METHOD OF PARAMETER STATISTICAL ANALYSIS FOR BIPOLAR INTEGRATED CIRCUIT DESIGN

The method and procedure of realizing parameter statistical correlation analysis ofbipolar analog IC’s are given,and the statistical model of parameter are constructed with doubleparameters(B_F,R_S).Based on the comparison and analysis of the circuit characteristics,it isshown that the method can be used for analysis and design of bipolar IC’s.

Accurate metamodels of device parameters and their applications in performance modeling and optimization of analog integrated circuits

Techniques for constructing metamodels of device parameters at BSIM3v3 level accuracy are presented to improve knowledge-based circuit sizing optimization. Based on the analysis of the prediction error of analytical performance expressions, operating point driven （OPD） metamodels of MOSFETs are introduced to capture the circuit＇s characteristics precisely. In the algorithm of metamodel construction, radial basis functions are adopted to interpolate the scattered multivariate data obtained from a well tailored data sampling scheme designed for MOSFETs. The OPD metamodels can be used to automatically bias the circuit at a specific DC operating point. Analytical-based performance expressions composed by the OPD metamodels show obvious improvement for most small-signal performances compared with simulation-based models. Both operating-point variables and transistor dimensions can be optimized in our nesting-loop optimization formulation to maximize design flexibility. The method is successfully applied to a low-voltage low-power amplifier.

Design, Fabrication, and Modeling of CMOS-Compatible Double Photodiode

A double photodiode (PD) constructed by p+/N-well junction and N-well/p-sub junction was designed and fabricated in a UMC 0.18-μm CMOS process. Based on the device structure and mechanism of double PD, a novel small-signal equivalent circuit model considering the carrier transit effect and the parasitic RC time constant was presented. By this model with complete electronic components, the double PD can be incorporated in a commercial circuit simulator. The component values were extracted by fitting the measured S-parameters using simulated annealing algorithm, and a good agreement between the measurement and the simulation results was achieved. © 2017, Tianjin University and Springer-Verlag Berlin Heidelberg.

高性能数字信号处理器的集成电路设计与优化

阐述高性能数字信号处理器(DSP)的集成电路设计与优化,分析现有的设计流程、核心设计和优化技术,以及前端和后端电路的设计与布局优化方法,以提高DSP的性能和效率,降低功耗和成本。

集成电路产业中的仿真技术应用

阐述电子电路仿真技术在集成电路产业中的应用特点,介绍电子电路设计、集成芯片设计、新型材料研制、器件与电路的兼容分析。从创建电路、确定器件参数、建立电路模型、仿真和优化、验证仿真结果方面,探讨电子电路仿真技术在集成电路产业中的应用策略。

电子器件封装中引线键合尾丝控制方法分析

阐述引线键合尾丝的形成原因、影响因素以及相应的控制方法。通过综合分析传统控制方法和高级控制方法,包括工艺优化、设备参数调整、模型预测控制、自适应控制和智能优化控制等,提出可行的解决方案。探讨引线键合尾丝控制方法在工业应用中的情况、潜在问题和挑战。

在PCB制造中降低机械钻孔成本的策略

主要探讨印制电路板(PCB)钻孔流程的设计成本和生产效率优化策略,重点从钻孔机参数设定、叠板设计及工程资料设计的细节方面进行深入分析。对钻孔机的主轴行程进行合理化设置,对叠板结构中的板厚区间进行细化区分,简化钻孔工程资料的板边标识孔设计,从而达到节省钻孔成本的目的。

换电机器人举升系统结构及控制参数集成优化

为提升纯电动汽车换电机器人续航能力,提出一种面向节能的换电机器人举升系统结构及控制参数集成优化方法。首先,对换电机器人举升系统结构参数进行初步匹配;其次,设计滑模变结构控制器,建立举升系统举升过程的能耗模型;然后,建立以举升系统能耗和角位移稳态误差为目标的优化模型,并利用多目标优化算法进行求解以获得举升能耗和角位移误差最优的结构和控制参数组合;最后,通过实验验证优化结果的可靠性。结果表明,经集成优化后稳态误差降低了53.68%,举升系统能耗降低了10.93%。

一种实现模拟电路自动化设计的新方法

针对模拟电路尺寸调整的自动化设计进行了研究,提出了一种基于正项式模型的模拟电路设计新方法,该方法将模拟电路设计问题构建为一个凸优化问题;具体来说,对于一个具有多个规格指标的模拟电路,首先从物理模型和电气模型两方面分别建立具有正多项式的工艺过程相关级模型和电路块级模型,然后扩展到更高层次的层次模型——系统级模型,从而完成电路的综合设计。以一个二级运算放大器和一个标准流水线模数变换器的设计实例表明,提出的方法相比于一般的设计方法不仅可以更精确地建模真实的电路行为,而且还可以在各种规格指标之间提供较好的权衡。

