差分放大器中的不匹配效应及消除方法

叙述模拟集成电路设计中关于MOS管不匹配特性的一些基本概念,以及随着加工尺寸的不断减小,MOS管所引起的一系列短沟道效应,进而描述整个MOS管模型的发展历史,以此说明一个精确模型对模拟电路设计的重要意义.然后进一步阐述因MOS管失配而引起电路性能变差,尤其是对整个D/A转换器性能的影响;进而采用改进技术,并对其进行了进一步验证.针对放大器引起的失调,介绍通过版图设计消除失配的原理,并且运用电路设计方法进行消除,采用TSMC0.25μm标准CMOS工艺参数对其进行仿真验证.针对D/A的电流源失配引起的电路性能变差,采用了电流源自校准技术,并对这种方法进行了仿真验证,取得了不错的成果.     

电流模式算法型A/D转换器的电路结构研究

提出了一种基于电流模式的算法型A/D转换器电路结构,分析说明了其基本原理和具体实现方法;构造了一个6位50 MSPS算法型A/D转换器,给出了在OrCAD/PSpice 10.5下的仿真结果,得出用电流模式电路设计高速A/D转换器有优势的结论.     

一种超高速10位D/A转换器的设计

设计了一种超高速差分电流舵10位D/A转换器.该D/A转换器电路由8路分时复用器、5-31"温度计"译码器、快速转换电流开关和恒流源阵列等单元组成,采用0.35 μm SiGe BiCMOS标准工艺制造.该10位D/A转换器的数据更新率达到1 GSPS.介绍了电路实现原理和各单元的结构及设计思想,给出了电路仿真结果,并对实际电路进行了测试和分析.结果表明,该10位D/A转换器具有精度高、速度快、通用性强等优点.     

电流源的失配分析及设计研究

电流源是一种能向负载提供恒定电流的电路,电流源的匹配程度在模拟电路设计,尤其是在D/A转换器中有着重要的影响.为此,文章研究分析了电流源的失配特性,并针对电流源的失配提出了一种自校准电流源技术,该方法中的每一个位电流输出的大小并不依赖于每个存储管特定的VT和β值,而是等于参考电流的大小.这种电流自校准技术能解决VLSI工艺中由于器件失配而造成的电流精度变差问题.     

10位100MSPS 70 mW双通道交织流水线A/D转换器

设计了应用于3G无线通信中频接收机的10位100 MSPS双通道交织流水线A/D转换器,采用0.18μm CMOS工艺流片.电路工作电压为3.3 V,核心部分功耗不超过70 mW.为了减小A/D转换器的功耗,采用两路并行交织结构,并在两个通道间进行运放共享.运放采用套筒式结构,以进一步节省功耗.对于交织结构,如何保证线性度是设计的关键.线性度主要受直流失调失配、增益失配及采样时间失配的限制.分别采用共享运放、提高每个通道的精度,以及全局被动采样(Global Passive Sampling),减小这些失配的影响.除通道间失配外,还分析了传统双采样电路中的输出开关电荷注入以及断开开关电容串扰对线性度的影响.为了保证A/D转换器的线性度,通过修改时序,消除了以上开关的非理想因素.后仿真结果表明,在100 MsPS采样率下,输入信号带宽为47.6 MHz;最差工艺角(ss,120℃)下,杂散无失真动态范围(SFDR)大于70 dB,信杂比(SNDR)大于60 dB.     

基于D/A转换器的工艺波动表征方法的研究

提出了一种利用微分非线性误差参数(DNL)表征单管MOSFET工艺波动特性的方法,并建立了其数学关系表达式.该表征方法通过测试多组90nm/1.2V标准CMOS生产工艺的D/A转换器工艺样片的驱动管输出电压和电流,利用微分非线性误差作为衡量工艺波动程度的指标参数,得到反映输出驱动管阵列受工艺波动影响的MOS晶体管的器件失配系数ΔD.通过建立两者的数学关系式,量化描述了由工艺波动造成的输出驱动管电流失配,以及该失配对于DAC输出特性变化的影响.由实际测试分析结果可知,该表征方法具有较强的实用价值,能够为模拟IC设计者预测电路性能提供理论依据与技术指导.     

基于布朗运动的分段式电流舵DAC成品率研究

根据随机过程布朗运动理论,基于分段式电流舵D/A转换器的积分非线性概率密度,建立了积分非线性误差(INL)和D/A转换器分段比的数学模型,获得电流源失配对芯片成品率影响的近似公式,并通过蒙特卡罗方法进行了仿真验证.结果表明,低位采用温度计码编码的D/A转换器成品率较低,而低位采用二进制码编码的D/A转换器成品率较高.当转换位数N＜12时,二进制数码越大(＞[N/2]),成品率越大;N≥12时,二进制加权码位数不宜过大.     

