射频微机械可变电容的设计与模拟

介绍了一种可用于射频通信系统压控振荡器中的基于MEMS的平行板可变电容.该电容通过采用新的"一上两下"(一个上极板,两个下极板)结构,使电容值的变化范围突破了传统两层平行板可变电容的150%的理论限制.上极板上加电压后,在静电力作用下向下移动从而改变电容值.当所加电压值从1V变化到10V时,电容值相应从0.39pF变化到0.96pF(变化范围为246%).使用CoventorWare、HFSS软件对电容进行了模拟,给出了C-V曲线、S11参数随频率的变化曲线图.将该电容用于考比兹压控振荡器电路中进行了模拟,给出了输出波形图.     

S波段压控振荡器腔体结构设计

一、前言随着电子技术的不断发展,晶体管压控振荡器在电子设备中得到了广泛应用。尤其是高Q值、大变容比的二极管的发展,使晶体管压控振荡器更显示了其优越性。它与其它类型的压控振荡器相比较,具有电调谐速度快、调谐功率小,结构紧凑、重量轻、造价低等优点。因此在许多电子产品中得到应用。通过对几种结构类型的晶体管压控振荡器的比较,同轴腔体晶体管压控振荡器的优点更为明显。由于腔体的Q值高,容易达到频率稳定度高、噪声低、频谱纯的要求。     

光泵磁力仪中压控振荡器的设计与实现

压控振荡器是光泵磁力仪的核心器件。为使光泵磁力仪能够对整个地磁场范围进行有效测量,需要一种输出频率范围宽。波段覆盖系数大,并具有较高瞬时稳定度的压控振荡器。采用多个变容二极管并联的方法,设计了基于西勒振荡电路形式,具有放大功能的压控振荡器。实验结果表明,该压控振荡器的输出频率范围大于8~20 MHz,波段覆盖系数达到2.5,输出波形幅度在整个频率范围内均达到3V以上,信号输出稳定,完全满足光泵磁力仪对地磁测量的要求。     

基于CMOS TSMC0．25μm工艺的2．4GHz频率合成器

为了能满足2.4 GHz频段蓝牙无线通信标准,采用互补型金属氧化物半导体(CMOS)TSMC0.25μm工艺,设计了一个全集成的2.4 GHz工作频率的频率合成器.重点分析和设计了锁相环(PPL)中核心器件压控振荡器(VCO)和频率分频器两个高频电路,其中,压控振荡器采用交叉耦合的LC振荡器结构以减少相位噪声和面积,频率分频器采用增强型的移相技术,以提高工作频率和稳定性.实验数据表明,压控振荡器的相位噪声以及系统的锁定时间皆可满足2.4 G频段的无线通信需求.     

新技术 新产品

CD71031GP 四输出压控环形脉冲分配器CD71031 GP 四输出压控环形脉冲分配器(简称四闪光电路),主要用于收录机和电风扇标牌闪烁,也可用于彩灯控制电路。该电路内含一个 RC 振荡器和四相脉冲分配器,能按顺序输出四相大电流脉冲。RC 振荡器的频率受控于前级的交直流整流电路。前级输出入信号增大时,频率提高;当前级电路无信号时,频率按 RC 网络确定的时间常数振荡。     

新技术 新产品

CD71031GP四输出压控 环形脉冲分配器 CD71031 GP四输出压控环形脉冲分配器(简称四闪光电路),主要用于收录机和电风扇标牌闪烁,也可用于彩灯控制电路。该电路内含一个RC振荡器和四相脉冲分配器,能按顺序输出四相大电流脉冲。RC振荡器的频率受控于前级的交直流整流电路。前级输出入信号增大时,频率提高;当前级电路无信号时,频率按RC网络确定的时间常数振荡。     

一种新型的宽带压控振荡器的设计

分析了变容二极管直接调频原理,采用对称的电路结构设计,构建了一种高性能压控振荡器。利用Advance Design System对电路进行仿真和优化,在0-30V的调谐电压范围内输出频率为800MHz-2200MHz,相位噪声为-88．06dBc／Hz@10kHz。实现了一种利用变容二极管直接调频,具有低相位噪声,低成本,易根据需求优化参数的宽带压控振荡器。     

VFC式绝对位移传感器研究

首次提出了一种“VFC式绝对位移传感器”,它采用电压—频率变换原理,利用分压电路的输出电压随电阻的变化而变化的特性,通过其对压控振荡器的输出控制,实现输出频率的同步变化,从而实现位移—频率的模数转换,通过对输出频率进行信号处理,实现对位移量的测量。这种传感器与分压电路的精度、压控振荡器的线性度有关,采用适当的分压电路时,可实现对直线位移和圆位移的测量。     

三极板型RFMEMS压控电容的分析与制作

设计并制作了基于硅基的射频微机械压控电容.该电容采用三对极板的传动结构,当两侧控制极板受到静电力驱动时,位于中部的电容极板将得到更大的位移.能量分析和软件模拟表明,该结构有助于提高压控电容的变化比例.测量表明,该电容品质因数为17@2GHz,并具有较大的电容变化比例(大于50%).该电容工艺简单,实现温度较低(小于350℃),具有与CMOS工艺集成的可行性.     

