忆阻电路的基本性质及其应用

对有边界的忆阻元件与电容、 电感的串、 并联电路分别进行了研究, 分析了电路所具有的特性和频率及元件的电容、 电感对电路的影响, 通过仿真验证了理论结果.根据有边界的忆阻元件及其构成电路的性质研究, 对其潜在的应用进行了预测.     

忆阻器、忆容器和忆感器的Simulink建模及其特性分析

忆阻器、忆容器和忆感器均是具有记忆特性的新型非线性电路元件,也被称为记忆元件.以三种电路元件的通用数学模型为依据,从数学分析的角度,对忆阻器、忆容器和忆感器的Simulink模型进行了建立.在Simulink模型中体现了记忆元件对历史状态和系统状态变量的依赖性,正确表现出其独特的记忆特性.通过一系列仿真分析,得到了忆阻器、忆容器和忆感器的元件特性,验证了模型的有效性.此外,通过对三者在不同参数、不同激励下的电路特性分析,得到了三种记忆元件等效模型随频率和幅值变化的规律,为以后忆阻器、忆容器和忆感器基于Simulink的仿真研究和应用研究奠定基础.     

有边界条件的忆阻元件模型及其性质

对第四类基本电路元件——忆阻元件的基本特性进行了研究,分别建立了无边界条件和有边界条件的忆阻元件的积分形式的数学模型.对有边界条件的数学模型进行了仿真,分析了有边界条件下电源频率和掺杂比、初始掺杂宽度等模型参数对电流、电压电流关系、磁链电荷关系等元件特性的影响,得出了相关的结论. 关键词： 忆阻元件 边界条件 数学模型 性质     

稳压管特性曲线的双支路示波器显示方法

伏安特性曲线反映了元件在电路中的基本工作特性。利用示波器实时快速显示元件的伏安特性曲线,是示波器最好的实用例证之一。文中提出一种新的利用示波器显示稳压管伏安特性曲线的测量电路-双支路测量电路。这种双支路测量电路,是在原有测量电路的基础上,增加一个支路,使得电路中存在两个测量支路。分别在两个支路提取与待测元件的电压、电流相关的信号接入示波器,即可显示元件特性曲线。实验证明这是一种非常有效的方法,可以解决由于信号源及示波器的接地结构带来的相关问题。这种思路也可以为示波器应用于磁滞回线、三极管输出特性曲线等的显示提供借鉴。     

一种压力传感器单故障实时诊断方法研究

研究对象为容式变极距型液位压力传感器。分析了传感器测量电路的工作原理与特性。故障诊断首先用压力变化率判断测量电路故障存在性;再得到额定输入信号下电路电桥输出信号和运算放大器输出这两个检测信号的表达式,各表达式均以电路相关元件为自变量。因不同元件发生数值漂移故障时,对检测信号的影响趋势各不相同,使得精确到元件的故障定位得以实现;确定故障位置后将正常元件值代入检测信号表达式联立方程组求解,以实现精确到元件的故障定值。仿真显示该故障诊断方法所求得故障值非常接近真实故障值。     

基于热敏电阻温度特性的拓展实验系列研究

介绍了应用于大学物理实验教学实验中的热敏电阻温度特性实验及拓展实验系列．基于“热电阻铂和NTC热敏电阻温度特性研究”这一设计性实验,给出了相关的3个拓展实验：选择合适的元件将微安表改装成温度表,并确定测温量程范围;对电路进行改进,用铂热电阻制作热电阻式流量计;利用NTC热敏电阻温度传感器和运算放大器,对电路作进一步拓展,制作医用电子体温计．     

超导量子干涉器件读出电路中匹配变压器的传输特性研究

在磁通调制超导量子干涉器件(SQUID)的读出电路中, 匹配变压器具有放大信号和阻抗匹配的功能, 是实现SQUID低噪声读出的关键元件. 利用模拟SQUID电路对匹配变压器进行性能测试, 研究了不同绕制匝数变压器的传输特性, 确定最佳绕制匝数比. 在变压器拾取SQUID电压信号的耦合网络中, 研究了不同电容对变压器传输特性的影响, 实现了变压器耦合网络参数的匹配和优化. 室温下匝数比为1:20的匹配变压器在匹配电容C=1μF时, 输出源电压增益为21.2, 带宽范围可达到210 kHz. 最后在基于磁通调制式DC SQUID读出电路中, 对匹配变压器的工作性能进行了评估与验证. 关键词： 超导量子干涉器件读出电路 匹配变压器 低噪声 传输特性     

并联谐振电路在调制器充电电源中的应用

文章探讨了一种新颖的并联谐振高压开关电路, 该电路无需使用外加谐振元件, 只利用变压器的漏感和分布电容作为谐振参数, 既减小了变压器寄生参数的影响, 也简化电路. 设计采用调频器件CD4046对MOS管进行开关频率控制, 且令变换器工作于过谐振模式时, 该电路能够体现出对电容恒流充电的特性. 文中对电路的工作过程进行了简要分析, 并给出了功率计算和实验波形.     

