基于ORCAD电路仿真对差动放大电路的研究

PSpice软件以其精确和接近实际的电路模型和元器件模型,能对电子线路进行逼真的模拟,为电路学习和设计者提供一个虚拟工作平台。以差动放大电路的研究为实例,通过理论推导差动放大电路的差模传输特性和共模传输特性,对照PSpice仿真结果,说明ORCAD电路仿真在模拟电子电路教学中的积极作用。     

MEMS压阻式三轴加速度传感器的双路循环电桥检测法

A cycle bridge detection method, which uses a piezoresistive triaxial accelerometer, has been described innovatively. This method just uses eight resistors to form a cycle detection bridge, which can detect the signal of the three directions for real time. It breaks the law of the ordinary independent Wheatstone bridge detection method, which uses at least 12 resistors and each four resistors connected as a Wheatstone bridge to detect the output signal from a specific direction. In order to verify the feasibility of this method, the modeling and simulating of the sensor structure have been conducted by ANSYS, then the dual cycle bridge detection method and independent Wheatstone bridge detection method are compared, the result shows that the former method can improve the sensitivity of the sensor effectively. The sensitivity of the x, y-axis used in the former method is two times that of the sensor used in the latter method, and the sensitivity of the z-axis is four times. At the same time, it can also reduce the cross-axis coupling degree of the sensor used in the dual cycle bridge detection method. In addition, a signal amplifier circuit and adder circuit have been provided, Finally, the test result of the ＂eight-beams/mass＂ triaxial accelerometer, which is based on the dual cycle bridge detection method and the related circuits, have been provided. The results of the test and the theoretical analysis are consistent, on the whole.     

数字激光告警系统探测接收前端设计

探测接收前端是激光告警系统的关键部件,针对数字激光告警系统设计激光脉冲探测接收前端.采用宽带、高增益、低噪声的跨导放大方式实现了对最小来袭激光脉冲产生的10 nA,10 ms的微弱窄脉冲电流的放大,采用放大器饱和方式实现信号的整形,把来袭激光脉冲转换、放大成数字系统能处理的数字脉冲,脉冲宽度代表作用能量大小.前端最小可检测来袭激光信号能量达1μW,动态范围达100 dB.该宽带低噪声跨导放大电路很好地处理了电容对窄脉冲的影响,具有带宽宽(500 MHz),成本低的特点,为放大微弱的ns级及以下的窄脉冲电流信号提供一个很好的宽带方案.该设计结构简单、成本低廉、易于维护,不仅可用于激光来袭探测,还可用于激光安防系统等.     

用于气体浓度检测的VCSELs温度控制电路设计

在利用可调谐半导体激光器吸收光谱（TDLAS）技术对气体浓度进行检测时,检测系统对激光器的温度稳定性要求较高。提出了一种基于max1978的VCSEL激光器自动温度控制（ATC）方案,建立了热电制冷器（TEC）的数学模型,对TEC的热惯性进行了测试,以热惯性测试结果为基础对比例积分微分控制（PID）电路参数进行了整定,设计出了具有较高控制性能的温度控制电路。电路采用闭环负反馈自动控制方案,采用PID电路产生控制信号,驱动TEC,实现了对VCSEL激光器工作温度的有效控制。实验测试结果表明,电路的温度控制精度达到+0.03℃,较好地实现了激光器工作温度稳定性的控制。     

57nm的低噪声宽带掺铒光纤放大器

采用双级级联单程放大实现高增益、低噪声的C波段掺铒光纤放大器(EDFA)；采用双级级联双程放大实现高增益、超平坦的L波段EDFA。在此基础上，采用并联结构实现了30dB以上的高增益、3dB带宽为57nm的低噪声宽带EDFA。     

高功率掺镱双包层光纤放大器放大特性理论模拟

 运用掺镱双包层光纤放大器的理论模型,分析了连续和脉冲光放大时放大自发辐射(ASE)的计算方法。采用Runge-Kutta方法求解了考虑ASE稳态时掺镱双包层光纤放大器的放大特性,采用有限差分法求解了矩形、高斯和超高斯脉冲的放大特性。结果表明：用3 m长的双包层光纤、10 W的泵浦功率可以将脉宽3 ns、峰值功率为1 W的脉冲信号光峰值功率放大到15 kW左右;在饱和增益情况下,脉冲的波形变尖,宽度变窄;采用短的大模场双包层光纤和后向泵浦方式可以有效地降低ASE,并避免有害非线性效应。     

三波长反向泵浦喇曼放大器的优化与系统实现

将三波长反向泵浦的光纤喇曼放大器的增益优化问题转化为有约束条件的非线性规划问题,并用二次规划法求解。在优化结果的指导下,建立了实验系统,并利用放大的自发喇曼辐射谱微调泵浦功率实现了70nm带宽上平均增益为10dB、增益波动小于1dB的喇曼放大。     

基于撞针原理的高粘性微喷系统的设计与分析

为了实现对高粘性微量液滴的高效率喷射,研制了一种基于撞针原理的非接触式微喷装置。采用压电陶瓷作为驱动装置,再利用菱形放大机构进行微位移放大,采用有限元软件对菱形放大机构进行静、动态特性分析,确定喷针和喷嘴的配合形式及相关尺寸,然后利用MATLAB软件进行动力学方程的求解,仿真结果显示,喷针的位移和速度均满足喷射条件,最后针对5～10Pa.s粘度的液体进行了微喷实验。实验结果表明:该微喷装置可稳定地实现胶液的喷射,输出流量随着驱动电压的增大而增大。     

基于3D-HEVC标准的相邻块视差矢量获取算法质量优化的研究

在高效视频编码标准的三维扩展方案(3D-HEVC)中,相邻块视差矢量获取算法是视点间纹理图编码的一项关键技术.针对现有快速算法获取的视差矢量质量有所下降的问题,本文提出一种利用分组搜索和按比例组合策略的相邻块视差矢量获取质量优化算法.首先,改变原有相邻块视差矢量获取算法中将第一个搜索到的视差矢量作为最终视差矢量的准则;其次,设计一种新的分组结合方法,将时间方向和空间方向上的待搜索的候选块分为若干小组,并将互相临近的候选块中得到的视差矢量按比例结合为新的视差矢量;最后,设计新的分组搜索策略,在新的视差矢量与原有矢量中获取最终相邻块视差矢量.实验结果表明,在维持现有基于编码单元的简化相邻块视差矢量获取算法效率的前提下可实现编码质量提升.     

一种新型三路自适应热释电系数测试系统

基于动态电流法设计了一种新型热释电系数测试系统,其新颖之处在于首创设计了三路自适应微电流放大电路模块,该模块解决了弱热释电材料需要小动态范围,高灵敏度微电流放大而强热释电材料需要大动态范围,低灵敏度微电流放大的矛盾.系统先利用计算机对三路自适应微电流放大电路进行控制,再利用其强大的信息处理能力来获取热释电系数与温度的关系曲线,并在计算机上以数据和图形形式显示出来.实验结果证明,该新型三路自适应热释电系数测试系统既能满足弱热释电性材料,也能满足强热释电性材料热释电系数的测试要求.