具有电或磁耦合关系谐振电路的谐振频率

采用本征值理论分析与电路仿真两种独立的方法,定量计算了具有电耦合或磁耦合关系谐振电路的谐振频率随耦合电容或耦合系数大小的变化关系,两种耦合电路的谐振频率表现出不同的变化规律。这种耦合谐振电路的分析为实际电路设计过程中利用耦合类型及耦合强度对谐振频率进行调谐开辟了新的途径,扩展了现有教学中无耦合谐振电路的教学内容。     

双调谐电感耦合回路电流的极值频率及其峰值判别式

高频系统中广泛使用着双调谐电感耦合电路作为放大器级间耦合元件。这种电路的理论,很多著作都作了详细的论述。但是在两个回路的自然频率不同,并且Q值也不相等的条件下,求解回路电流最大值的频率是相当复杂的。所以一般的教科书和技术文献都不涉及这种情况。本文将把它当作一种高频放大器的耦合元件,以晶体管调谐放大器为例,对这种电路的一般理论进行分析。图1是双调谐谐振放大器的等效电路。g_mV是有源器件跨导模型所代表的电流源。g_1包括谐振电路本身的损耗和有源器件的输出电导,C_1包括谐振电路的电容和有源器件的输出     

微电子学、集成电路

TN4TN015 01040497集成电路矩形互连线二维电容及随频率变化电感的联合计算方法/方蜀州,汤小波,王泽毅,洪先龙(清华大学计算机科学与技术系)刀计算机辅助设计与图形学学报.一2000,12(12),一887一890提出一种电容电感联合算法,可计算全频率范围内随频率变化的电感,同时得到电容矩阵.该算法利用电路模型法得到低颇{、若卜频率的电感值;利用边界元法得到电容矩阵,并对电容知阵求逆得到电流完全分布在导体表面时的电感值,由集肤深)划导到该电感值对应的频率.对上述离散频率的电感值利用三次徉条函数插值,得到整个频率范围内电感的变化曲线算法…     

开关电源散热器的辐射发射

开关电源电路中,接地散热器提供了一条共模骚扰高频谐波电流的通路,使共模传导电磁干扰增加;非接地散热器切断了共模传导电磁干扰的通路,但增强了散热器辐射发射,射频辐射的增强能够引起设备误操作或者违反目前的电磁兼容性标准.文中分析功率开关管散热器产生辐射发射和共模传导电磁干扰的机理.采用有限元方法,通过电磁场数值计算,探讨非接地散热器的几何形状、尺寸和安装方式对其辐射发射的影响.数值计算结果表明:散热器面积越大、高次谐波频率越高,辐射电场幅值就越大,但是辐射电场幅值与散热器面积、高次谐波频率无线性关系;相同面积的散热器中,圆形散热器的散热效果最佳、辐射电场最小.因此,开关电源设计中,应根据散热效果、辐射EMI和共模传导EMI,综合考虑散热器面积、形状的选择,以及散热器是否接地.     

含分流电路Galfenol声子晶体的带隙与减振性能

利用Galfenol的逆磁致伸缩效应并通过分流元件调整其声子晶体带隙,以实现有效减振具有重要现实意义。基于磁致伸缩本构方程、Armstrong模型、法拉第定律、传递矩阵法和Bloch定理,推导了含分流电路的Galfenol有效弹性模量表达式,并建立其声子晶体振动模型。模型计算结果与实验结果对比表明,该模型能提供有效弹性模量随频率和分流电容变化的合理数据趋势,并能预测Galfenol参数随应力变化的非线性特性。分析了该声子晶体在开路下,其布喇格带隙(BBG)衰减常数峰值和截止频率随应力的变化规律,确定了器件减振的最佳工作点;分析了该声子晶体在不同分流电容和应力下的BBG、共振带隙(RBG)及其共振公共带隙(RCBG)特性,结果表明,较小分流电容、较大磁机耦合因子和较大电感可显著提高器件减振性能。     

