的开路故障和泄漏故障。实验结果表明,该方法可以测试10 kΩ以下的弱泄漏故障,并且在工艺偏差下依然能够保持较高的测试能力。相比同类测试方法,该方法所需面积开销更小,所需总测试时间更少。

“电路基础”课程三位一体教学改革与实践——以西北工业大学为例

“电路基础”是信息类人才培养中一门重要的学科基础课程,对学生后续专业课的理论学习及实践能力培养具有重要作用。利用翻转课堂的教学形式,以学生为中心,进行了三位一体的教学改革,开展基于“云平台、雨课堂、雷实验”的多元混合驱动教学模式,构建“同频共振”的正能量传递站,探索基于“学习全过程”的考核评价机制,有效提高了课程教学成效,为“新工科”背景下研究型、应用型和创新型人才培养提供借鉴。

一种基于HTCC的高隔离度开关电路设计

基于开关芯片实现的开关电路是射频前端的基本单元之一,其功能是实现射频信号的导通和关断,在小功率射频信号传输中应用广泛。本文以6 GHz~15 GHz超宽带、60 dB隔离度为设计目标,采用高温共烧陶瓷基板工艺和级联腔体隔离技术,以级联开关芯片为基本电路结构,设计了高隔离度开关电路。该电路包含一只限幅器和两只吸收式砷化镓单刀单掷开关,装配于两个相邻的隔离腔体结构中,通过类同轴垂直传输过渡到基板内对称带状线传输结构,再辅以两侧地孔,实现电磁屏蔽。对开关电路进行电磁场建模仿真,结果表明该结构具有良好的传输特性和隔离特性;在射频前端电路制造完成后对开关电路进行装配和测试,测试结果与建模仿真结果一致性高,验证了本文设计的开关电路具有高隔离度特性。

黑盒与逆向工程概念在数字电路基础实验教学中的应用

随着电子信息技术的飞速发展,传统数字电路实验内容虽较为经典,其授课模式难以真实反映学生实验完成情况,难以有效促进学生对理论课程知识的深入理解。对此摒弃传统FPGA黑盒实验系统中的正向验证方式,采取逆向分析方法,通过对电路外特性测试,进行电路功能判断,强化学生数字电路理论知识,提高学生逆向工程、自主设计和工程应用能力。实验设计符合工程教育认证标准,提高数字电路实验教学质量。

VDMOS单粒子效应简化电路模型研究

通过在功率VDMOS器件的等效电路模型中引入电阻分析器件的表面电压对其单粒子效应的影响。根据仿真数据,分析颈区宽度、P+注入和反向传输电容等参数对器件的影响,设计了250 V器件并进行辐照试验。仿真结果及试验结果与模型分析的结论一致:辐照条件下,表面电压由电阻分压确定;增加P+注入剂量和减小颈区条宽能够减小电阻,提高器件抗单粒子效应的能力;通过降低颈区浓度减小反向传输电容的方法,无法提高器件的抗SEE能力;颈区条宽增加,器件辐照后漏电增加。

一种抑制栅极正负向串扰的GaN HEMT无源驱动电路

GaN器件由于其更快的开关速度,比硅器件更容易发生严重的开关振荡,也更容易受到栅源电压振荡的影响。为了抑制GaN基半桥结构中的串扰,提出了一种抑制GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)栅极正负向串扰的无源钳位驱动电路来抑制栅源电压振荡。采用基本无源元件建立自举驱动回路,并增加三极管以构成从驱动电路到GaN HEMT的低阻抗米勒电流路径,抑制正负向串扰。在LTspice软件下进行电路模拟仿真,并搭建实验平台进行实测验证,结果表明栅源电压的最大正向串扰可降至1.2 V,最大负向串扰可降至1.6 V,漏源电流的正向和负向串扰均降至2 A以下,证明该电路对栅源电压以及漏源电流的振荡均有良好的抑制效果。

高频电路实验教学和考核评价方式探讨

为提升高频电路实验的教学效果,设计了多个高频电路实验教学案例,指明了这些电路在实验过程中需要分析的问题,以及教师在教学过程中对学生做的引导和启发,为“高频电子线路”实验教学的开设提供了有益的参考。为更好地评价高效学生在“高频电子线路实验”课程教学过程中的实践效果,设计了多维度、全过程的考核评价方案,跟传统的单一评价方式相比,该评价方案更科学、更全面。

职业教育中集成电路测试类模块课程思政体系的开发

为提升集成电路产业发展下职业教育中课程思政在集成电路测试类模块教学中的实效性,实现课程思政与专业能力培养的深度融合,对“四元融合,以芯立心”的思政体系进行了研究与实践。分析了集成电路测试类模块课程教学的难点,归纳了四个主要的职业发展能力,并通过优化教学内容、创新教学方法、共建课程思政案例库和完善教学评价等方式进行了教学实践与探索,形成了集成电路测试类模块课程体系中的课政融合、协同育人的一种样例。可有效服务于区域集成电路产业高层次技术技能人才的培养。