RC滤波电路稳态特性实验方案设计

在传统的RC串联电路稳态特性实验基础上,结合电磁学理论课程,提出包含二阶RC滤波电路的稳态特性实验方案设计,对比分析了一阶二阶RC滤波电路的幅频和相频特性.本实验对学生深入理解滤波原理,掌握基尔霍夫方程组等交流电路相关知识十分有益.     

整流与滤波电路的仿真实现

设计了基于Multisim的整流滤波仿真电路,避免了实际电路更换元器件的不便及潜在危险,可以更透彻地研究整流与滤波。通过搭建仿真电路并调节相关器件参数,直观呈现了整流滤波的波形,分析了整流后电压与理论值有差异的原因,并得出电容值越大滤波效果越好的结论,且电容充放电时间常数大于1秒时,输出电压达到最大值。     

二频机抖激光陀螺高精度低延时信号解调电路设计

在激光陀螺信号解调滤波过程中,工程上经常运用高阶FIR滤波电路来实现抖动信号剥除;这种方法虽然精度高但具有较高的延时,无法满足激光陀螺输出结果实时性的要求;为了解决这个问题,提出了一种基于FPGA的激光陀螺信号解调电路,利用自适应滤波原理对激光陀螺输出抖动信号进行自适应剥除,最后进行了相应精度及延迟测试;实验结果表明激光陀螺信号经过该系统自适应抖动剥除后效果较好,激光陀螺静态输出百秒方差仅为千分之三且系统延迟0.6 ms远低于常规5 ms延迟,满足了激光陀螺信号解调高精度低延时的要求。     

基础实验题B:滤波电路的研究

介绍了第5届全国大学生物理实验竞赛基础实验题B的实验内容,给出了参考解答,并分析了竞赛结果.实验试题B为滤波电路的研究,包括4个小题:一阶RC滤波电路、二阶RC滤波电路、串联谐振选频电路和电学黑盒子.实验既有常规内容,同时也在常规实验的基础上进行了拓展.该试题比较全面地考察了考生的电学基础知识、实验操作能力和利用所掌握的知识解决实际问题的能力.     

一种适用于PWM驱动的滤波方法北大核心CSCD

脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)驱动是现有伺服控制系统的关键构成,因此在直流电机前端对脉宽信号进行差模滤波与共模滤波尤为重要。以某光电惯性稳定平台WSA38M功放模块为标的搭建滤波电路,分析PWM驱动开关频率导致电机发热和产生电磁耦合干扰的原因,运用公式计算LC滤波电路的电气参数,并进行优化仿真。测试和电磁兼容实验结果表明:优化后的电路性能优良,尤其是在22 kHz~53 kHz频段对系统干扰较小,容易满足整体指标要求,为控制系统设计提供了可靠的依据。     

RC无源带通电路特性及滤波误差分析方法

详细介绍了RC无源带通电路的原理和幅频特性,以及该电路与RLC带通电路在滤波效果上的对比.并用一个具体实验,结合数据分析进一步介绍了在做完滤波电路实验后,如何分析所得数据,提供一种误差分析的思路,并加以验证.     

应用于微电容超声换能器的信号处理电路设计*

针对微电容超声换能器的输出信号特征及检测要求,文中设计了换能器的微弱信号处理电路,包括基于跨阻的微弱电流信号检测和多重反馈带通滤波电路。通过搭建水下测试平台,对电路性能及功能进行实际测试,并进行水下测距实验。实验结果表明,该电路可对微电容超声换能器输出的400 k Hz信号进行检测放大与滤波;电路的线性度为0.18%,滤波电路中心频率为396 k Hz,带宽为55 k Hz。该电路可用于CMUT的接收信号处理并应用于超声测距及成像的前端信号处理。     

直流稳压电源波形演示器制作说明

直流稳压电源可以将交流电压变换为直流电压,并使之稳定,在我们现实生活中应用很广泛,在实验中我们利用的电学知识,设计制造了一种直流稳压电源。本文简要介绍了这种直流稳压电源波形演示器的设计目的和电路原理,重点阐述了它的制作流程、滤波和稳压原理以及性能测试输出波形。     

