基于MSC双声路SAW器件的设计仿真平台

利用模块化设计思想,在Matlab编程环境下实现了基于多条耦合器双声路声表面波器件的设计仿真平台。为了提高MSC双声路SAW器件的性能,该平台将多条耦合器、分裂指及假指设计方案融合到器件设计中。多条耦合器不仅实现了两个变迹换能器传递函数的乘积,而且消除了体声波对器件性能的影响。假指消除了通过变迹换能器引起的波前畸变。分裂指可以最小化换能器内部的声波反射问题。通过一个频率为203.559MHz的基于多条耦合器双声路声表面波器件的设计和实际测试结果的对比分析,证明了该设计仿真平台不仅可以进行器件版图结构的设计和模拟,而且设计平台所得到的版图和数据可以用于器件的掩膜版制作和器件封装尺寸参考。另外,该仿真设计平台可以很好地实现对器件的脉冲特性、频率响应特性的模拟和仿真。     

一种Love波器件三维建模及特性研究

为了准确表征Love波器件的质点位移和色散关系,提出了一种Love波器件三维建模方案。在Love波器件的三维建模中,该方案用有限数量单元去逼近实际Love波器件的真实物理结构和叉指换能器、波导层等实际载荷工况。通过一个压电基片材料为128°YX-LiNbO3,金属叉指换能器为Al电极,波导层材料为ZnO薄膜的Love波器件三维模型实验,验证了该Love波器件建模方案的可行性。实验结果表明,在49~51 MHz的频率范围内,Love波模态声波的频率为49.072 MHz、49.295 MHz、49.607 MHz和50.062 MHz。在这4个频率处Love波仅存在X方向质点位移的变化,Y和Z方向的质点位移都为0。器件的色散关系为随着角频率增大,Love波的速度逐渐减小。     

一种新型声表面波振荡器系统的设计研究

针对振荡器中声表面波器件存在的体声波干扰、电极反射及旁瓣过大问题,提出了一种新型声表面波振荡器系统的设计方案。该方案将多条耦合器用于分离体声波,分裂电极用于减弱电极反射问题,并采用了输入、输出换能器双加权的措施来降低旁瓣信号。通过对一个中心频率为50.8MHz声表面波振荡器的实现和测试,得到该新型声表面波振荡器系统的振荡频率为50.613 MHz,与系统的设计值误差仅为3.6‰,并且具有良好的周期性和稳定性。     

一种外部可调限流型恒流/恒压DC-DC转换系统

针对DC-DC转换系统恒流、恒压及不同限流值的需求,提出了一种外部可调限流型恒流/恒压DC-DC转换系统的设计方案。该方案由外部可调限流电路、电流误差放大电路、电压误差放大电路、锯齿波产生电路、斜坡电流采样电路和逻辑驱动电路构成。系统的输出电流和输出电压确定了一个临界负载电阻值,当输出负载小于此临界值时,系统工作在恒流模式;当输出负载大于此临界值时,系统工作在恒压模式。基于UMC 0.35 μm CDMOS工艺,通过输出恒流为1 A、恒压为3.3 V及外部可调电阻范围在20~120 kΩ的具体实验,验证了该系统的恒流/恒压及外部可调限流功能。     

基于Morlet小波的滚动轴承故障信号奇异性分析

针对滚动轴承故障信号分析中单一频域表征的问题,提出了将Morlet连续小波变换应用于故障信号奇异性提取和分析的新方法。在分析了滚动轴承故障信号的奇异性特征和奇异性信号小波检测机理的基础上,将Morlet连续小波用于对滚动轴承故障信息的提取与分析。试验证明,该方案能有效地对滚动轴承故障信号在时间和尺度平面进行分析,可以同时表征奇异性信号的时间和频率信息。     

基于神经网络的压缩机故障诊断

对离心式空气压缩机动不平衡的故障问题，采用神经网络的BP(Back　Propagation)算法进行故障模式识别和诊断，并针对传统BP算法收敛速度慢，宜陷入局部最小的情况，从以下方面进行处理：其一，使用带动量改进型反向传播BP算法加快了收敛速度；其二，训练过程中对隐层和输出层采用了双曲正切阈值激励函数进行训练，解决了Sigmoid函数在0和1附近易陷入平坦区的情况。成功实现了故障样本空间到诊断数据空间的影射，并立在理论上给出了数学推导。     

声表面波滤波器教学与学生综合能力培养的探索

针对声表面波滤波器知识点教学环节中存在的问题,本文结合本科生综合能力培养这一宗旨,将声表面波滤波器的基本原理、器件结构、器件设计等授课和实验环节,与学生的文献检索、整理,科技论文撰写,工具软件使用等综合能力培养紧密联系在一起,加深了学生对声表面波滤波器知识的掌握,提高了学生的综合能力。此外,这种综合能力的培养在一定程度上解决了其它课程学习、毕业设计中存在的不会利用文献检索工具,不会进行科技论文撰写等问题。     

一种基于忆阻器的新型曝光量传感器

为了增大曝光量传感器的测量范围,提出了一种基于忆阻器的新型曝光量传感器设计方案。该传感器主要由光敏电阻、限流电阻和忆阻器组成。光敏电阻的阻值随着光照度的变化发生改变,引起回路电流和电荷量发生变化。基于记忆效应,忆阻器利用其阻值来表征物体被辐照时光照度在一段时间内的积分值,从而实现了对曝光量的测量。为了验证所设计的基于忆阻器的曝光量传感器,进行了光照度恒定不变、逐渐增大和随机变化情况下的测试。实验结果表明,曝光量传感器实现了对曝光量的测量,具有比一般测量方法更大的测量范围,而且随着光照度的增大,传感器的测量范围随之增大。另外,随着限流电阻的增大,传感器的测量范围逐渐增大,但其灵敏度随之降低。