并联谐振电路在调制器充电电源中的应用

文章探讨了一种新颖的并联谐振高压开关电路,该电路无需使用外加谐振元件,只利用变压器的漏感和分布电容作为谐振参数,既减小了变压器寄生参数的影响,也简化电路.设计采用调频器件CD4046对MOS管进行开关频率控制,且令变换器工作于过谐振模式时,该电路能够体现出对电容恒流充电的特性.文中对电路的工作过程进行了简要分析,并给出了功率计算和实验波形.     

基于衰减振荡信号特征参数和伪阻抗的电路参数计算方法

本文研究了基于暂态信号中衰减振荡信号的电路参数计算理论和方法.在电力系统线路发生故障时,通过计算暂态信号流通路径电路参数可确定故障位置、推断故障原因,而衰减振荡信号作为暂态信号主要成分,因此分析基于衰减振荡信号的电路参数计算在电力系统故障定位中有重要理论价值和实际工程意义.结合R-L电路和R-C电路,首先推导了时域衰减振荡电压、电流信号特征参数与各元件参数以及电路参数间定量关系;并分析了电路在衰减振荡信号下阻抗特性,结合稳态正弦分量阻抗概念,将电路流经衰减振荡信号时的阻抗特性定义为伪阻抗,并确定了伪阻抗与电路参数和信号特征参数间的关系;同时分析了串并联条件下伪阻抗与元件参数关系.以此为基础分别提出了基于信号特征参数和基于伪阻抗的电路参数计算理论,结合现有衰减振荡信号特征提取方法,提出具体计算方法,为基于衰减振荡信号的电路参数计算理论发展以及实际工程应用奠定了重要基础.通过MATLAB模拟产生故障信号对所提理论和方法进行验证,结果证明了所提理论和方法的正确性和准确性,并以实际电网故障信息为基础,基于PSCAD/EMTDC建立实际配网模型并对实际单相接地故障进行重现,对配网单相接地故障进行定位分析,结果证明了方法的可行性.     

忆阻电路降维建模与特性分析

通过对蔡氏忆阻电路的数学建模分析,提出了忆阻电路动力学建模的降维问题.以包含两个磁控忆阻器的忆阻电路为例,进行了忆阻电路降维建模,由此建立了一个三维系统模型.基于该模型,分析了忆阻电路的平衡点和稳定性,研究了电路参数变化时忆阻电路的动力学特性.进一步,对包含两个磁控忆阻器的忆阻电路常规模型的分析结果和其降维模型的分析结果进行了比较.结果表明:忆阻电路降维模型的维数只与电容器的数量和电感器的数量有关,而与忆阻器的数量无关;当电路参数变化时忆阻电路存在分岔模式共存等非线性现象;降维建模降低了系统建模复杂度,有利于系统的动力学特性分析,但消除了忆阻器内部状态变量的初始条件对忆阻电路动力学特性的影响.     

含磁控和荷控两种忆阻器的混沌电路设计与仿真

利用惠普实验室荷控和磁控两种忆阻器模型设计了一个五阶混沌电路. 数值仿真结果表明该电路在参数变化情况下能产生Hopf分岔和反倍周期分岔两种分岔行为,并能产生双涡卷、单涡卷、周期态等不同相轨道. 为了验证电路的混沌行为,利用基本元器件设计了惠普实验室荷控和磁控忆阻器模拟器,并将其应用到对所设计电路中进行Pspice仿真,电路仿真结果验证了理论分析的正确性. 关键词： 混沌电路 HP忆阻器 模拟器 Pspice仿真     

Analysis of each branch current of serial solar cells by using an equivalent circuit model

In this paper,based on the equivalent single diode circuit model of the solar cell,an equivalent circuit diagram for two serial solar cells is drawn.Its equations of current and voltage are derived from Kirchhoff’s current and voltage law.First,parameters are obtained from the I–V(current–voltage)curves for typical monocrystalline silicon solar cells(125 mm×125 mm).Then,by regarding photo-generated current,shunt resistance,serial resistance of the first solar cell,and resistance load as the variables.The properties of shunt currents(Ish1and Ish2),diode currents(ID1and ID2),and load current(IL)for the whole two serial solar cells are numerically analyzed in these four cases for the first time,and the corresponding physical explanations are made.We find that these parameters have different influences on the internal currents of solar cells.Our results will provide a reference for developing higher efficiency solar cell module and contribute to the better understanding of the reason of efficiency loss of solar cell module.     

