一种高速时钟分配电路单粒子效应测试系统设计

时钟分配电路是电子系统中信号处理单元参考时钟及多路时钟分配的关键元器件,其跟随系统在宇宙空间中容易受宇宙射线辐照发生单粒子效应,进而影响系统性能指标甚至基本功能。为此,提出一种针对数字单元翻转的微测试方法,结合分段存储技术完成高速时钟分配电路的单粒子效应的在线测试系统设计。另外,在HI-13串列加速器与HIRFL回旋加速器上进行了试验验证,成功监测到单粒子翻转、单粒子功能中断等典型单粒子效应。最后根据试验数据并结合FOM方法进行了电路在轨故障率推算,这对于集成电路研制阶段的测试评估与应用阶段的系统验证都有重要意义。

一种高速SerDes接收端自适应判决反馈均衡器设计

针对高速通信中背板信道非理想特性引入的码间串扰问题,提出了一种增益自适应判决反馈均衡器(DFE)设计方法。该方法采用半速率结构,可在提高码间抗串扰的同时适应高速传输要求。通过引入自适应反馈环路实现最小均方算法(S-SLMS),并根据码间串扰大小自动调整抽头系数以达到最佳均衡效果;采用动态比较器对数据进行采样,在完成正确采样的同时引入尽可能小的延迟。采用5.4 Gbps输入信号进行仿真,结果表明,该均衡器可对加扰的输入信号正确恢复数据,恢复出的眼图宽度为0.91UI,成功消除了2个后标分量,有效消除了码间串扰,DFE整体电路功耗仅17.8 mW。

应用于红外大面阵数据传输的接口电路设计

红外大面阵(2560×2048)数字读出电路对芯片数据接口有高速、低功耗、强驱动能力的需求。采用0.18μm互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)工艺设计了4∶1并串转换电路、电平转换电路以及采用预加重技术的低压差分信号(Low Voltage Differential Signal,LVDS)驱动器电路。并串转换电路采用双沿采样的树形结构降低时钟频率,电平转换电路采用正反馈结构提升速度,LVDS驱动电路采用可编程电流大小的预加重副通路对主通路进行高频分量补偿,以保证驱动能力和提升高速信号的完整性。接口的数据传输速率可达到1 Gbit/s。当负载电容为2 pF时,一个通道的功耗为15.8 mW@1 Gbit/s;当负载电容为8 pF且打开预加重时,一个通道的功耗为19 mW@1Gbit/s,输出电压摆幅为350 mV,输出共模电平为1.21 V,LVDS驱动电路的所有参数均满足标准协议。

新型串联磁路混合励磁直线涡流制动器特性分析

提出了一种新型串联磁路混合励磁直线涡流制动器结构方案,其气隙磁场由初级励磁绕组和永磁体共同产生,因此具有气隙磁感应强度的幅值大、可调节和励磁损耗小等优点。本文首先详细介绍了串联磁路混合励磁直线涡流制动器的基本结构和工作原理。其次,根据等效磁路法和分层理论推导出了导体板中的涡流损耗与制动力的解析表达式,即建立了串联磁路混合励磁直线涡流制动器的解析模型。然后,通过二维有限元法验证了解析模型的准确性和有效性。最后,具体分析了混合励磁涡流制动器的电磁参数对力特性曲线的影响,为混合励磁涡流制动器的优化设计提供了理论依据。

一种适用于高速串行数据通信的发送器

介绍了一种采用深亚微米 CMOS工艺实现的单片集成发送器的设计 .该发送器适用于高速串行硬盘接口 ,主要由时钟发生器、并串转换电路和片内阻抗匹配的线驱动器三大模块组成 .发送器采用 0 .18μm六层金属单层多晶N阱 CMOS工艺实现 ,芯片面积 1.3mm× 0 .78mm .测试结果表明时钟发生器可工作在 1.5 GHz的频率下 ,数据可以正常发送 .发送器总体功耗为 95 m W,输出共模电平 2 70 m V ,单端输出幅度 2 70 m V.