数字电路抗单粒子瞬态效应的最小尺寸设计

随着体硅CMOS电路工艺的不断缩小,数字电路在空间中使用时受到的单粒子效应越发严重。特别是高频电路,单粒子瞬态效应会使电路功能完全失效。提出了一种基于电路尺寸计算的抗单粒子瞬态效应的设计方法,主要思想是通过辐射对电路造成的最坏特性,设计电路中MOS管的尺寸,使电路在系统开销和降低软错误率之间达到一个平衡。从单粒子效应电流模型入手,计算出单粒子效应在电路中产生的电荷数,得出为抵消单粒子效应产生的电荷需要多大的电容,再折算到器件电容上,最终得到器件的尺寸。此工作为以后研制抗辐射数字电路奠定了基础,提供了良好的借鉴。     

高频电子电路中的耦合系数及耦合电容

在高频电路中,有时用到电容耦合回路,其调谐特性和频率特性与耦合系数直接相关.因此,耦合系数的确定与耦合电容的选择是该电路设计中的一个重要问题.在现有高频电路教材中,一般对电容耦合回路耦合系数的确定与耦合电容的选择这一重要问题未作深入讨论.为此,本文归纳总结了电容耦合回路设计中,耦合系数的确定与耦合电容的选择这个重要问题.     

幅频特性的数学分析

根据数控装置检测系统中传感器信号电路工作要求,以共射电压放大电路为例,分别考虑耦合电容、旁路电容、结间电容和分布电容对不同信号频率的作用,分析了电路的低频特性和高频特性,给出了上下限截止频率的解析式.由此得出,电路其他参数一定时,在低频段,下限截止频率与耦合电容、旁路电容成反比,在高频段,上限截止频率与等效输入输出电容成反比,从而为传感器系统设计提供理论依据.     

基于"有效电容"的耦合RC互连延时分析

本文在保证互连延时特性不变的基础上将两相邻耦合RC互连中的耦合电容和静态互连电路等效为一“有效电容”,并将其用于有源互连的Elmore延时计算。与传统的采用Miller电容的方法进行了比较,它不但提高了计算精度而且反映了延时随信号上升时间变化的规律。本文方法与Elmore延时具有相同的计算复杂度,可广泛用于考虑耦合电容的面向性能的布线优化。     

通过扫描电源的频率来降低电磁干扰

开关电源可能是众所周知的噪声发生器.您应该防止这些被传导或辐射的噪声返回输入源,因为这一噪声会给使用同一输入电源的其他器件造成严重损坏.电磁干扰滤波器的目标是阻止这些噪声,并提供一条返回噪声源的低阻抗路径.这种噪声越大,滤波器设计的规模、费用和难度就越大.固定频率开关电源在这一固定基频上产生最大的电磁干扰辐射,此外,还有在开关频率的倍数上产生电磁干扰辐射,但其幅度(强度)有所减小.图1所示简单电路使开关转换器能在多个频率而不是单个频率上工作,从而降低了任何一个频率上工作的平均时间.该方案能有效地降低峰值辐射量.     

互连线串扰耦合噪声的ABCD矩阵模型

高频互连线间的相互耦合和相互感应是产生串扰的一个重要因素。已有文献利用二端口网络ABCD矩阵从理论上求出了耦合互连线阶跃响应,但该方法对互感描述不准确,导致计算复杂,且对串扰耦合噪声的估计不够准确。该文根据互感的基本定义,修改了原模型中互感的表示方法,提出了一个新的ABCD矩阵级联模型,对LTCC工艺互连线的串扰耦合噪声进行分析,并将得到的ABCD模型分析结果与ADS软件的仿真结果对比,验证了改进的ABCD模型的准确性。     

A resonant-cap power combiner for two-terminal millimeter-wavedevices

A power combiner for three active two-terminal devices located under a common resonant cap is presented. An equivalent circuit with lumped elements describing the coupling between the devices is derived from a numerical finite-element simulation of the resonator. The applied monolithically integrated mounting technique for the active devices minimizes parasitic elements and gains high reproducibility and symmetry. Experimental results with GaAs IMPATT diodes on diamond heatsink of up to 500 mW at 91 GHz with a dc to RF conversion efficiency of 9.0% and excellent combining efficiency demonstrate the capability for power generation in the mm-wave region     

