高性能集成运放的教学与应用

论述了高性能集成运放教学的必要性、必要的知识铺垫和主要知识点。列举了三种不同高性能运放的应用实例。     

基于超宽带的无线传感器网络研究与应用分析

无线传感器网络的广泛应用对其物理层性能提出了更高的要求,UWB技术由于低功耗、定位精度高等特点成为无线传感器网络体系结构设计中物理层的候选协议。本文介绍了UWB应用于无线传感器网络物理层的研究与应用现状。     

一种宽电源电压带隙基准源的设计

提出一种可在宽电源电压范围下工作的带隙基准源设计.由于采用了一些新的结构,使得其电源抑制比和温度稳定性有明显提高.为支持电源管理芯片的休眠工作模式以降低待机功耗,电路中专门设置了一个辅助的微功耗基准,在正常模式下为电路提供偏置,在休眠模式中替代主基准以节省功耗.仿真结果表明,该基准源提供的1.27V基准电压在-20至120℃范围内的最大温漂为3.5mV.当供电电压由3V变化至40V时,基准电压的变化为56μV.在低于10kHz的频率范围内基准源具有大于100dB的电源抑制比.芯片采用1.5μm BCD(Bipolar-CMOS-DMOS)工艺设计与实现.实验结果证实上述设计目标已基本实现.     

基于零阶统计量的韧性归一化自适应时间延迟估计

依据零阶统计量理论,给出对数矩过程、对数宽平稳及对数各态遍历的定义,提出一种韧性的归一化自适应时间延迟估计方法(简称NZOSTDE).该算法用FIR滤波器对两个含有脉冲噪声的观测信号建模,利用不存在有限方差的脉冲信号经过对数变换后其各阶矩的存在性和几何功率的概念,在对数域基于最小均方误差(LMS)准则归一化自适应得到FIR滤波器的系数,该系数最大值对应的序号就是时间延迟的估计值.本文提出的新算法克服了基于分数低阶统计量(FLOS)算法的局限性.计算机仿真实验表明,NZOSTDE算法在强脉冲噪声环境下比归一化最小平均P范数时间延迟估计方法(简称NLMPTDE)算法更具有韧性.     

基于均匀圆阵的相干源三维参数估计算法

基于均匀圆阵,提出了一种宽频段信号频率和二维到达角联合估计的新方法—CTDS算法。通过对构造的波达矩阵进行特征分解,该算法能精确地估计具有相同数字频率的相干信号的三维参数,无需多维谱峰搜索,具有计算量小,三维参数自动配对的优点。另外,算法通过增加延迟抽头级数解相干,因此避免了通常的降维解相干算法引起的阵列孔径损失,同时减少了所需的阵元数。计算机仿真结果验证了算法的有效性。     

一种新型滞环电流控制电路的设计

传统的滞环电流控制电路通过共基极差分放大器采样电流信号,放大器的偏置电流会对检测电流有较大影响.提出了一种新型滞环电流控制电路,其采用宽共模输入电压范围的比较器结构,电流检测信号从双极型晶体管基极输入,能有效减小对检测电流的影响.该电路在25 V 1.5μm BCD工艺下设计实现,运用在白光LED恒流驱动芯片之中.仿真结果表明该电路的共模输入电压范围为5～25 V,从检测电流吸收的偏置电流不超过308 nA,能较好地完成恒流控制的功能.     

CdSe quantum dots in chiral smectic C matrix: experimental evidence of smectic layer distortion by small and wide angle X-ray scattering and subsequent effect on electro-optical parameters

CdSe quantum dots (QDs) dispersed ferroelectric liquid crystal (FLC) has been subjected to small and wide-angle X-ray scattering and atomic force microscopy to understand the molecular organization in chiral smectic C (SmC*) phase. SAXS indicates that the presence of QDs causes enhancement in the smectic layer separation. The smectic order parameter for neat FLC and FLC–QDs mixtures is obtained in the range of 0.6 to 0.85. Both smectic order parameter and structural tilt are found to be lesser for FLC–QDs mixtures as compared to neat FLC. The insertion of QDs in SmC* matrix causes localized smectic layer distortion in such a way that spontaneous polarization remains almost the same but the electro-optic switching of molecules becomes faster. We have outlined the superiority of FLC–QDs mixtures for electrical energy storage and their suitability in electronic devices.     

