PIN光电二极管电路模型的研究

本文给出一个完整的ＰＩＮ光电二极管（ＰＤ）电路模型。该模型适于在开发ＯＥＩＣ电路模拟软件中采用．它可用于直流、交流、瞬态分析．该模型的有效性通过与已报道的实验结果进行比较得到证实。     

一款低成本硅PIN光电二极管偏置电路的设计及应用

硅PIN光电二极管在微弱光信号检测领域的应用越来越广泛,但其效果会受到偏置电压等因素的影响,稳定性高、纹波系数小的偏置电压对准确获得被测信号来说是必不可少的。设计一款基于TPS61040电压转换芯片的硅PIN光电二极管偏置电路,并将其用于NaI(Tl)晶体的微弱光信号检测,取得了良好的效果。     

用于电路模拟的PIN雪崩光电二极管模型

针对PIN结构的特殊性，作了适当的合理近似，考虑了p，n区少子扩散，i区载流子漂移，给出一个完整的PIN雪崩光电二极管电路模型。该模型适于在开发OEIC电路模拟软件中采用，亦可加到现有电路模拟软件中。它可用于直流、交流、瞬态分析。该模型完全适用于PIN结构光电二极管。     

硅基光电探测器前置放大电路的输入级CMOS实现

介绍前置电路对光电探测器性能的影响和给出一种适用于硅基光电探测器前置放大电路的输入级CMOS实现。     

基于光电二极管反偏的光电检测电路的噪声分析

噪声性能是限制光电检测电路探测能力的重要因素,针对这个问题,设计了基于光电二极管反偏的光电检测电路并分析其电路噪声,分析噪声时,创新性地从光电检测电路结构出发,将整个电路等效为光电二极管、晶体三极管、运算放大器三个级联模块,详尽分析了每个模块的噪声来源及其相关因素,计算每个模块的输出噪声,最终得出整个电路的输出噪声电压模型。根据输出噪声电压模型,确定了电路的各项参数,预估电路的输出噪声电压,最后,搭建实际电路,测量电路的噪声性能,验证了输出噪声电压模型的准确性,实现低噪声光电检测电路的设计。     

基于APD的光电探测器电路研究与设计

提出将APD与前置放大器电路配合使用的最佳方法.利用光电转换信噪比数学模型,确定选择与APD匹配的电路器件,给出了前置放大器采用低噪声的分体器件与集成运算放大器相组合的设计方法.通过对前置放大器重要参数信噪比进行测量和分析.结果表明,该探测器电路信噪比优于直接与集成运算放大器匹配的探测器电路,且可靠性高,宜扩展,具有广泛的应用前景.     

石墨烯与典型光导型光电探测器读出电路的对比研究

石墨烯光电探测器具有兼容性好和宽波段响应等优势,其读出电路可类似于微测辐射热计等传统探测器.然而,石墨烯光电探测器一般属于光子型,其响应度、功耗和积分时间等具有显著差异.针对纯石墨烯、石墨烯-硫化铅异质结、硫化铅和典型微测辐射热计4种探测器,结合实测器件参数,进行读出电路的对比研究.仿真结果表明:由于其较高的响应度,实...     

基于光电二极管检测电路的噪声分析与电路设计

光电二极管可以将光信号转化为电信号,它主要是通过半导体PN结的光电效应来实现这一转化步骤的.通过光电二极管对电路的噪声进行检测具有重要意义,就主要分析光电二极管对电路的噪声检测的价值,同时简单的分析相关的电路设计问题,希望所得结果能够为相关领域提供有价值的参考.     

超声骨科换能器等效电路模型研究

在超声骨科换能器等效电路模型中,各类损耗和被切割组织负载是影响模型准确性的主要因素。在考虑压电材料的介电损耗、机械损耗及其他部分机械损耗下,建立了空载等效电路模型。实验证明,此模型能更准确地预测换能器的空载特性。建立了组织负载模型以及与负载相关的机械损耗模型,通过组织切割实验,验证了该等效电路模型能很好地描述骨科超声换能器有负载情况下的特性。     

带状线低通滤波器的等效电路模型研究

所涉及的滤波器结构中包含开路端、T型接头等不连续性部分,因此在分析时应充分考虑到这些不连续部分所产生的传输损耗。基于传输线基本理论和矩量法(MoM),通过曲线拟合获得了偏心带状线开路端电容的解析公式,然后依据已有的微带线不连续性等效电路理论,提出了偏心带状线低通滤波器的等效电路模型。经实例验证发现,所得模型的计算结果与IE3D软件仿真结果吻合良好,而传输线理论法未考虑上述传输损耗,计算结果存在明显偏差。     