基于矢量有限元法的热沉结构电磁辐射研究

 高频、高功率芯片工作时会产生大量的热,热沉可以有效地帮助芯片散热.然而在高频环境下,热沉往往成为主要的电磁辐射源,降低了整个系统的电磁兼容能力,所以有必要对热沉的电磁辐射特性进行研究.本文采用矢量有限元法,从不同的接地方式、散热鳍片数目及厚度变化、鳍片高度变化几个方面分析了热沉的电磁辐射特性,提出了影响谐振频率的关键因素,并从电磁兼容角度提出了热沉设计的注意事项.数值仿真表明,合理的选择接地方式可以有效地提高谐振频率,降低电磁能量辐射;散热鳍片的数目和厚度变化对于谐振频率和电磁辐射没有明显的影响,然而鳍片的高度对于电磁辐射能量影响显著.     

无隔模带磁控管谐振系统的理论分析与仿真

为了提高磁控管稳定性,需要研究各耦合因素对磁控管谐振频率及模式分隔度的影响。该文采用等效电路的方法,给出了无隔模带磁控管在电容、电感耦合下的谐振频率及模式分隔度的表达式,并分析谐振频率随模数的变化趋势及电感、电容耦合强弱对模式分隔度的影响。采用CST-MWS软件对不同阴极半径及顶盖高度的谐振系统的谐振频率进行仿真,并将仿真结果与理论结果进行对比。理论分析与计算机仿真表明,对于无隔模带磁控管谐振系统,电容耦合使谐振频率随模数的增大而增大,电感耦合使谐振频率随模数的增大而减小;两者分别通过增大和降低模频率从而增大模式分隔度,两者共同作用时模谱图取决于占主导地位的耦合因素。     

A reduced capacitance concept for high-speed opticalposition-sensitive devices (PSDs)

Position-sensitive devices (PSDs) in which the junction capacitance is reduced by using a mesh-type resistive layer with 125-μm pitch and 30-μm stripwidth are discussed. The temporal responses to pulsed excitation illuminated at the center are characterized by a rise time of less than 550 ns, which is shorter than that of the conventional type. The 14-mm×14-mm PSD has a junction capacitance of less than 180 pF, which is estimated to be lower than that of a conventional-type PSD by a factor of 2.4. By suitably selecting the mesh pitch and width, it is possible to reduce the temporal response by one or two orders of magnitude     

大功率半导体器件用散热器风冷热阻计算

大功率半导体器件的各种应朋中．热设计的重点是对散热器热阻的计算。尤其是单个元件自身功率损耗数百瓦到数千瓦的功率半导体器件。本文通过大功率半导体器件用散热器的散热过程分析,将热阻的计算分为散热器内固体传热过程和散热器与空气间的传热过程两部分,最后给出散热器风冷热阻计算公式和计算实例。同时为了满足实际应用,我们根据此公式开发成功了一种专用风冷散热器热阻计算和曲线绘制软件。与散热器厂家给出的散热器风冷热阻曲线对比,其结果基本吻合。     

Cut off frequency and transit time analysis of lightly doped drain (LDD) MOSFETs

Analytical model for the transconductance, cut off frequency, transit time and fringing capacitance of LDD MOSFETs is presented with a simple approach. The analysis is carried out considering the LDD device as a conventional MOSFET with a series resistance [Z.-H. Liu et al., Threshold voltage model for submicrometer MOSFETs. IEEE Trans Electron Devices 1993; ED-40: 86–94] and a simple closed form expressions for cut off frequency and transit time is obtained. The total gate capacitance, i.e. the geometric and fringing capacitance, is calculated for both LDD and non-LDD devices and lower fringing capacitance is reported in LDD devices. Lower cut-off frequencies and higher transit time are reported in LDD devices for the same channel length.     

人造金刚石热沉的锁相列阵半导体激光器热特性计算分析

用镜象法求解金刚石薄膜和铜组成的热沉中的热传导方程,计算了不同厚度金刚石薄膜对器件温升和各条间温差的影响。