基于0.6μm CMOS工艺1.56GHz环形压控振荡器设计

设计一个由四级容性源极耦合差分电流放大器和反相器组成的压控振荡器电路，通过控制电流源的方式达到压控振荡的效果。     

电容电感抑制电动工具电磁骚扰的理论和实验研究

针对手持式电动工具的电磁骚扰问题,对电磁骚扰的来源、影响因素和抑制手段进行了归纳,建立了电容和电感的高频等效电路和谐振频率模型,基于更换不同型式、不同容量的电容和电感的滤波器,利用测试接收机、人工电源网络和模拟手对150 kHz～30 MHz的骚扰电压项目进行了测试.分析了不同频段差模干扰的抑制效果,提出了电容、电感的选用和安装建议.研究结果表明,为抑制手持式电动工具电磁骚扰,应充分重视电容电感的高频特性,合理地选择容量和型式,缩短引线,提高谐振频率,从而在较低的成本下实现最佳的抑制效果.     

用替代法测量在线小电容

用替代法完成小电容的测量,可以避免不确定因素对电容测量的影响,完成在线小电容的高精度测量.该方法可以测出电容控制的振荡器在固定温度点所需补偿电容的大小,进而确定出电容器极板的形状,这在电容控制的振荡器的开发中是至关重要的.该方法在时间频率测量及控制、各种仪器仪表的设计等领域有着广泛的用途.现以电容控制的振荡器的开发中在线小电容的测量为例具体介绍了替代法的原理及实现方法,并给出了其实验结果.     

单振子二自由度超声电机驱动电源

设计了用于平板形单振子二自由度超声电机的驱动电源,并针对驱动电源电流负荷较大,输出功率利用率不高的问题,提出了优化驱动性能的措施.该电源利用压控振荡器产生正弦小信号,经高压及功率放大后得到较高的驱动电压及较大的驱动电流实现电机驱动.根据压电振子等效电路模型及工作特性,采取与超声电机并联电感的方法优化了电源驱动性能.制作了驱动电源样机,并对输出性能及优化效果进行了测试.测试结果表明:设计的电源驱动电压及频率可独立连续调节,可输出理想的正弦信号波形;在49.127 kHz、49.756 kHz两种频率下,接超声电机负载时,最大输出电压分别为176.0 V及171.2 V;超声电机并联1.442 mH电感后,电源驱动电流可减少至原来的7.27％和7.41％,功率因数可提高至0.968和0.9550.得到的结果显示,设计的电源满足超声电机驱动要求,采取的优化措施在减小电源电流负荷及提高电源输出功率利用率方面效果明显.     

基于SC切晶体的高准确度MCXO

针对温补晶振在某些场合的应用提出并实现了一种软件数据补偿的特殊微机补偿晶体振荡器(MCXO).不同于传统MCXO对振荡器进行压控补偿的原理,这种新型的MCXO根据温度的变化通过计算机以数据的形式不断修正振荡器的输出频率的标称值,从而达到对振荡器补偿的目的.此外,新型MCXO在温度传感和数据处理的方法上也都有所改进,因而,与传统的MCXO相比,这种MCXO结构简单,准确度高,具有很广的应用前景.     

程控电感电容发生器

介绍了一种采用运算放大器模拟纯电感和电容的阻抗变换器原理，提供了根据此原理构成的电路。此电路能提供从０．１Ｈ到６５５３５００Ｈ的等效电感或从１０－１０Ｆ到６５５３５×１０－７Ｆ的等效电容，在模拟大电感和大电容方面具有一定的优越性。     

基于MCCC的电流模式双二阶滤波器和正交振荡器

提出了一种新颖的电流模式电路,该电路在不改变内部结构的情况下既能实现双二阶通用滤波器,又能实现正交振荡器。电路结构简单,由5个MCCCII(多端输出的电流控制电流传输器)和2个接地电容构成。该电路在实现滤波器时能同时实现高通、低通、带通、带阻和全通等滤波功能,滤波器的品质因素和极点频率可以通过改变MCCCII的偏置电流实现线性独立调节;该电路在实现振荡器时可以实现正交信号输出,且振荡频率线性可调。面向实际电路完成了计算机的仿真分析,实验结果与理论分析完全吻合。     

555时基电路应用新探——开关电源控制器

５５５芯片为传统的时基电路，由于其可以组成无稳态的方波振荡器和压控振荡器，因此可以完成开关电源控制器的控制功能。     

用锁相环路（PLL）测量温度

图1电路是基于这样的想法设计的,即,如果将它的压控振荡器（VCO）输出信号移相90°,再加到输入端,整个环路将能自我锁定。环路将工作在移相网络产生90°移相的频率上。     

SQUID磁强计的低噪声设计—频率合成及锁相技术的应用

本文阐述了在ＳＱＵＩＤ磁强计的电子线路中采用的频率合成及锁要上技术用来恢复淹没在噪声中的信号相位和频率，从而可以对信号进行相干检测的技术。本振信号及载波信号相同频率和采用高精度的稳压电源提高压控振荡器的信号的频谱纯度，使其信号有较纯净的输出，以最大限度地减少相位噪声。     

两侧下拉电极MEMS压控电容的分析和优化

基于能量法对两侧下拉电极控制(SPEC)的MEMS(微机电系统)压控电容进行了分析和优化。使用数值迭代方法计算了压控电容可动极板的挠度试解函数,得到了试解函数形状在不同驱动电压下的曲线。计算结果与有限元仿真所得结果一致。在此基础上,给出了基于铝材料的两侧下拉电极MEMS压控电容的优化过程,得到了优化结果。对于初始应力5 MPa,杨式模量70 GPa,极板厚度1.5 μm,极板间距1 μm,总长度为600 μm的铝材料压控电容,控制电极采用70 μm的优化长度,可以实现变化比率为2∶1电容变化比率。结果表明采用(SPEC)结构的压控电容,能有效地减小或避免静电微机械结构特有的"崩塌"效应,获得较大的电容调节范围。