单片开关集成电路的分析与应用

单片开关集成电路TOP223,集成了功率开关管和PWM控制器及其它一些逻辑控制电路,是一种典型的高压功率集成电路。本文分析美国功率集成电路公司TOPSWITCH-Ⅱ系列中TOP223的内部结构,介绍该芯片的功能特点、工作原理,并通过CADENCE软件对该芯片的部分内部结构进行了设计与仿真,并给出仿真分析结果。文章还给出该芯片的一种应用电路。

一种新颖的E类功放功率控制电路

基于0.18μm CMOS工艺,采用间接闭环控制方式,设计出一个适用于Class 1蓝牙E类功率放大器的低成本、高集成度输出功率控制电路。输出级电源电压采用类似LDO的结构控制。提出了一种新颖的一阶线性偏置电压结构,实现对输出级偏置电压的控制,极大地改善了功放的功率增益相对于控制电压的线性度,提高了PAE,最终实现了对输出功率2 dBm的步进控制。后仿真结果表明,输出功率控制精度较高,并具有较好的温度特性。

RISC CPU的边界扫描电路设计与实现

随着集成电路设计规模不断地扩大、复杂性不断地提高,芯核的可测性已成为设计中不可忽视的环节。边界扫描测试技术作为其中一种方法已被广泛地接受和使用。它能够有效地缩短测试施加时间,提高故障诊断率。本文讨论了边界扫描电路的基本结构和测试思想,设计并实现了RISC CPU中的边界扫描电路,电路结构采用Verilog HDL描述,最后使用Modelsim进行仿真并给出仿真结果。

一个高可靠性的短路保护电路设计及其应用

针对负载短路或过载都会对线性稳压器造成性能不稳定或损坏。在限流型保护电路的基础上,采用TSMC0.18μm,设计并验证了一个高可靠性的短路保护电路。该短路保护电路采用电流镜电路按一定比例复制整流管电流,再通过采样电阻转变成相应的电压,最后通过反馈电路实现短路保护功能。ADS仿真结果表明,即使地平面存在大量噪声,只要发生负载短路,就能有效地关断线性稳压器,并可靠地维持其关断的状态。当负载短路消除后,系统将自动恢复到正常工作状态。

新颖的软启动电路设计及其在蓝牙功放中的应用

为了有效控制蓝牙功率放大器的功率控制电路启动时所产生的浪涌电流,设计出了一个新颖的软启动电路。该电路可控制功率控制电路的浪涌电流上升斜率和峰值,使得功率控制电路的输出电流线性上升,并成功应用于蓝牙功率放大器电源管理中。基于TSMC 0.18μm工艺,Spectre仿真表明,浪涌电流的峰值被控制为520 mA,上升斜率被控制为40 mA/μs,实现软启动。该电路并能根据不同应用系统的要求,方便地设置浪涌电流上升斜率和峰值。

FED平板显示器灰度调制电路的设计

介绍了一种适用于FED平板显示器的灰度调制电路的设计。根据FED显示器的多级灰度显示原理,设计并实现了一种32通道、256级灰度调制电路。该电路具有POL输出极性控制、blank屏幕消隐控制等功能。详细阐述了8位计数器模块的设计思想和设计实现。最后,用MAX_PLUS II软件对主要模块进行了仿真验证,并给出了仿真结果。

一种用于流水线ADC采样保持电路的设计

介绍一种用于流水线ADC的采样保持电路。该电路选取电容翻转式电路结构,不仅提高整体的转换速度,而且减少因电容匹配引起的失真误差;同时使用栅压自举采样开关,有效地减少了时钟馈通和电荷注入效应;采用全差分运算放大器能有效的抑制噪声并提高整体的线性度。该采样保持电路的设计是在0.5μm CMOS工艺下实现,电源电压为5 V,采样频率为10 MHz,输入信号频率为1 MHz时,输出信号无杂散动态范围(SFDR)为73.4 dB,功耗约为20 mW。

银掺杂TiO_2纳米管制备与性能研究

常压碱熔-水热法制备了银掺杂TiO2复合纳米管。氮吸附法测定其比表面积与原料相比,增加了2.3倍,达82m2/g。用XRD、TEM和XPS进行了表征。TiO2纳米管由锐钛矿相和金红石相组成,研究表明复合纳米管中银元素以金属银和氧化银状态共存。因长径比增大,其XRD衍射峰峰高和峰强均大幅度降低。UV-Vis吸收光谱显示,银掺杂TiO2复合纳米管的吸收光谱发生了红移,带边红移近40nm。这是因为在TiO2纳米管表面形成了肖特基结,TiO2禁带宽度之间形成了杂质能级,使其表观禁带宽度减小,有助于光生电子的迁移,减少电子-空穴复合;纳米管表面羟基氧(—OH)使其表面的酸性活性点增加,增强了价带中光生空穴的氧化能力。

Ag掺杂TiO_2纳米管制备与性能研究

常压下,采用强碱熔融-水热法,制备了Ag修饰复合TiO2纳米管,并就材料的组织与形貌进行了表征。XRD表征显示复合TiO2纳米管由锐钛矿和金红石相组成。TiO2纳米管形貌清晰,较均匀整齐,管径约为3～5nm,由3～5层单壁组成,管壁壁厚约为0.5nm,其中,Ti和Ag纳米颗粒清晰地附着在纳米管之间以及最外层纳米管壁上。在350nm波长以内,均出现带-带跃迁。表面光电压谱(surface photovoltagespectroscopy,SPS)和场致诱导表面光电压谱(electricfield-induced surface photovoltage spectroscopy,FISPS)光伏响应强度随着外电场极性的改变作不对称变化,出现束缚激子亚带隙跃迁的特征。Ag修饰对TiO2纳米管光伏响应影响大。

