一种新型温度补偿方式的带隙基准电压源

设计产生正、负温度系数电压的电路,在传统基准电压源电路的基础上引入新型具有负温度系数电压的补偿电路,使基准的温度系数大大降低。设计基于中芯国际SMIC 0.18μm工艺,仿真结果表明:在工作电压5 V及环境温度27℃下,输出电压为1.3 V;在0～145℃温度变化范围内,温度系数为4.46×10-6/℃。采用二级运放结构,在低频时电源电压抑制比(PSRR)为-73.66 d B;完成了版图设计,版图尺寸为81.44μm×129.47μm。     

强联合大气湍流下到达角起伏时间频率谱分析

考虑到折射率结构常数和传输距离对星地链路激光通信质量的影响,本文在修正Rytov 方法的基础上,根据星地链路的实际情况,建立了强联合大气湍流模型;并采用谱分析法,得出适用于强湍流区的到达角起伏时间频率谱表达式;最后,分析了对流层Kolmogorov湍流和平流层Non-Kolmogorov湍流对星地链路瞄准捕获跟踪的联合影响.结果表明:大气湍流对星地链路激光通信具有显著影响,且对流层的影响远小于平流层;适当增大接收孔径和频率,可以有效降低大气湍流对星地链路稳定性和可靠性的影响,从而提高星地链路的通信质量.     

非柯尔莫哥洛夫湍流对星光到达角起伏影响研究

基于A. S. Gurvich等人所提出的非柯尔莫哥洛夫湍流功率谱密度模型,推导了弱起伏条件下的到达角起伏方差,得到了一个解析的结果;然后,利用该结果分析了对流层柯尔莫哥洛夫湍流和平流层非柯尔莫哥洛夫湍流对星光到达角起伏的联合影响。结果表明:星光到达角起伏主要是由对流层柯尔莫哥洛夫湍流决定;对于不同的接收孔径,到达角起伏5%~14%是由平流层非柯尔莫哥洛夫湍流引起的。此外,非柯尔莫哥洛夫湍流对到达角起伏还取决于接收孔径、湍流外尺度及非柯尔莫哥洛夫湍流起伏强度。     

一种基于伪C-2C混合结构DAC的低功耗SAR型ADC

针对传统SAR ADC电容面积大、功耗高的问题,提出一种基于伪C-2C混合结构DAC的10位低功耗SAR ADC。设计基于SMIC 0.18μm CMOS工艺,采用伪C-2C与权重电容混合结构来降低整个DAC所需的单位电容数和ADC的功耗;使用一种新型的单边开关切换策略来降低DAC的非线性,进一步降低功耗。以栅压自举开关作为采样开关来提高电路线性度;通过无预放大动态比较器保持ADC的静态功耗为零,并对传统的动态比较器进行优化,使其在无预放大的情况下具有较小的输入噪声。采用异步时序逻辑使ADC在低功耗的同时保持较高的转换速率。电路在Cadence平台进行仿真验证,仿真结果表明,DAC电容阵列线性度及比较器精度符合ADC应用需求,整体电路实现逐次逼近功能,在7.7MS/s的采样速率下,平均功耗仅为96μW。     

基于蚁群聚类算法的RBF神经网络在压力传感器中的应用

针对压力传感器在应用中存在温度漂移这一缺点,提出了一种基于蚁群聚类算法的RBF(Radial Basis Function)神经网络温度补偿方法。利用蚁群算法的并行寻优特征和一种自适应调整挥发系数的方法作为聚类算法来确定RBF神经网络的基函数的位置,并通过裁减的方法约简隐层的神经元达到简化网络结构的目的。通过仿真可以看出,该算法具有误差小,精度高等优点,对压力传感器的温度漂移有较好的补偿效果。     

基于物联网的智能仓库监控系统设计与实现

针对库房环境监测和报警落后、缺乏智能化的问题,利用物联网技术设计了一种智能仓库监控系统,可以对库房内的温度、湿度以及火灾情况进行实时监控。系统采用SHT10温湿度传感器实时采集库房内的温度和湿度,采用R2868火焰传感器和HIS-07离子烟雾传感器监测火灾信息,这些数据通过Zigbee技术传送到管理中心计算机,管理中心计算机对这些数据进行分析和处理。当火灾发生时,管理中心计算机自动控制灭火装置进行灭火;并通过电信网自动给管理员和消防部门打电话进行相应的处理。实验证明,该系统性能可靠,完全能够实现仓库的智能监控和火灾报警,具有较好的实用价值。     

基于PWM的可见光通信系统设计

为了解决传统可见光通信技术中抗光干扰能力弱的问题,采用脉冲宽度调制(PWM)的调制方式,以STM32为核心处理器,完成了可见光通信系统的设计.实验中将两颗50 ix光通量的LED光源发出的可见光作为信息载体,在室内非封闭空间的0.5m直视链路上,在9 600 Bd的单工通信下,误差仅为1.879 0×10-4.实验结果表明,基于PWM调制的可见光通信系统能降低室内光线干扰的问题,将促进可见光通信技术在室内无线通信领域的发展和应用.     

一种斩波稳定4阶单环Σ-Δ调制器

设计了一种适用于加速度计接口电路的全差分Σ-Δ调制器。该电路基于1位量化的4阶单环前馈结构,利用根轨迹法分析了该高阶系统的稳定性,采用斩波稳定技术降低了低频噪声和失调电压。电路采用标准CMOS工艺流片,测试结果显示,在5 V电源电压和250 kHz采样频率下,功耗约为20 mW;当过采样率为125时,不带斩波技术的调制器的SNR为89 dB,带斩波技术调制器的SNR为99 dB。通过对比测试,验证了设计思路的正确性。     

空间辐射环境对半导体激光器的影响

电子辐射是空间辐射环境的重要组成部分, 也是地面模拟空间辐射环境的重要手段。为了研究半导体激光器在空间辐射环境下应用的可行性, 通过电子加速器的电子辐照模拟空间辐射环境, 以研究半导体激光器总剂量效应。实验结果表明, 半导体激光器的阈值电流随着辐照剂量的加大而增加, 斜率效率在106 rad之前随着辐射剂量的加大而略有增大。退火观测期间, 阈值电流在最初的两周内震荡变化, 总体趋势为增加, 直到两周后趋于稳定。对于接受辐射剂量较低的半导体激光器, 在实际使用中可以采用电流补偿的方法来消除辐射对其阈值及斜率产生的影响。     

一种高Q值高阶ΣΔ加速度计接口电路

由于具有较低的机械热噪声,高Q值加速度计在高精度低噪声信号检测领域应用广泛。在过采样率相对不高的情况下,针对低阶结构的高Q值加速度计接口电路性能受限于量化噪声的问题,提出了一种高阶结构的高Q值闭环ΣΔ加速度计接口电路,大大降低了数字接口电路基带内的量化噪声。为了保证该高阶系统的稳定性,设计了一种前置补偿器电路来提高电学阻尼。测试结果表明,该高Q值高阶结构系统稳定,相对于二阶结构而言对量化噪声的抑制能力大大提高。