埋入式集成无源元件优化设计研究

在微波电路集成中,为了满足电路小型化的需求,通常使用埋入式电感等集成无源元件。但电感模型比较复杂,寄生参数较多,在版图设计当中难以一次性建立精准的模型。针对此问题,文中以埋入式集总参数功分器为例,基于ADS仿真软件,在添加可调的理想电感、电容后对功分器进行场路联合优化设计仿真。以功分器设计指标作为优化目标进行优化计算,得出可调的理想电感、电容值,再不断修改版图并循环优化。结果表明,可调的理想电感、电容数值逼近0,3次优化后工作频段9.5~9.9 GHz内的回波损耗S11低于-22 dB,满足-20 dB以下的性能指标,说明功分器的版图符合设计要求。

开关磁阻风力发电机-齿轮传动系统集成设计与分析

为实现开关磁阻型风电机组轻量化的设计目标、提高设计效率,提出一种开关磁阻风力发电机-齿轮传动系统参数集成设计方法。该方法以开关磁阻风力发电机和齿轮传动系统结构参数为设计变量,以系统质量最小为优化目标。基于有限元法计算开关磁阻发电机磁链与转矩特性矩阵。在此基础上,建立开关磁阻发电机非线性动态仿真模型以计算开关磁阻发电机动态转矩,并应用模拟退火算法优化开关角,获得最大发电机转矩,最后采用下山单纯形优化方法迭代发电机-齿轮系统质量,获得满足设计要求前提下系统质量收敛时的设计变量值。该优化过程优化套优化,可最大程度降低系统质量。上述设计流程通过脚本实现自动化运行以提高设计效率,可实现开关磁阻发电机-齿轮系统轻量化参数集成设计。基于该方法,针对8 MW风电机组进行参数设计,并与现有的相同发电容量永磁型风电机组的质量和发电机转矩性能对比。结果表面:通过该方法设计开关磁阻风力发电机-齿轮传动系统可保证发电机具有良好的转矩性能,同时可有效降低系统质量,且可极大地提升设计效率。

电源分布网络的快速建模与电容优化

电源分布网络(PDN)是电源完整性(PI)问题的核心内容,PDN的设计对高频高速集成电路(IC)的稳定性和可靠性具有重要的意义。随着集成电路的工作频率不断提高、电源电压的不断降低、以及集成度和复杂度的不断升高,PDN的建模与去耦电容优化也面临着越来越大的挑战。该文综述了PDN建模领域经典的阻抗计算方法,以及去耦电容优化领域常用的优化算法,总结了这些方法的优缺点以及作者团队在该领域的主要贡献,指出了当下该领域面临的主要问题和技术挑战,并对该领域的未来发展趋势作了简要讨论。

模拟电路优化设计关键技术探讨

从目前我国社会整体发展形势看,电路设计已经成为发展的重要组成部分,其对于各行业的整体发展有着直接影响。随着我国整体经济和科技水平的不断提高,对模拟电路设计也提出了更高的要求。在此背景下,传统的设计方式和设计理念逐渐无法满足市场需求,相关人员需要在原有基础上进一步深入研究模拟电路的设计,并结合实际需求采取相关技术措施对其进行优化。主要对模拟集成电路优化的综合流程进行简要分析,并在此基础上针对目前比较常见的模拟集成电路优化的关键技术进行探讨,以期在原有基础上提高模拟电路设计技术水平,更好地实现模拟电路设计的优化。

一种新型高精度低功耗的数字温度传感器设计

阐述无线传感网络是一种越来越受到关注的技术,它包括传感器、单片机、无线通信等,该技术目前被广泛应用于自然环境监测、医疗健康等领域并取得了较好的成效。介绍一种用于优化线性的片上数字温度传感器设计,该传感器包含环状振荡器,其输出一循环的环状振荡器信号,频率随温度而改变;还包含一个以环形振荡时钟信号输入的时间放大器,由此产生具有多个环状振荡器的时钟信号的周期长度的脉冲信号;该数字温度传感器进一步包含一个计数器,该计数器将脉冲信号与基准时钟信号一起输入,并在脉冲信号到达时对脉冲信号进行计数,直至脉冲信号终止为止,从而获得了以基准时钟时段为单位的脉冲信号长度的计数值;设计中数字温度传感器具有结构简单、面积小、功率消耗小等优点,且线性好、测量范围广、测量精度高,不需要外接晶体振动,可节约成本。

