微电流放大器在物理实验中的应用

为用集成运算放大器LM324制作的微电流放大器电路图．集成运算放大器是一种高电压增益、高输入电阻和低输出电阻的多级直接耦合放大电路，它不仅能够放大交流信号，而且能够放大缓慢变化的信号或直流信号．图1中ICI(1／4LM324)为信号放大部分，采用差动输入，外部输出调零．     

引入电流负反馈后电路输出阻抗变化的测试难点及解决方案

引入电流负反馈会使放大电路的输出电阻变大,这种变化在实验测量时几乎没有出现。我们在分析原因后,提出了一种简单、易行的解决方案,并且对电路参数进行了合理化设计,使实验效果非常理想。     

不平衡电桥的网络分析

基于A参数，利用网络分析法导出了不平衡电桥的输入、输出电阻和输出电流表达式，同时给出了电桥灵敏度的表达式，并将结果与相关讨论进行了比较。     

宽输入Boost电路的参数正弦微扰调整与镇定

宽输入范围的Boost电路会跨越稳定和不稳定工作区,产生的混沌现象导致电路工作异常.以连续电流传导模式为基础,讨论Boost电路的参数正弦扰动调整与镇定过程,分析稳定状态和不稳定状态在不同正弦扰动幅度下的相互转化过程,推导电路工作状态转化的临界条件,研究宽输入范围时电路的可稳定条件.数字仿真说明参数正弦扰动不仅可以抑制不稳定电路的混沌现象,也可以使本身稳定的电路进入不稳定状态.对宽输入电压范围的Boost电路,可在一定区域内选择合适的扰动幅度,保证电路稳定可靠地起动、调整和镇定.     

一种高效的2.45 GHz二极管阵列微波整流电路

 采用4只HSMS 282肖特基二极管阵列,对大功率微波整流电路进行了研究。构造了基于微带线结构的2.45 GHz高效微波整流电路,将微波整流单元电路的输入功率提升到33 dBm。仿真和实验结果表明,在一定微波输入功率的条件下,整流电路在负载较大范围内变化时保持了高整流效率。通过在不同微波输入功率和负载下进行测量,发现当输入微波功率为27.0~31.7 dBm之间变化时,最高整流效率均达到了60%以上,当微波输入功率为30 dBm时,微波整流电路效率达到了63.3%。     

基于PXI总线的24通道高精度铂热电阻模拟板设计

针对市场上现有模拟铂热电阻的不足,使用数字电位器和精密电阻设计了一款基于PXI总线的24通道高精度铂热电阻模拟板——PXI5440;依据误差传递原理对设计进行了误差分析,结果表明:更换精密电阻可调整铂热电阻输出范围,但不影响其输出精度;输出电阻越大,数字电位器步长对输出电阻精度的影响将减小,输出电阻的绝对误差将减小;同时,给出了软件驱动函数算法,实际测量结果,证明了设计思路的正确性,理论的正确性;本产品同市场上现有产品相比,其具有价格低、通道个数多及精度高等优点。     

完全耦合互感电路的零输入响应

利用等效电路求解了完全耦合互感电路的零输入响应，由所得结果指出：在完全耦合互感电路的零输入响应中，电流可以发生突变，并详细分析了电流发生突变的原因。     

一款2 G/s采样率20 GHz带宽主从式跟踪保持电路设计研究

设计了一款全差分、20 GHz带宽主从式跟踪保持芯片(MS-THA)。该芯片采样率为2 G/s,工作带宽大于20 GHz,采用0.13μm SiGe BiCMOS工艺实现。该芯片采用传统的开关发射极跟随器(SEF)作为跟踪保持核心电路,Cherryhooper电路作为输入缓冲和输出缓冲的带宽增强核心电路,并利用交叉反馈电容抑制馈通。为了验证上述电路的有效性,设计了一个单级THA电路,测试结果为MS-THA电路提供了足够的支持。在单电源+3.3 V供电、输入直流电平为0 V,2 G/s采样率以及-3 dBm输入信号功率条件下,获得的单端输出无杂散动态范围小于-23.5 dB,总功耗约为300 mW。     