一种16位600 MS/s电流舵D/A转换器的设计

基于0.18 μm CMOS工艺,设计了一种16位600 MS/s电流舵D/A转换器。该D/A转换器为1.8 V/3.3 V双电源供电,采用并行输入、差分电流输出的四分段(5+4+3+4)电流舵结构。采用灵敏放大器型锁存器可以精确锁存数据,避免出现误码;由恒定负载产生电路和互补交叉点调整电路组成的同步与开关驱动电路,降低了负载效应引起的谐波失真,同时减小了输出毛刺;低失真电流开关消除了差分开关对共源节点处寄生电容对D/A转换器动态性能的影响。Spectre仿真验证结果表明,当采样频率为625 MHz,输入信号频率为240 MHz时,该D/A转换器的SFDR为78.5 dBc。     

宽电压A/D、D/A转换器用BiCMOS工艺技术研究

研究和开发了一种用于宽电压A/D、D/A转换器的BiCMOS工艺。利用相关晶体管原理和公式,计算出工艺参数,再用TSUPREM4和MEDICI软件,进行工艺和器件仿真,得出精确的工艺参数。流片后对所有器件进行了测试,结果表明,开发的工艺完全符合设计要求。用此工艺制造的A/D、D/A转换器产品,其性能符合设计指标。     

高速高精度流水线ADC的快速仿真方法研究

设计了一种可以与晶体管跨导运算放大器特性高度比拟的运放宏模型.用该宏模型替换采样/保持电路和MDAC模块中的晶体管级放大器电路,进行FFT分析;在仿真结果相差3.2%的情况下,仿真时间为原来的1.7%,大大缩短了流水线ADC的验证周期.在该方法的指导下,设计了一个10位20 MS/s 流水线A/D转换器.在2.3 MHz输入信号下测试,该A/D转换器的ENOB为8.7位,SFDR为73 dBc;当输入信号接近奈奎斯特频率时,ENOB为8.1位.     

结合图像局部信息和Hausdorff距离的活动轮廓模型医学图像分割算法

本文提出了一种新的基于距离局部信息的活动轮廓摸型。该模型的能量函数将区域可扩展能量项(region scalable fitting, RSF)和Hausdorff距离项结合,其中RSF项在目标边缘附近起主导作用,用来吸引水平集函数曲线到达目标边界;而Hausdorff距离由于包含了局部区域的相似信息,可以提高分割方法的稳定性。在保证分割精度的情况下,相对于区域可伸缩拟合及局部巴氏距离的活动轮廓模型RSFB方法,本文方法具有更快的收敛速度和更好的参数选择鲁棒性,对于解决图像分割中的边界模糊和噪声问题效果显著。实验结果显示本文提出的方法在超声图像和不均匀图像的分割中都有非常好的效果,且计算量较小。      

基于环绕式光纤的热风管温度解调技术

为了克服分布式光纤及其温度传感技术应用于高炉热风管中所存在的距离漂移率高、光纤互换性差等缺陷,采用了双端单路解调法,对光纤始末两端所测得的Stokes和anti-Stokes光强度比做算术平均处理,来抵消光纤衰减项Zc。双端单路解调法的距离漂移率K=0.011,更换光纤产生的最大Raman比偏差为0.015。结果表明,该解调法的距离漂移率低,当要求更换其它光纤时,光纤衰减系数不需要重新标定,完全能够实现对沿光纤路径温度场信息的有效测量。     

结合局部能量与改进的符号距离正则项的图像目标分割算法

针对传统C-V模型对颜色不均匀图像分割失败并且对初始轮廓和位置敏感问题,以及现有符号距离正则项存在周期性振荡和局部极值问题。该文提出结合局部能量信息和改进的符号距离正则项的图像目标分割算法。首先,将全局图像信息扩展到HSV空间,并使用局部能量项信息分析每个像素及其领域内的统计特性,从而在较少的迭代次数内有效分割颜色分布不均匀图像。其次,改进现有符号距离正则项,改进后的符号距离正则项在避免水平集函数的重新初始化的同时,提高了计算效率,保证了水平集函数演化过程的稳定性。然后,定义阈值判断法的水平集函数演化的终止准则,使曲线准确演化到目标轮廓。该算法与同类模型的对比实验表明该模型具有较高的分割精度和对初始轮廓的鲁棒性。     