分数阶模拟电容和模拟电感的设计

基于波特图频域近似算法和阻容分抗电路设计出分数阶模拟电容,利用广义阻抗变换电路把α(0<α<1)阶模拟电容转换为α阶模拟电感,把分数阶模拟电容的阶次扩展至0~2阶.采用Multisim软件对分数阶模拟电感、分数阶LC串联电路仿真,结果与理论分析基本一致.

基于FPGA的并串转换电路硬件实现

并串转换电路在通信接口中具有广泛的应用,可编程逻辑阵列由于具备灵活、可重构等特点非常适应于并串转换硬件电路的实现。为了解决硬件电路结构中资源与性能的矛盾,分析比较了移位寄存器、计数器与组合逻辑条件判定三种不同的并串转换硬件电路结构,并通过设计仿真对其进行了功能验证和性能评估。实验结果表明采用移位寄存器的实现方法具有最优的速度性能,采用计数器的实现方法具有最优的性价比,采用组合逻辑条件判定的实现方法具有最少的寄存器资源消耗,可根据实际应用需求合理选择并串转换硬件电路实现方式。

一种小面积低功耗串行AES硬件加解密电路

通过分析AES算法的基本原理,对AES算法中的子模块SubBytes和Mixcolumns的硬件电路实现方法进行优化,提出一种新的key硬件电路实现方式,并在key的实现电路中采用低功耗设计。与目前的大多数实现电路相比,该电路可以有效减小芯片面积,降低电路功耗。采用串行AES加密/解密电路结构,经综合仿真后,芯片面积为8 054门,最高工作频率为77.4 MHz,对128位数据加密的速率为225 Mbps,解密速率达到183 Mbps,可满足目前大部分无线传感网络数据交换速率的需求。

基于IGBT串联运行的动态均压研究

绝缘栅双极晶体管IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)串联运行易于实现IGBT的扩容, 但同时也带来了不均压的问题。设计了以L,R为感性负载的实验电路,采用仿真软件PSpice仿真分析出IGBT串联运行时动态不均压原因是吸收电路参数不一致、门极驱动信号延时不同、门极驱动电路参数不一致引起的。并提出了IGBT串联运行动态均压措施(选同型号IGBT、吸收电路参数与结构一致、门极驱动信号同步、门极电路参数一致)。

MC68HC908GP32 MCU的Flash存储器在线编程技术

文章阐述了Flash存储器的主要特点,分析了Motorola M68HC08系列内嵌Flash存储器结构特点,以MC68HC908GP32 MCU为例讨论了Flash存储器的编程要点,并给出了在线编程实例,对技术难点进行了分析。

Proteus仿真技术与模拟电路教学整合的实践探索

在模拟电路课堂教学中合理地运用P roteus软件的仿真技术可以使抽象、乏味的模拟电路理论教学变得生动、直观,提高教学效果。通过实例介绍了P roteus在模拟电路理论教学中应用的优势。

基于RS485接口的煤矿井下通信总线的研究

详细分析了影响RS485总线通信质量的各种因素,并根据煤矿井下的特殊环境设计了满足本质安全特性要求的RS485接口电路。通过AT89C52的单片机系统与PLC之间的通信,进一步验证了该设计的正确性、合理性和实用性。

真空断路器触头温度在线监测系统研究

介绍一种利用光纤温度传感器测量真空断路器触头温度的在线监测系统。针对电气化铁道中广泛应用的真空断路器特点 ,采用单片机、I2 C母线、串行数据传送等技术 ,设计了结构简单、新颖、具有良好人机界面的在线监测系统 ,并进行了实验。