水平井整体压裂裂缝参数优化设计

水平井压裂已成为低渗透油气藏开发的一项前沿技术,但目前该技术仅仅立足于单井压裂,没有考虑井网的影响。为此以提高整个区块的采收率为目标,以油藏整体为研究对象,提出了水平井整体压裂裂缝参数优化设计的基本思路。在优选水平井整体压裂井网的基础上,考虑水平井压裂裂缝形态,对缝长、裂缝条数、裂缝角度、缝宽、裂缝非均匀性和裂缝间距等参数进行了优化,预测了压裂水平井的生产动态,并制定了适合压裂水平井的生产制度。通过分析每个裂缝参数对油井累积产油量的影响程度,得到了影响压裂后水平井产能的裂缝主要参数和次要参数,在此基础上寻求裂缝参数的最优组合,为解决水平井整体压裂裂缝参数的优选问题提供了思路和借鉴。

高效闭式冷却塔的优化设计及节能运行

研究分析了闭式冷却塔设计过程中运行参数的调整优化对换热器换热面积、压降的影响。以降低盘管换热面积、空气外掠管束压降、管程压降为目的,分别控制管内工质流速、喷淋密度、配风量、迎面风速,分析其对换热面积和压降的影响程度,并借助MATLAB数据分析得到最优运行参数。结果表明:盘管错排布置、工质流速1.2 m/s、喷淋密度0.12 kg/(m·s)、配风量175 m3/(kW·h)、迎面风速3.0 m/s时,可以使闭塔的换热面积和压降综合最小,从而达到所设计闭塔的初投资成本和运行费用综合最小。

机动飞机／发动机设计参数的一体化选择

发展了一种机动飞机／发动机设计参数的一体化选择方法和软件。根据机动飞机的飞行任务要求，确定设计目标和约束，其中包括飞机性能约束和发动机部件设计约束，并以此对飞机的主要设计参数和发动机循环参数进行一体化优选。该软件由飞机几何、飞机质量、飞机气动性能、发动机非安装和安装性能、发动机质量和外廓尺寸、飞机性能、优化等模块组成。此软件已应用于已有机动飞机／发动机的改型方案论证和未来高机动飞机／发动机方案的分析研究，本文给出部分计算实例。使用此软件的经验表明，计算结果合理，计算精度和所需时间适合于飞机／发动机系统方案论证和初步设计。

多用途战斗机/涡扇发动机一体化循环参数优化

针对多用途战斗机的特点,发展了基于飞/发一体化的涡扇发动机循环参数优化设计模型和相应的计算程序,优化设计模型中包括双变量控制涡扇发动机特性计算模型、进排气系统安装特性计算模型、飞机气动特性分析模型、重量组成分析模型、任务剖面分析模型、约束分析与任务分析模型和优化计算模型等。重点研究了多用途战斗机约束边界的获得方法,利用多岛遗传算法和自适应模拟退火优化算法,分别对现役多用途战斗机、不加力超声速巡航多用途战斗机以及下一代先进多用途战斗机用涡扇发动机循环参数进行了优化计算,对计算结果进行了分析,获得了对多用途战斗机用涡扇发动机循环参数选择有指导意义的结论。

岩土参数的不确定性及其统计方法

通过诠释土性参数不确定性统计工作的重要性,着手分析、对比了各种统计方法的理论基础和优越性,随后基于近年来国内外相关文献的回顾与整理,系统地总结了有关土性参数变异性方面的研究成果,具体包括试验室指标参数、变形参数、强度参数、固结参数以及原位测试中的静力触探测试值、十字板剪切强度和标准贯入击数。结果表明:传统方法和三σ法都是基于随机变量理论,无论如何改进也无法克服模型本身所固有的缺陷;基于随机场理论的方法用更加优越的模型建模土层剖面,显示了强大的生命力,随着原位测试手段的日渐成熟,这一方法必将取代传统方法;图形三σ法集理论先进性和适用性于一体,是一种值得推荐的方法。参数变异性的总结显示,试验室指标参数变异性普遍较小、固结参数较大、变形和强度参数以及原位测试各指标位于其中,具体结果还对实际工程中参数的选取、优化以及部分重要工程的可靠性分析具有重要的指导意义。

摩擦式制动器与非接触式轮边缓速器系统结构分析

为得到摩擦式制动器与非接触式轮边缓速器集成系统最佳的结构参数,采用优化设计方法,以提高汽车制动力矩为目标,分析摩擦式制动器与非接触式轮边缓速器的结构参数对制动力矩的影响规律。应用提出的集成系统结构参数分析方法,分析了不同结构参数方案,并且分别对安装集成系统的汽车和仅采用摩擦式制动器的汽车进行了仿真分析,结果表明:通过优化设计方法得到的结构方案使车辆制动时间缩短5.9 s,制动距离减小92.1 m。