基于FPGA步进电机驱动控制系统的设计

通过对步进电机的驱动控制原理的分析,利用Verilog语言进行层次化设计,最后实现了基于FPGA步进电机的驱动控制系统。该系统可以实现步进电机按既定角度和方向转动及定位控制等功能。仿真和综合的结果表明,该系统不但可以达到对步进电机的驱动控制,同时也优化了传统的系统结构,提高了系统的抗干扰能力和稳定性,可用于工业自动化、办公自动化等应用场合。

射频反应磁控溅射SnO_2/MWCNTs薄膜材料的气敏性能研究

采用射频反应磁控溅射方法制备掺杂多壁碳纳米管(MWCNTs)的SnO2薄膜材料,并在此基础之上制作了NO2气敏传感器,使用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)研究了SnO2/MWCNTs薄膜材料的表面形貌、物质组份等材料特性,采用气敏元件测试系统来分析传感器的气敏效应,包括灵敏度、选择性、响应-恢复等特性,实验结果表明该气敏传感器对超低浓度(10ppb)NO2气体有很好的灵敏度,对干扰气体不敏感,提出了气敏机理解释实验现象。

基于GSA-BP神经网络的压力传感器温度补偿

针对压力传感器输出的温度非线性特性,采用遗传模拟退火算法优化的BP神经网络(GSA-BPNN)进行误差补偿,并与标准BP神经网络补偿误差进行了比较。通过MATLAB仿真验证,实验结果表明:采用GSA-BP神经网络不易陷入局部极小值,大大减小传感器非线性误差,误差精度小于0.1%,补偿结果优于标准BP神经网络。

基于Matlab的小波去噪算法研究

小波阈值去噪是通过小波变换技术将含噪信号分解及重构,通过一个阈值限定小波分解后的小波系数来去除噪声的方法。在小波分析域中分析了传统的软阈值法和硬阈值去噪方法的特点,同时指出传统分析法中存在的缺点,提出了软硬阈值折衷的去噪方法。采用雷达信号用Matlab对去噪效果进行仿真,证明了改进方法的去噪效果优于单纯的软阈值与硬阈值方法。

基于ARM SoC的FPGA原型验证

ARM是目前SoC设计中应用最为广泛的高性价比的R ISC处理器,FPGA原型验证是SoC有效的验证途径,FPGA原型验证平台能以实时的方式进行软硬件协同验证,从而可以缩短SoC的开发周期,提高验证工作的可靠性,降低SoC系统的开发成本。

一种基于RS485的SoC产品测试平台的设计

介绍了一种以ARM高性能微处理器为核心,基于RS485总线的SoC产品自动化批量测试平台的设计方案。在对测试平台整体设计思路进行概述之后,介绍了其硬件组成及软件设计方法。经测试和实际运行表明,该测试平台能满足多种SoC产品的测试要求,能广泛应用于多种SoC产品的自动化批量测试中,提高生产效率,降低生产成本。

同步数字系统时钟分布及偏斜补偿技术研究

本文从时钟系统的两个主要参数——时钟偏斜和抖动对系统性能的影响入手,对现有的高性能VLSI同步数字系统中的时钟分布网络和偏斜补偿技术进行了研究和分类,并从体系结构、偏斜补偿的精度、抖动、功耗以及实现的难易度等方面对各种补偿技术进行了比较和分析。

科氏质量流量计驱动系统模糊PI控制方法

科氏质量流量计的工作原理建立在振动的基础上,良好的流量管振动控制是产生精确测量数据的前提。传统的模拟控制方法增益有限,动态响应慢,导致流量管振动不稳定甚至停振。为改善对测量管振幅的控制,本文采用模糊比例积分(PI)控制方法,并根据牛津大学对两相流进行试验得到的数据,模拟在两相流发生过程中阻尼比的变化规律,在Simulink中建立驱动系统仿真模型,并与传统的PI控制方法进行比较。结果显示,采用模糊PI控制方法能使流量管响应速度更快,且振动幅值更稳定。

磁控溅射碳纳米管SnO_2材料性能的研究

采用磁控溅射的方法制备薄膜型碳纳米管SnO2气敏元件,通过对气敏元件在不同气体中的响应进行分析,以及对气敏元件进行SEM和XRD实验,研究碳纳米管SnO2材料的气敏性能。实验表明:磁控溅射碳纳米管SnO2气敏元件对NO2气体有很高的灵敏度,对其他气体不敏感。

N∶ZnO薄膜的受主性质研究

使用溶胶-凝胶法制备N∶ZnO薄膜,用X射线衍射仪(XRD)对晶体结构进行表征,用扫描电子显微镜(SEM)观察薄膜表面形貌,用荧光光谱仪测量低温(8K)及变温条件(8～200K)下的光致发光(PL)光谱。分析了各个发射峰的形成机理,通过薄膜缺陷态发光和受主能级的关联性,计算出了N作为受主所需电离能的大小在0.255～0.31eV范围内。研究结果为以后P型ZnO薄膜的制备和研究提供了依据。

基于格型陷波器和Hilbert变换的科里奥利质量流量计信号处理方法

采用格型陷波器滤波和hilbert变换方法处理科里奥利质量流量计传感器的信号,能够精确的计算相位差。该方法将自适应格型滤波器和Hilbert变换结合起来,首先对信号进行滤波,得到的增强信号与其Hilbert变换通过三角运算得出相位差的时间函数,从而计算出相位差。仿真结果表明:该方法计算速度快,实时性好,无需预知信号频率,并且测量精度高,能够检测出相位差的微小变化。