基于FPGA的便携式轴承状态监测仪设计

本文提出了一种基于FPGA的便携式轴承状态监测巡检仪的设计方案。介绍了模拟信号放大电路、滤波电路、包络检波电路和电源管理电路等硬件电路设计以及FPGA功能模块设计和软件工作流程。本仪器通过提取分析加速度高频包络信号实现了轴承状态监测功能,利用了FPGA的并行处理优势实现低功耗高性能的优点。     

电容滤波的整流电路中二极管导通角的定量分析

电容滤波的整流电路是广泛应用的一种电路，但有关整流二极管导通角θ的大小问题，迄今未见有定量解析的文章．本文结合电容滤波的物理过程，采用数学分析的方法，具体确定了二极管截止与导通所对应的时刻，从而解决了二极管导通角的大小问题．     

Enhanced load current delivery from the SHIVA star vacuum inductivestore/plasma flow switch

The SHIVA Star device is a 1313-μF, 120-kV capacitative storage device capable of storing 9.4-MJ electrical energy. The experimental operating voltage is 90 kV. An increased current delivery from the SHIVA Star capacitor band to a plasma-flow-switch-driven cylindrical foil load is reported. Modification of a plasma-flow-switch electrode produces a current delivery that is a factor of two better than the best previous comparable efforts. Peak driving current is 12.3 MA; the peak load current is over 9.4 MA. At peak load current, driving current is 11.2 MA for a current delivery of 85% or more. Current delivery in the experimental system is reported. The modification specified entails partially closing the outflow electrode of a plasma-flow switch     

Total Current Operator and its Classical Correspondence for Particles Bounded in Central Force Fields

When a particle is bounded in a central force field, the only nonvanishing component of the mean value for current density is along the azimuthal direction; and the total current can therefore be defined. It is found that the total current is in fact a mean value of a newly defined total current operator in the quantum mechanical state. Not only the total current operator itself but also the mean total current has exact classical correspondence.     

多重电子超越现象对高功率注入大间隙速调管中束流群聚特性的影响

当注入功率较高时, 大间隙速调管输入腔的基频电流分布中, 除常规意义上的最佳群聚电流峰值(第一峰值电流)外, 出现了与第一峰值电流幅值相当的第二峰值电流. 结合群聚理论和粒子模拟结果, 研究和讨论了第二峰值电流产生的机理. 研究结果表明, 第二峰值电流的出现由高电压调制系数下出现的多重电子超越效应造成. 当二极管电压600 kV, 束流5 kA, 工作频率3.6 GHz 时, 利用多重超越效应可在保持最佳群聚距离基本不变的前提下, 把大间隙速调管的束流群聚深度由80%提高到92%, 群聚束流的基频功率也从2.2 GW提高到2.8 GW, 增幅约27%. 关键词： 大间隙速调管放大器 高功率注入 多重电子超越 束流群聚     

色散效应对聚光多结太阳电池性能的影响及优化

针对色散效应导致聚光多结太阳电池性能降低的问题,使用分布式三维等效电路模型计算高倍聚光下GaInP/GaInAs/Ge三结太阳电池的输出特性,通过分析电池各层的电压分布、暗电流分布以及横向电流分布,研究了不同电池尺寸下色散效应对电池性能影响的机理.结果表明:色散使多结太阳电池在局部区域的光生电流变得不匹配,随着电池尺寸的减小,局部区域之间失配的光生电流能够以横向电流的形式相互补偿,使电池整体的电流更加匹配,从而减小色散效应的影响.当电池芯片尺寸较大(20 mm×20 mm)时,色散主要降低电池的短路电流密度,色散光斑下电池的效率仅相当于无色散时的94%;当电池芯片尺寸减小到2 mm×2 mm时,短路电流密度与无色散时相等,但横向电阻降低了电池的填充因子.当电池芯片尺寸进一步减小到0.4 mm×0.4 mm时,色散与无色散光斑下电池的各项性能几乎没有差别,效率均约为34.5%,色散效应的影响可忽略不计.     

