基于跨导运算放大器的可重构模拟电路及应用设计

常规的粗粒度可重构模拟电路灵活性不高,而且可重构模拟单元(CAB)结构较为复杂。针对此类问题,该文改进并设计了一种新的基于OTA的可重构模拟电路。该电路设计方案降低了CAB的复杂度,提高了CAB的使用效率。该文方法的有效性通过3个模拟设计实例(二阶低通滤波器、高通滤波器和三阶巴特沃思低通滤波器)的设计加以验证。实验结果表明,所提出的方法正确有效,可以较好地兼顾CAB资源与所要求功能的平衡。     

基于神经元逆模型的烤箱温度控制研究

温度控制在大型工业和日常生活用品生产中都具有广泛的应用。神经元网络是智能控制的一个新的分支,为解决复杂的非线性、不确定性、不确知系统的控制问题开辟了一条新途径。针对烤箱温控具有升温单向性、大时滞性和时变,以及温度在工作区域内的变化具有非线性的特点,运用神经网络逆控制和预测控制相结合的方法对整个系统进行控制,根据神经元模型结构特点,用Matlab工具进行设计和仿真,仿真结果令人满意。     

自然地表红外成像仿真模型

红外成像仿真是现代高科技的关键技术之一,在红外制导与对抗、反恐怖活动、遥感探测、交通安全等众多领域有着广泛的应用.各种复杂因素的影响导致地表温度的计算非常复杂.分析了影响地表温度边界条件的各种因素,通过建立地表瞬态热平衡方程,设定初边值条件,计算了地表温度随时间的变化关系,并与实际测量值进行了比较分析,结果表明理论计算较为准确.最后给出了仿真红外图像的方法.     

BCCD器件解析物理模型与仿真研究

基于半导体图像传感器CCD的物理图像和相应的基本特性微分方程组,经过离散和线性化处理,并引用解三对角矩阵方程的递归算法,实现了其解析模型求解.据此及其相关的编程软件,对电注入埋沟CCD器件进行了仿真测试.结果表明,随着栅长减小、栅间隙长度增加和沟道深度减小,传输栅电荷容量约从6.5×106下降到6.1×106电子电荷,转移效率从96%增高到99%.同时,暗电流只与少子寿命密切相关,转移效率对栅间隙长度在1 μm以内的变化不敏感.该理论模拟结果有助于BCCD模型参数提取和设计研究.     

热管散热器数值仿真模型

热管作为导热性能特别高的良好传热元件近年来得到不断重视而越来越多运用于散热器结构中。但关于热管数值分析的方法研究不多,未能有效指导热管散热器结构设计。文章分析了热管导热的基本原理和内部结构,提出了一种适合热管传热数值分析的简化热传导仿真模型,将热管的复杂热特性用简化模型的当量热传导系数来表达,利用所提出的简化热传导仿真模型对一实际散热器进行分析、实验验证了该仿真结果,并讨论了热管导热效能必要条件。     

一种有机发光二极管的电路仿真宏模型

文章介绍了一种有机发光二极管的电路仿真宏模型及其元件参数数值的提取方法。该电路仿真宏模型不但表征了有机发光二极管的全固态多层结构,而且表征有机发光二极管发光的物理过程。同时还提出了采用交流阻抗法提取该有机发光二极管电路仿真宏模型的元件参数的方法。该有机发光二极管的电路仿真宏模型可用于有源二极管显示器的背板电路设计过程中,背板电路与有机发光二极管器件的联合电路功能仿真,从而实现更准确的背板电路性能评估。     

LED散热器变温散热计算模型

给出了LED散热器传热计算的变温传热模型。常规传热计算模型将环境温度考虑为常量进行边界条件的处理,而变温传热模型则考虑了空气与散热器翅片对流换热而温度升高的变化影响。讨论了建立变温传热模型的基本方法,针对一具体散热器,通过实验验证了翅片间空气温度的变化,并依据实验得到了翅片间空气温度的变化规律,从而得到了该散热器的变温传热模型。数值计算和实验结果表明变温传热模型更合理准确地反映了实际散热器的工作情况。     

一种面向基于闪存的脉冲卷积神经网络的模拟神经元电路

该文面向基于闪存(Flash)的脉冲卷积神经网络(SCNN)提出一种积分发放(IF)型模拟神经元电路,该电路实现了位线电压箝位、电流读出减法和积分发放功能。为解决低电流读出速度较慢的问题,该文设计一种通过增加旁路电流大幅提高电流读出范围和读出速度的方法;针对传统模拟神经元复位方案造成的阵列信息丢失问题,提出一种固定泄放阈值电压的脉冲神经元复位方案,提高了阵列电流信息的完整性和神经网络的精度。基于55 nm 互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺对电路进行设计并流片。后仿结果表明,在20 μA电流输出时,读出速度提高了100%,在0 μA电流输出时,读出速度提升了263.6%,神经元电路工作状态良好。测试结果表明,在0～20 μA电流输出范围内,箝位电压误差小于0.2 mV,波动范围小于0.4 mV,电流读出减法线性度可达到99.9%。为了研究所提模拟神经元电路的性能,分别通过LeNet和AlexNet对MNIST和CIFAR-10数据集进行识别准确率测试,结果表明,神经网络识别准确率分别提升了1.4%和38.8%。     

创建Proteus原理图仿真模型的制作技术

Proteus是单片机应用系统的设计与仿真平台,仿真模型是Proteus设计与仿真的基础,在实际应用中用户有必要创建Proteus库中尚无的仿真模型,这也是Proteus重要的深层次应用问题。以创建6位D/A转换器和TTL7458原理图模型为例,论述创建Proteus原理图仿真模型的思路与方法、模型存库与从库中调用他的方法和对创建模型进行验证的方法。经验证证明所建模型和建模方法都是正确的。     

带有死区功能的数字SPWM通用仿真模型研究

目前绝大多数的正弦脉宽调制（SPWM）波的仿真仍采用模拟方式实现。为了便于数字化控制系统中SPWM波的仿真,在此基于SPWM波的产生机理,在PSIM仿真环境下,结合VISUAL C＋＋开发了纯数字实现的SPWM波通用仿真模型。利用该模型,可以任意仿真不同载波频率,调制波频率,死区时间及调制比下的双极性SPWM波。最后,以全桥逆变电路中常见的死区效应分析为例,利用该模型搭建仿真电路进行了仿真分析。仿真结果表明了该模型的正确性和合理性。     

Short-Wave Infrared Synaptic Phototransistor with Ambient Light Adaptability for Flexible Artificial Night Visual System

Flexible organic monitoring system that can work in short-wave infrared (SIR) region has great potential in autonomous driving, night driving safety, military encryption, biomedical imaging, and robot engineering. Especially, the development of infrared artificial vision system device that can autonomously improve the computing speed and adapt to different brightness ambient light is very important. However, it is a challenge for mimicking infrared visual adaptation because of the need for infrared absorbing materials and the need to control the concentration of carriers. In this study, inorganic quantum dot material is combined with organic materials to promote carrier separation and introduce interface defects that adjust the carrier concentration in transistors, which induce the synaptic behavior under SIR (1100 nm) light in darkness and the ability to adapt to white ambient light. Furthermore, the device array realizes the image recognition of SIR light at night with white ambient light of different brightness, exhibiting good self-adaptability, and strong anti-interference ability. These results demonstrate promising applications of the infrared synaptic phototransistors in adapted bionic optoelectronic devices.