中红外量子级联激光气体检测系统

为了满足基于室温连续量子级联激光器(QCL)的中红外气体检测系统的需求,研制了板级量子级联激光器的驱动电路以及谐波锁相放大电路。通过信号发生电路产生高精度的直流偏置信号、低频锯齿波扫描信号和高频正弦波调制信号,控制激光器的工作电流,进而扫描/调制激光器的输出波长;为了探测痕量气体吸收光谱的二次谐波信号,并获得较高的信噪比,研制了锁相放大电路,主要包括倍频电路、正交转换电路和数据转换电路;为了提高系统的稳定性和可靠性,研制了高稳定性的线性供电电路以及保护电路.采用中科院半导体所研制的波长为4.76μm的QCL作为光源,开展了电学系统的功能验证实验以及气体检测实验.实验结果表明:QCL驱动电路线性度为0.006 3%,长期电流稳定度为5.0×10~(-5),QCL光强稳定度为5.07×10~(-4);锁相放大器系统具有较高的稳定性和较低的误差,一次谐波的最大误差在2.4%以内,二次谐波的最大误差在5.5%以内.通过动态配气方式开展了低浓度一氧化碳(CO)气体检测实验,在0~100×10~(-6)范围内,二次谐波信号的幅值与CO气体浓度具有较高的线性度(拟合优度0.99),表明所研制的电学系统具有良好的稳定性和可靠性,为中红外CO气体的检测提供了安全可靠的保障.     

基于J-TEXT 装置的光耦合隔离放大器设计与分析

基于反馈技术设计了一款带宽2.7MHz、高线性度、低传输延时的光耦合隔离放大器,仿真分析了 I-V 转换电路补偿电容对电路频率特性的影响,并选择了合适的电路参数。将部分寄生参数考虑在内,建立了电路数学模型,仿真、测试与理论分析相结合研究了电路的线性度与频率特性。基于J-TEXT 装置静电探针悬浮电位测量系统验证了电路在系统中的可用性。     

电容反馈积分电路扫描电压产生器的进一步直线性补偿

众所周知,简单地由电容器,电阻和开关(一般为闸流管或电子开关)所组成的扫描电路(图1)所产生的锯齿形电压的线性程度在幅度比较大时即不能令人满意。利用     

PCIe接口的BAC时统节点设计

针对BAC时统节点在PCIe计算机系统中的应用,基于新型线性隔离和PCIe端点硬核应用和BAC码转换解析,实现了一种BAC时统节点设计。实现了该节点的总体电路设计,同时实现了BAC输入信号的线性隔离电路、迟滞比较输出BAC信号采样点电路、BAC信号的A/D转换采集电路、ALTERA FPGA的FIFO和PCIe端点硬核应用设计。基于FPGA实现的PCIe接口、FIFO和控制逻辑计以及实现的线性隔离,在简化节点设计的同时,也大大提高了适用性。     

Liu混沌系统的线性反馈同步控制及电路实验的研究

研究了新型混沌系统——Liu混沌系统的同步控制问题，基于Liu混沌系统的混沌特性，采用线性反馈控制方法，给出了实现Liu混沌系统同步的控制参数取值范围，数值仿真和电路实验证实了该方法的有效性. 关键词： Liu混沌系统 线性反馈控制 混沌同步 电路     

基于51单片机的边界扫描控制器的设计与实现

为提高现代军事装备的故障检测能力,运用VC++软件编辑控制界面,设计并制作了一种基于51系列单片机的边界扫描控制器;该控制器由USB转串口电路和单片机构成,结构简单、通用性强且成本低廉;将PC机发送的测试指令或数据进行USB与JTAG协议转换,产生符合IEEE1149.1标准的JTAG总线信号;以EPM7128芯片为测试对象,注入JTAG信号并采集测试响应,实现了对基于测试芯片硬件电路的故障检测;测试结果表明:设计的边界扫描控制器可实现对单芯片和芯片级联的边界扫描状态的控制,能避开可编程芯片的内部逻辑程序控制,完成对可编程芯片及其外围电路的故障检测。     