高碳烃宽温度范围燃烧机理构建及动力学模拟

发动机中燃料点火特性以及燃烧能量的释放对于发动机设计具有非常重要的作用,为了提高燃料的燃烧效率以及减少燃料在燃烧过程中污染物的排放,基于反应动力学机理对燃料燃烧过程的模拟就显得十分必要。因此需要更加深入的认识碳氢燃料的燃烧机理,探索其在燃烧过程中十分复杂的化学反应网络。为了发展能够适用于实际燃料多工况条件(宽温度范围、宽压力范围和不同当量比)燃烧的燃烧机理,基于碳氢燃料机理自动生成程序ReaxGen构建了正癸烷燃烧详细机理(包含1499个物种,5713步反应)和正十一烷燃烧详细机理(包含1843个物种,6993步反应)。详细机理主要由小分子核心机理和高碳烃类(C5以上)机理两部分组成。为了验证机理的合理性与可靠性,本文对于高碳烃燃烧新机理在点火延时时间以及物种浓度曲线进行了动力学分析,并与实验数据及国内外同类机理进行了对比,结果表明本文提出的正癸烷和正十一烷燃烧新机理在比较宽泛的温度、压力和当量比条件下都具有较高的模拟精度,为发展精确航空煤油燃烧模型提供了基础数据。同时考虑到详细机理的复杂性以及机理分析的计算量大和时耗长,本文基于误差传播的直接关系图形(Directed Relation Graph with Error Propagation,DRGEP)方法简化得到的包含709组分2793反应的正癸烷和包含820组分3115反应的正十一烷简化机理,使用DRGEP方法时所采用的数据点选自压力范围从1.0×10~5 Pa到1.0×10~6Pa,当量比范围从0.5到2.0,初始温度范围从600到1400时恒压点火的模拟结果在点火延迟时间附近区域的抽样,同时在正癸烷机理简化中选取正癸烷、O_2和N_2作为初始预选组分,正十一烷的机理简化中主要选取正十一烷、O_2和N_2作为初始预选组分,得到的简化机理在比较宽泛的条件下的预测结果与详细机理吻合很好。最后结合敏感度分析方法分析了正癸烷和正十一烷的点火延迟敏感性,考察了机理中影响点火的关键反应。结果表明:这些机理能够合理描述正癸烷和正十一烷的自点火特性,在工程计算流体力学仿真设计中有很好的应用前景。     

三波长宽角度消偏振平板分光膜的设计

分光膜都是倾斜使用的,不可避免地存在S和P 2个偏振分量的分离。在许多实际应用中,这是一个迫切需要解决的刺手难题。基于Thelen和Costich理论,选择初始膜系材料和结构,并在Needle合成法与Conjugate graduate精炼法的帮助下,采用全介质材料设计了532nm,633nm和1315nm三波长宽角度消偏振平板型分光膜,空气中入射角的变化范围为45°±5°。结果表明：在宽角度范围内,此膜系在(532±10)nm,(633±10)nm和(1315±10)nm范围的偏振分离都能比较好地满足消偏振要求。     

Highly Bendable and Rotational Textile Structure with Prestrained Conductive Sewing Pattern for Human Joint Monitoring

Human joints have respective ranges of motion and joint forces corresponding to each kind of joint; this necessitates considerations of the characteristics of human joints to fabricate wearable strain sensors conformable to the human body, and capable of precisely monitoring complex motions of the human body. In the present study, the “all textile‐based highly stretchable structure” that is capable of precisely sensing motions (folding and rotation) of the human joints (finger, wrist, elbow, spine, and knee) is fabricated by optimizing patterns (straight, blind, and zigzag) of conductive yarns employed as the conductive part of the strain sensor, and several textile substrates (braided elastic fabric, knit fabric, and woven fabric), having preferable elasticity and conformability employed for the fabrication of strain sensors suitable for human joints. In particular, the technology, enabling the prestraining of textile substrate, is exploited to fabricate a strain sensor that is capable of outputting selective signals corresponding to the folding motion of the spinal joint over a predetermined angle of motion, and the gait pattern of the wearer of the sensor, attached to his or her knee joint doing folding and rotational motions, is analyzed.