融合耦合距离区分度和强类别特征的短文本相似度计算方法

短文本相似度计算在社会网络、文本挖掘和自然语言处理等领域中起着至关重要的作用.针对短文本内容简短、特征稀疏等特点,以及传统的短文本相似度计算忽略类别信息等问题,提出一种融合耦合距离区分度和强类别特征的短文本相似度计算方法.一方面,在整个短文本语料库中利用两个共现词之间的距离计算词项共现距离相关度,并以此来对词项加权从而捕获词项间内联和外联关系,得到短文本的耦合距离区分度相似度;另一方面,基于少量带类别标签的监督数据提取每类中强类别区分能力的特征项作为强类别特征集合,并利用词项的上下文来对强类别特征语义消歧,然后基于文本间包含相同类别的强类别特征数量来衡量文本间的相似度.最后,本文结合耦合距离区分度和强类别特征来衡量短文本的相似度.经实验证明本文提出的方法能够提高短文本相似度计算的准确率.     

脉冲激光制备ZnO薄膜烧蚀过程中的温度演化

为了研究脉冲激光烧蚀氧化锌靶材的整个过程,给出脉冲激光作用块状靶材的烧蚀模型.从包含热源项的导热方程出发,利用适当的动态边界条件,详细研究了靶材在熔融前的温度分布规律.结果表明,靶材熔融前,在固定位置,温度随时间推移而升高,且距离靶面越近,变化率越大.在同一时刻不同位置,温度随着热扩散距离增加而下降;并采用精确解与积分近似法相结合的方案,给出熔融后固液两相的温度分布与时间和位置的变化关系.液相的温度梯度随扩散距离增加而下降,在距烧蚀面0.5μm之内,温度梯度很大;在0.5μm后面的部分,温度变化就很缓慢;固相的温度变化较为复杂.     

基于O2 吸收特性单站被动测距机理研究

大气中氧分子浓度分布相对稳定,随纬度位置和季节变化不大;吸收波段跨越762 nm,易于被非低温探测器探知;带内无叠加其他大气组分吸收谱。据此提出基于其吸收特性的比尔定律被动测距。通过基线拟合寻找762 nm 和690 nm 附近的吸收率来反演距离。朗伯-比尔定律应用中的一项固有误差项被发现,定义为非线性初值。其本质是仪器非理想特性的限制引起的不可消除的线间辐射强度。搭建距离测算实验平台,对东经113,北纬38地区,不同季节不同时段不同天气条件,建立大量的不同组约束条件下的氧吸收率与距离的关系样本数据库。统计拟合得到经验模型实时修正理论模型中的非线性初值项,距离反演精度小于2.7%。     

利用局部离散度活动轮廓模型的强度非均匀图像分割

强度非均匀现象在真实图像中普遍存在,采用常规基于强度的分割算法会导致严重的误分割。针对强度非均匀图像分割,提出了基于局部离散度的活动轮廓模型分割算法。首先定义基于类内类间距离的离散度,然后利用核函数提取局部区域信息,同时加入边缘指示函数加权的轮廓线长度项能量,建立基于局部离散度的活动轮廓模型。最后引入水平集函数惩罚项,避免水平集方法在演化求解时需要不断初始化的问题。合成图像和真实图像实验结果证明本文算法性能稳定,适应于强度非均匀图像的分割。      

Image segmentation using fuzzy energy-based active contour with shape prior

This paper presents a fuzzy energy-based active contour model with shape prior for image segmentation. The paper proposes a fuzzy energy functional including a data term and a shape prior term. The data term, inspired from the region-based active contour approach proposed by Chan and Vese, evolves the contour relied on image information. The shape term inspired from Chan and Zhu’s work, defined as the distance between the evolving shape and a reference one, constrains the evolving contour with respect to the reference shape. To align the shapes, we exploit the shape normalization procedure which takes into account the affine transformation. In addition, to minimize the energy functional, we utilize a direct method to calculate the energy alterations. The proposed model therefore can deal with images with background clutter and object occlusion, improves the computational speed, and avoids difficulties associated with time step selection issue in gradient descent-based approaches.     

A method for the rapidly convergent representation ofelectromagnetic fields in a rectangular waveguide

A modified image method for calculating the fields produced by straight electric and magnetic current segments is proposed and found to be effective for calculating the fields near the source. Computing errors of the field increase as the distance from the source to the observation point increases. Therefore, the modified image method is improved for the accurate calculation at any position by adding a correcting term. In order to check the adequacy and usefulness of the method considering the term, its error is compared with that of the method without it     

GaAs MsM光电探测器暗电流特性

据根金属－半导体－金属光电探测器内的能带结构以及热电子发射与扩散理论相结合的模型，导出了ＭＳＭ光电探测器暗电流的计算公式，并用数据计算方法了不同距离和不同掺杂浓度与暗电流的关系，为设计低暗电流ＭＳＭ光电探测器提供了依据。