基于脉宽脉幅混合调制技术的功耗检测电路

线性电源因其干扰小、动态响应速度快等优点被广泛用作半导体激光器驱动电源。针对线性电源中调整管易因功耗过大发生故障的问题,提出了一种脉宽脉幅混合调制方法,利用调整管漏源电压和漏极电流调制生成高频方波,通过平均值电路计算方波平均值,并基于此方法设计了一种调整管功耗检测电路。搭建实验平台对电路进行测试,结果表明,电路检测精度高、硬件成本低、响应速度快,最大检测误差为-2.64%,线性拟合度为0.998 7,可广泛用于调整管的功耗检测以及安全区保护。     

基于FFP-TF2滤波器的可调谐激光器

可调谐激光器在光纤传感和光纤通信中有着广泛的应用，引起了人们的广泛重视。设计并搭建了基于FFP-TF2滤波器的可调谐激光器系统。通过FPGA设计的基于DDS (direct digital frequency synthesis)函数信号发生器与模拟放大电路结合产生的驱动电压，调节FFP-TF2腔长的变化，进而改变激光器的输出波长。该系统可以实现对FFP-TF2单点电压和扫描电压的驱动，从而激光器可以输出单波长激光和多波长扫描激光，在激光器输出波长1 532 nm~1 568 nm范围内，可以调节单波长输出，也可以调节多波长扫描范围，且两种模式可以切换使用。实验结果表明，激光器输出3 dB线宽基本保持在0.01 nm左右，激光器输出中心波长与驱动电压线性拟合度为99.934%，灵敏度为3.915 nm/V，而FFP-TF2输出中心波长与驱动电压线性拟合度为99.986%，灵敏度为4.021 nm/V，激光器输出中心波长相对FFP-TF2的误差为2.6%，说明该激光器系统输出波长具有线宽窄、稳定性好、灵活性高等优点。     

变型蔡氏电路中混沌控制的实验研究

将变型蔡氏电路与线性二阶电路相耦合．进行线性二阶电路对变型蔡氏电路非反馈混沌控制的实验研究．实验结果表明：变型蔡氏电路比蔡氏电路具有更强的鲁棒性，更易实现混沌控制．     

ARL3520型ICP顺序扫描光谱仪的改造技术

在仔细研究了ＡＲＬ３５２０型ＩＣＰ顺序扫描光谱仪的整体结构及控制电路的基础上，根据被改造仪器的实际情况，保留其分光系统、驱动电路和执行部件，用一台新型通用替换原有的专用计算机系统；通过一块接口板，实现由微机直接实时控制ＩＣＰ光谱仪的顺序扫描，重新设计了光电测量电路；重新开发了基于Ｗｉｎｄｏｗｓ９５操作平台的ＩＣＰ实时分析软件。     

Circuit module for selective magnetic field scanning in magnetic resonance spectrometers

An inexpensive electronic circuit module has been designed and constructed to replace the “field scan potentiometers” of magnet power supplies used in old EPR spectrometers. Linearly varying AC and DC error voltages are generated by this circuit module. Apart from the obvious advantages gained by changing the mechanically controlled scanning to digitally controlled electronic scanning, this circuit also has the ability to scan selected field regions, with facility to go from one selected field region to another field region rapidly and automatically, (similar to the “tab” facility in a typewriter) thereby saving the time spent in the collection of useful data. In our design the bouncing problem associated with “key” operations has been elimitated by the use of appropriate software control. We have evaluated the performance of this circuit module by using it with a Varian Fieldial power supply.     

Integrated-optic variable delay line and its application to a low-coherence reflectometer

We propose a large-scale variable delay line based on planar light-wave circuit technology and its application as a reference arm in an optical low-coherence reflectometer. This variable delay line is composed of 16 asymmetrical delay arm pairs sandwiched between 2 optical switches, which select the path for a needed delay. This configuration enables us to eliminate the need for a moving part in the reflectometer. We can scan the reference arm over a length of 262.1 mm with a step of less than 1.0 microm in air and achieve reflectometer sensitivity of about -47 dB.     