基于金属氧化物薄膜晶体管的高速行集成驱动电路

本文提出了一种基于非晶铟锌氧化物薄膜晶体管的高速行集成驱动电路,该电路采用输入级复用的驱动结构,一级输入级驱动三级输出级,不仅减少电路输入级2/3晶体管的数量,实现AMOLED或AMLCD显示屏的窄边框显示,而且输入级的工作频率是输出级的1/3,该结构适用于高速驱动电路.电路内部产生了三次电容耦合效应,每一次电容耦合效应都可以提高相应节点的电压,保证了信号完整传输.输出级采用了一个二极管接法的薄膜晶体管,该薄膜晶体管连接了输出级的控制信号和上拉薄膜晶体管的栅极,利用的每一级输出级输出时所产生的电容耦合效应,增加上拉薄膜晶体管的栅极电压,有效地提高电路输出能力和工作速度.仿真表明电路能够输出脉宽达到4μs速度.最后成功地制作了10级行集成驱动电路,包括10级输入级电路和30级输出级电路,负载为R=10k?和C=100pF,实验结果验证,该电路满足4k×8k显示屏在120 Hz刷新频率下的驱动需求.     

完全耕合互感电路的零输入响应

利用等效电路求解了完全耦合互感电路的零输入响应，由所得结果指出：在完全耦合互历史感电路的零输入响应中，电流可以发生突变，并详细分析了电流发生突变的原因。     

气体火花开关电阻特性

利用二极管输出电压约1 MV、脉宽约40 ns的重复频率Tesla型脉冲功率驱动源,对大间隙、高气压的重复频率氮气火花开关进行了实验研究。通过将开关等效为RLC电路,利用测量得到的形成线电压与锥形段电压来计算氮气火花开关电阻。电阻的变化情况是放电开始时刻比较大,随着放电通道的形成,电阻迅速变小,最终达到级的阻值。通过计算值与理论公式推算值比较,检验Barannik,Rompe-Weizel,Demenik,Toeple,Vlastos公式适用性,并尝试对Rompe-Weizel公式常数项进行了修正。     

Effects of a spark switch and stray capacities on the operation of a N2-laser

The laser-tube stray capacity and the time dependent spark resistances of the pulsing system influence the operation of a N₂-laser. Their analysis with experimental and analog-computer methods yields an optimum value of the stray capacity. In the case of a 40 kV pulse from a 2-gap Marx generator with a 0.4 J energy input we obtain 120 kW laser output with 2.5 ns halfwidth at an optimum stray capacity of 120 pF. A substantially reduced threshold value and increased laser output were observed with a fast single-gap transmission line pulser of the “Nanolite” type.     

折叠型平板Blumlein线的特征阻抗

 计算了折叠型平板Blumlein线平板部分的特征阻抗；对折叠部分的特征阻抗，采用基于单位长度电感和电容概念的方法进行了理论分析，并基于等效能量概念进行了数值计算，两种方法计算得到的特征阻抗值基本一致，而且与平板部分的阻抗值相差不大。使用电磁场模拟软件计算模拟了不同折叠内半径的折叠部分的电场分布，从而确定了最佳折叠半径；采用等效电路分析方法对匹配负载上得到的电压电流波形进行了模拟。设计并制作了折叠半径为10 mm，耐压500 kV，延时100 ns，特征阻抗为4.773 Ω的折叠型平板Blumlein线。在二极管匹配负载上得到幅值为500 kV，脉宽100 ns的电压波形和幅值为50 kA的实验电流波形。结果表明平板部分和折叠部分的特征阻抗的差值对实验波形几乎没有影响。     

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为了保障EAST快控电源系统的稳定运行,提出了一种适用于EAST快控电源的高频高压工作环境的交流绝缘监测技术.此方法利用电阻不平衡桥,通过交替投切电阻造成分压的变化,实时采集电压,计算出绝缘电阻值.搭建了Simulink仿真平台,分别将~220V市电和EAST快控电源输出作为电压输入进行实时绝缘监测仿真分析,波形与预期相符.经过实验验证,新方法能够准确完成220V市电交流输入的绝缘监测,并且在快控电源现场能正常工作,达到绝缘监测的精度要求.     