Time dependence of the average charge and current in a dissipative mesoscopic circuit

Taking into consideration the interactions between electrons and phonons,we have studied the temporal evolution of the average charge and current in a dissipative mesoscopic RLC circuit.Our results show that a mesoscopic RLC circuit can be treated as an interactive system between an electromagnetic harmonic oscillator and many lattice harmonic oscillators;this is called the bathing of the harmonic oscillators.The results also show that the quantum equation of motion of the linear mesoscopic RLC circuit is identical in form to its classical equation of motion,the only difference between them being their respective meanings.In order to thoroughly study the quantum properties of a dissipative mesoscopic circuit,we have to consider not only the electromagnetic energy of the circuit,but also the crystal lattice vibration energy and the interactive energy between electrons and phonons.     

脉冲信号对介观RLC电路量子态的影响

研究了外加脉冲信号对介观RLC电路量子态变化的影响.结果表明：当电路参数一定时，通过控制脉冲信号参数的变化可以调节介观电路量子态变化的跃迁概率；而当脉冲信号宽度是某个最小量的整数倍时，系统的量子态保持不变.最小量的值与电路参数有关，但与脉冲信号幅度无关.电阻越大，保持系统量子态稳定的脉冲信号最小宽度则越宽. 关键词： 介观RLC电路 脉冲信号 量子态     

蔡氏电路的功能全同电路与拓扑等效电路及其设计方法

基于经典蔡氏电路方程的电容电压与电感电流变量及其状态方程归一化特点,提出了三种标度化、优化的电路设计方法:一种是方程变量都为电压的5运放电源限幅蔡氏电路,便于大规模集成;两种二极管非线性构成的功能全同蔡氏电路,与限幅非线性电路优势互补,可供大规模集成的细胞神经网络系统设计;同时,给出了与蔡氏电路为微分同胚电路的优化三次方蔡氏电路.各电路设计方法适用于以三折线为主的三次型混沌电路.最后,将本文提出的电路设计方法应用于混沌保密通信,实验表明该方法具有实用性和一定的应用价值.     

QUANTUM FLUCTUATIONS IN A MESOSCOPIC DAMPED LC PARALLEL CIRCUIT IN DISPLACED SQUEEZED FOCK STATE

We study the quantum effects of a damped LC parallel circuit considering its different performance from an RLC series circuit in classical physics. The damped LC parallel circuit with a source is quantized and the quantum fluctuations of magnetic flux and electric charge in the circuit in displaced squeezed Fock state are investigated. It is shown that, as in the RLC series circuit, the fluctuations only depend on the squeezing parameter and the parameters of the circuit components in the damped LC parallel circuit, but the effects of the circuit components on the fluctuations are different in the two circuits.     

有源介观RLC电路的量子涨落

通过正则变换将有源介观RLC电路进行了量子化,运用路径积分方法求出了介观RLC电路的波函数.由该波函数严格计算了电荷、电流的量子涨落.     

交流源作用下介观RLC电路系统量子态随时间的演化

根据量子不变量理论，同时考虑介观电容器极板间电子波函数的耦合作用和电路的耗散,研究介观RLC电路系统在交流电流源作用下动力学的演化过程，并且得到描述系统量子态随时间的演化算符.进一步的分析结果表明，介观RLC电路系统的波函数将由任意的初态演化到一般的压缩态. 关键词： 介观RLC电路 交变电源 不变量理论 时间演化算符     

介观RLC电路的量子效应

将介观电容器看作介观隧道结,对介观RLC电路作了相应的量子力学处理.研究了介观RLC电路系统的量子态演化.研究表明:考虑介观电容耦合效应的影响,介观RLC电路系统将由初始的Fock态演化到压缩Fock态,并讨论了电荷及磁通在压缩Fock态下的量子涨落.