单平面双螺旋谐振单元等效电路改进

单平面双螺旋谐振单元是一种新型左手单元,其现有的等效电路模型存在精确模拟频带窄,低频段拟合特性差等缺陷。针对上述问题,本文提出了单平面双螺旋谐振单元和基于该单元传输线的改进等效电路模型。通过与全波仿真结果进行对比,证明改进等效电路模型的有效性。上述改进等效电路模型可以在1～5GHz频带内对单平面双螺旋谐振单元及基于该单元传输线的电磁特性进行精确模拟。同时,上述模型可以对不同螺旋圈数传输线结构传输系数频率响应变化趋势做出较为准确的预测。所以,改进电路模型可以更有效地描述对应结构的主要工作原理。     

VDMOS等效电路的SPICE模型

分析了VDMOS器件中存在的各种寄生效应以及这些寄生效应对器件性能的影响,在此基础上建立了VDMOS等效电路的SPICE模型.通过MEDICI数值分析软件,模拟VDMOS在不同偏置条件下的电压、电流、电容特性,从而提取出VDMOS等效电路模型参数.并用SPICE软件对等效电路仿真,进行了直流分析和瞬态分析,得到等效电路的电学特性曲线图.仿真的结果与MEDICI器件模拟工具模拟结果相互比较,具有较好的一致性.     

矩阵排列型SMPDP等效电路模型的改进

现有荫罩式等离子体显示屏(SMPDP)等效电路模型的建立,是基于所有像素特性一致,同时工作状态相同的假设,因此在其仿真应用中存在局限性。文章在原模型基础上进行了改进设计,提出了多放电单元矩阵排列式等效电路模型。该模型在原电路模型的基础上增加了寻址电极驱动IC和数据电极驱动IC电路,同时复制了多个放电单元等效电路模型。该模型在实现原等效电路模型各项仿真功能的基础上,还能实现原模型所不及的仿真功能,例如寻址期工作特性仿真、像素单元特性不一致对整屏性能的影响、相邻像素之间相互影响等。通过在PSpice环境下对矩阵排列型等效电路模型的系统工作特性仿真,所得结果与实验测试结果基本一致,因此该模型具有良好的等效替代性,适用于今后对SMPDP的系统设计与优化。     

可重构的低温共烧陶瓷电容高频等效电路模型

低温共烧陶瓷电容元件在微波多芯片组件设计中具有重要地位,其模型是系统仿真的关键.根据电容的物理结构特点,提出了一个可重构的高频电容模型,并给出其模型参数的计算公式.最后用ADS对双层电容和四层电容等效电路模型的S参数和用三维电磁场仿真软件的仿真结果做了对比,结果表明,其双层电容等效电路模型可以准确到4 GHz,其四层电容等效电路模型可以准确到2 GHz.采用等效电路的仿真时间比三维电磁场仿真软件约快60倍.     

基于等效电路模型的半导体激光器直流偏置分析

从传统的激光器速率方程出发,同时考虑芯片封装寄生参量和本征区接触参量的影响,得出一种双异质结半导体激光器的新型等效电路模型,在此模型基础上用电路仿真软件PSpice分析了直流偏置对激光器弛豫振荡、小信号频率响应、大信号脉冲响应的影响。     

掩埋隧道结VCSEL芯片小信号等效电路模型

提出了适用于一种1.55μm掩埋隧道结垂直腔面发射激光器(VCSEL)芯片的小信号等效电路模型.等效电路的提出是基于半导体激光器速率方程以及VCSEL芯片结构,电路中各元件都有严格的物理意义.根据实验测得芯片的反射系数及传输参数,通过小信号等效电路仿真模拟,得到电路各元件参数值.不同偏置电流下,模拟结果与实验结果吻合都非常好,证明了该等效电路的有效性.     

MEMS微波功率传感器的三维等效电路模型

为了得到热电式MEMS微波功率传感器的三维温度分布和时间常数,建立了传感器的三维等效电路模型。首先根据热-电参数的等效关系和传感器的结构建立等效电路模型。接着,对等效电路的单元模块进行理论分析。最后,根据建立的三维等效电路模型研究传感器的温度分布和响应时间。传感器的灵敏度为0.076 mV/mW@10 GHz,时间常数为56.24μs。测试结果表明,传感器的灵敏度为0.06 mV/mW@10 GHz,时间常数为85μs。所建立的三维等效电路模型不但可以得到微波功率传感器的响应时间,而且可以准确地得到热量在衬底的耗散情况。因此,本研究对热电式MEMS微波功率传感器设计具有一定的参考价值。