1.25 Gbps并串转换CMOS集成电路

分析了由超高速易重用单元构造的树型和串行组合结构 ,实现了在输入半速率时钟条件下 1 0路到1路吉比特率并串转换。通过理论推导着重讨论了器件延时和时钟畸变对并串转换的影响 ,指出了解决途径。芯片基于 0 .3 5μm CMOS工艺 ,采用全定制设计 ,芯片面积为 2 4.1 9mm2 。串行数据输出的最高工作速率达到 1 .62 Gbps,可满足不同吉比特率通信系统的要求。在 1 .2 5 Gbps标准速率 ,工作电压 3 .3 V,负载为 5 0 Ω的条件下 ,功耗为 1 74.84m W,输出电压峰 -峰值可达到 2 .42 V,占空比为 49% ,抖动为 3 5 ps rms。测试结果和模拟结果一致 ,表明所设计的电路结构在性能、速度、功耗和面积优化方面的先进性。文中设计的芯片具有广泛应用和产业化前景。

基于串行法的新型EDA优化技术的研究

EDA代表了当今电子设计技巧的最新发展方向,利用EDA工具,电子设计师可以从概念、算法、协议等开端设计电子系统,大批工作可以通过计算机完成,并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的全部过程在计算机上主动处理完成。但EDA技术在优化方式上,却存在着一定的弱势,因此提出串行法新型优化方式,把耗用资源巨大、单时钟周期内完成的并行执行的逻辑块分割开,提取出相同的逻辑模块,在时间上复用该模块,用多个时钟完成相同的功能,从而在一定程度上解决EDA技术优化不足的问题。

基于概率转移矩阵的串行电路可靠度计算方法

概率转移矩阵(Probabilistic Transfer Matrix,PTM)方法是一种能够在门级比较精确地估计差错对电路可靠性影响的方法,但目前其实现方法只能适用于较小规模的电路.本文引入了电路划分的思想,先把电路分割成一组适宜用原始PTM方法直接计算其可靠度的模块,然后计算出这些模块的可靠度,再依据串行可靠度模型,将所有模块可靠度合成为整个电路的可靠度.本文用实验的方法通过对74系列电路的分析得到了合适的电路分割参数,即分割宽度,再进一步对ISCAS85基准电路进行了可靠度的计算,结果表明新方法可以适用于更大规模的无冗余组合电路.通过与依据美军标MIL-HDBK-217所算得的可靠度的比较,验证了本文所提出的方法的合理性.

高压串级 DC/DC 开关电源的研制

结合具体应用背景提出了一种在高输入电压下利用串级ＩＧＢＴ实现ＤＣ／ＤＣ开关电源的新思路。讨论了电路结构及主要参数设计；给出了实验样机的实验结果。

基于射频识别技术(RFID)的汽车防盗系统开发设计

作为热门的电子产品之一,射频识别装置受到市场的追捧,射频电子技术的市场潜力非常巨大,论文将射频识别技术(Radio Frequency Identification Technology)应用在汽车防盗系统中,文中提出的射频识别装置由两部分组成,分别是汽车启动顶部的应答器和内部的阅读器构成,对整个装置的硬件和软件系统进行设计开发,首先搭建硬件系统的整体框架进行,重点对射频卡读写电路进行设计,包含射频电源和外围元件的选择以及射频电路的设计,软件系统设计方面,重点研究了读卡和写卡软件设计,给出了相应的时序图和程序流程图,达到了射频程序可靠读写的目的;结论表明,射频识别装置避免了市场上使用电池遥控装置,有效地实现了汽车防盗的目的。

脉冲电容器杂散参数测量研究

提出了全电信号测量法 ,通过测量分析脉冲电容器短路放电时的电容器两极电压、电流的相位幅值获得电流角频率ω、衰减系数δ ,进而获得脉冲电容器的杂散参数 ,包括等效串联电阻、电感值。与现有的几种测量方法比较 ,这种方法对外接短路电路几乎没有要求。测量误差取决于所用电流、电压传感器和瞬态记录仪的不确定度。

一种基于DDS技术400MHz信号源的设计

文章介绍了DDS技术的工作原理和AD9954的结构,设计出了400MHZ信号源电路图,并给出了部分程序。测试结果表明本设计具有频率分辨率高,功耗低,输出频率信号相位连续,频率转换时间短等优点。该信号源结构简单,广泛用于通信、仪器仪表。