一种用于电阻型超导限流器新型结构的第二代高温超导带材

电阻型超导故障限流器(R-SFCL)结构简单、限流效果好等优点,在电力系统中具有广阔的应用前景.超导故障限流器的发展经历了实验级、配电级、输电级样机研制等阶段.随着超导限流器容量不断攀升,由于单根材料性能的限制,不可避免在系统中会采用大量的串并联方式.带材的临界电流和耐瞬态冲击能力决定着一个限流器在额定电流通流下和过流冲击下的并联支路数.带材的失超电阻决定着一个限流器在一定故障电流抑制率下的串联支路数.通过分析目前REBCO超导带材的参数和典型的限流器设计参数,发现了超导带材电流和耐过流冲击相差近3倍的关系.本文提出了一种宽的不锈钢封装窄的超导带结构,目的是让不锈钢的宽度与超导带材的宽度保持在3倍的关系,以贴合部分限流器的需求.经过测试,结果显示低成本新结构的超导带材瓶颈性能保有原结构带材的91.3%,成本下降一半,这对未来电阻型超导限流器成本的降低来说是一个非常好的选项.     

虚阴极振荡器中微波产生的解析理论

 用解析方法研究了虚阴极振荡器中微波产生的机理, 给出了小信号增益公式和饱和功率的标度。由此得到的结论是: 虚阴极振荡器的辐射一般情况下是由相位受到RF场调制的从虚阴极反射的电子束流产生的, 当注入电流稍大于第一临界电流时，有最高辐射增益区，但反射电流较小；当注入电流稍大于第二临界电流时，有较高辐射增益区，反射电流也较大。     

Valley Hall effect and Nernst effect in strain engineered graphene

We theoretically predict the existence of tunneling valley Hall effect and Nernst effect in the normal/strain/normal graphene junctions, where a strained graphene is sandwiched by two normal graphene electrodes. By applying an electric bias a pure transverse valley Hall current with longitudinal charge current is generated. If the system is driven by a temperature bias, a valley Nernst effect is observed, where a pure transverse valley current without charge current propagates. Furthermore, the transverse valley current can be modulated by the Fermi energy and crystallographic orientation. When the magnetic field is further considered, we obtain a fully valley-polarized current. It is expected these features may be helpful in the design of the controllable valleytronic devices.     

大电流碳纳米管场发射阴极研究

报道了在较大发射面积上获得较大场发射电流的碳纳米管场发射阴极。为了加强场发射电流,在丝网印刷浆料中增加一种金属纳米颗粒,金属颗粒增强了碳纳米管发射体和衬底的接触,提高碳纳米管和衬底的粘附作用。利用改进后的丝网印刷方法制备了大电流碳纳米管场发射阴极,测得最大发射电流为68.0 mA,阴极有效发射面积约1.1 mm2,发射电流密度约6.2 A/cm2;并成功将改进方法制备的大电流场发射碳纳米管阴极应用于场发射真空器件原型。实验证明这种具有较大发射电流和较大发射电流密度的场发射能够满足部分大功率电子器件的需求。收稿日期:; 修订日期:     

ECR离子源引出束流周期性波动研究

Earlier we reported an ion current jump which was observed at a fixed negative biased disc potential in the 6.4GHz ECR ion source at VECC,Kolkata.In a recent experiment with neon ions,we measured the time spectra of the ion current and observed the presence of a burst frequency in the kilohertz range.This frequency shows a correlated jump with the ion current jump described above.Another interesting feature is that the observed burst frequency shows a good linear correlation with the extracted ion current.The higher the ion current,the higher is the burst frequency.This means that current per burst is a constant factor;when there are more number of bursts,the current also increases.