扫描速度对于太赫兹时域光谱系统信号品质的影响

太赫兹时域光谱技术是太赫兹技术的一个重要研究方向,较低的扫描速度一直是限制其应用的瓶颈。对比了不同扫描速度下太赫兹时域系统光谱系统信号的品质。发现信号品质因扫描速度提高而恶化,其程度和锁相放大器的时间常数密切相关。实验结果发现,系统中噪声主要是从电路中引入的。     

扇束X射线ICT偏置扫描方式及其重构算法

对于较大尺寸构件ICT检测,为了避免采用费时的二代扫描,讨论了一种基于三代扫描的偏置扫描方式,推导了它的FBP重构算法。计算机模拟和实验结果证明了该算法的正确性。分析表明,在射线有效扇束角和探测器长度、位置不变的情况下,它的有效扫描视野在三代扫描的1.9倍以上。     

蔡氏电路中模拟电感的容差分析

搭建了基于模拟电感的蔡氏电路,通过改变分岔参量,得到了基于模拟电感的蔡氏电路经倍周期分岔走向混沌的相图.实验结果表明,相对于原始蔡氏电路,基于模拟电感的蔡氏电路的分岔参量调节范围更宽,倍周期分岔现象更为丰富,且易起振,便于集成.     

高速大容量光纤光栅解调仪的研究

采用半导体光放大器和可调谐法布里-珀罗滤波器,以环路结构组成高速扫描激光器,结合光耦合器、光环路器和光电二极管等,形成4通道大容量高速光纤光栅解调仪。系统采用2kHz的类三角波调制信号,驱动法布里-珀罗滤波器在50nm的光谱范围内进行快速扫描。通过引入光纤梳状滤波器和单峰滤波器组成的参考通路,消除法布里-珀罗滤波器的非线性效应和扫描波长漂移问题,使得解调仪具有很好的稳定性和线性度。高速光纤光栅解调仪的稳定性为2pm,分辨率为1pm,线性度为0.99957,测量精度为5pm,解调频率为2kHz。     

一种无磁化的5 T磁共振射频功率放大器设计

本文介绍了一种可以不接环形器，并在扫描间使用的5 T磁共振射频功率放大器（RFPA）.该RFPA基于驻波高耐受的横向扩散金属氧化物半导体（LDMOS）功率管进行设计，共包含三级放大电路.针对传统磁共振RFPA中带磁芯的传输线变压器进行了无磁化的设计，加强了对反射功率的监控，采用模拟负反馈技术实现了对RFPA非线性的自动矫正.测试结果显示该RFPA的输出功率为2 kW，在负载扰动（反射系数Г < 0.5）时，40 dB动态输入范围，其增益线性度≤ 1 dB，相位线性度≤ 10˚，满足成像需求，验证了该设计方案的合理性与可行性.     

X射线检测中高分辨率CCD相机及图像采集装置设计

通过选择ISD0 17AP型化妆品级CCD芯片和分析其主要性能 ,设计微光高分辨率制冷CCD相机的制冷电路 ,驱动时钟电路 ,输出信号A/D转换电路及微机EPP(增强并行口 )方式快速数据采集电路 ,研制X射线数字成像检测中慢扫描、高分辨率制冷CCD相机和图像采集装置 ,并和射线转换屏、光学系统等组成X射线数字成像系统。实验表明相机及其数据采集装置达到设计要求     

DG型电子加速器自校正扫描系统的研制

为了提高DG型电子加速器束流扫描均匀度、解决束流中心偏移、提升束流引出效率,开发了一种既可实现X,Y两相互垂直方向均匀扫描又可以实现束流中心自动对中调节的扫描系统。介绍了扫描磁铁及其电源参数的选取依据,阐述了将扫描磁铁和束流校正线圈进行整体式设计的扫描系统扫描电流成形方式及自动对中电路信号调制过程,包括为提高加速器运行安全性而设计的连锁保护信号。产业化现场使用事实已证明,该系统设计完全达到了设计要求,具有优良的扫描均匀度和长时间工作稳定可靠性。