适用于EAST快控电源的交流绝缘监测技术

为了保障EAST快控电源系统的稳定运行,提出了一种适用于EAST快控电源的高频高压工作环境的交流绝缘监测技术。此方法利用电阻不平衡桥,通过交替投切电阻造成分压的变化,实时采集电压,计算出绝缘电阻值。搭建了Simulink仿真平台,分别将~220V市电和EAST快控电源输出作为电压输入进行实时绝缘监测仿真分析,波形与预期相符。经过实验验证,新方法能够准确完成220V市电交流输入的绝缘监测,并且在快控电源现场能正常工作,达到绝缘监测的精度要求。     

ITO阳极电阻对有机电致发光器件性能的影响

以不同方块电阻的ITO作为阳极,利用真空热蒸发的方法制备了双层结构有机电致发光器件ITO/TPD/Alq3/LiF/Al,定量研究了ITO阳极电阻对器件光电性能的影响。实验结果表明,具有较大阳极电阻的器件在一定的驱动电压下表现出较低的电流密度和亮度,我们认为主要原因是阳极电阻的分压导致用于载流子注入的有效驱动电压减少。扣除阳极电阻以后,我们发现用于载流子注入的有效驱动电压并不受阳极电阻的影响。另外,我们没有观察到阳极电阻对器件发光效率的明显影响。     

A_(od)≠∞,r_(id)≠∞时比例运算电路的分析与计算

分析了两种比例运算电路在开环放大倍数Aod和差模输入电阻rid均为有限值时的闭环特性 ,导出了Avf,rif和rof的表达式     

Cr对TiC-VC增强铁基熔覆层耐蚀性及耐磨性的影响

通过X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱仪、极化曲线和磨粒磨损实验分析,研究了不同Cr加入量对TiC-VC增强铁基激光熔覆层耐蚀性和耐磨性能的影响。结果表明:熔覆层中物相主要为α-Fe,TiC,VC和TiVC2。随着Cr加入量的增加,伴随有残余奥氏体及Cr3C2的出现,且Cr3C2呈长条状部分聚集、部分单独分布。熔覆层的耐蚀性与耐磨性随Cr加入量的增加呈现先增加后降低的趋势。熔覆粉末中加入适量的Cr元素能显著提高熔覆层的硬度与耐蚀性。当添加质量分数为3.0%的Cr时,熔覆层硬度高达1090HV0.2,且相同磨损条件下熔覆层磨损失重仅约为Q235钢的1/26;当添加质量分数为9.0%的Cr时,所得熔覆层的耐蚀性最好,约为不添加Cr时的3.26倍。     

Fabrication and characteristics of thin disc piezoelectric transformers based on piezoelectric buzzers with gap circles

This paper investigates design, fabrication and test of thin disc piezoelectric transformers (PTs) based on piezoelectric buzzers with gap circles at different diameters of the gap circles. The performance test is focused on characteristics of voltage gains, including maximum voltage gains and maximum-gain frequencies, for each piezoelectric transformer under different load conditions. Both a piezoelectric buzzer and a gap circle on a silver electrode of the buzzer are needed to build any type of the PTs. Here, the gap circle is used to form a ring-shaped input electrode and a circle-shaped output electrode for each piezoelectric transformer. To do so, both structure and connection of a PT are first expressed. Then, operating principle of a PT and its related vibration mode observed by a carbon-power imaging technique are described. Moreover, an experimental setup for characterizing each piezoelectric transformer is constructed. Finally, effects of diameters of the gap circles on characteristics of voltage gains at different load resistances are discussed.     

用于激光尾波场中电子束电荷测量的积分束流仪标定

 利用数字信号发生器及示波器对积分束流仪(ICT)的输入输出特性进行了标定,给出了不同脉冲宽度及幅度的输入信号与ICT输出结果的电荷量比值关系、输入脉冲对ICT的输出脉冲宽度的影响以及ICT对连续脉冲信号的输出响应等。标定结果显示:ICT的输入输出满足很好的线性关系;当输入连续脉冲的间隔小于一定程度时,ICT将会视为一个信号输出;ICT的输出脉冲形状及脉冲宽度与输入信号的形状及幅度无关。