煤矿井下绞车配电室电磁辐射环境测试分析

使用R&S频谱分析仪FSP7及频段为9kHz～7GHz的电场天线,测试了绞车启动、运行和停车过程中煤矿井下绞车配电室内的电磁环境,分析后得出结论:(1)液压绞车启动时在整个频段内都产生干扰,在个别频段产生的干扰非常强,比正常运行时高40dB.μV/m;液压绞车停车和正常运行时产生的干扰很小。(2)变频钢缆绞车在运行、启动及停车时产生的电磁干扰都很大,在1m、1.7m高度测试的值基本相同,低频段的电磁干扰最大,最大电磁干扰达170dB.μV/m,比相应的背景噪声高80dB.μV/m。(3)变频钢缆绞车配电系统在绞车运行、启动以及停车过程中产生的电磁干扰都比液压绞车配电系统产生的电磁干扰大。     

微机通信中高压传输线对信号线的电感性干扰研究

矿用微机供电线路中通常是高压传输线，会对信号线造成很大的电磁干扰，尤其在开关开合瞬间电源上存在着高频干扰，如不采取措施，会直接影响微机的正常工作。本文根据这一特殊情况，首先建立了矿用微机设备传输线的供电模型，把多芯供电电缆中动力线对信号线的电磁干扰模式引入实际多导体传输线的供电系统中。分析了传输线对信号线的电感性干扰，并着重研究了开关吸合瞬间有尖峰脉冲作用下的电磁干扰。并对单脉冲和多脉冲的加栽模式进行了比较。结果表明，当单脉冲作用时，干扰电压会随信号线与传输线的距离不同而有变化，最大可达50V。当有脉冲群作用时，干扰会更大，最大可达500V。     

一种消除失调电压的低温度系数带隙基准电路

提出了一种利用多晶硅电阻的温度系数补偿负温度系数电压实现低温度系数的带隙基准电路,并且引入由二分频时钟控制的CMOS开关,使产生的失调电压正负交替做周期性变化相互抵消。采用BiCMOS 0.35μm工艺设计。仿真结果表明,此方法能够使MOS管在失配10%的情况下降低97%的失配,温度系数可达5.2 ppm/℃。工作电压为1.5 V～3.3 V、工作温度为-40℃～+70℃且工作在1.8 V常温下时,电路的工作电压为1.144 3 V,总电流为29.13μA,低频处的电源抑制比为-70 dB。     

Intel超低电压版移动CPU

近日,英特尔推出5款采用0.13μm制程超低电压版PentiumⅢ/Celeron移动处理器。 PentiumⅢ-M-933MHz在1.15V和1.05V内核电压下可运行在933MHz/533MHz,对应前端总线133MHZ/100MHZ,平均消耗功率     

一种用于流水线ADC的高速采样保持电路

介绍了一种适用于10位80MS/s流水线模数转换器(Pipelined ADC)的采样/保持(S/H)电路。该电路为开关电容结构,以0.25μm CMOS工艺实现。采用栅源电压恒定的栅压自举开关和底极板采样技术,极大地减小了采样的非线性失真。基于该S/H电路的流水线A/D转换器在80MHz采样率下,输入信号为奈奎斯特频率时,无杂散动态范围(SFDR)为84.9dB,有效位数(ENOB)达到10位。     

一种13bit 40MS/s采样保持电路设计

设计了一个用于13bit40MS/s流水线ADC中的采样保持电路。该电路采用电容翻转结构,主运算放大器采用增益提高型折叠式共源共栅结构,以满足高速和高精度的要求。为减小与输入信号相关的非线性失真以获得良好的线性度,采用栅压自举开关。采用电源电压为3.3V的TSMC0.18μm工艺对电路进行设计和仿真,仿真结果表明,在40MHz的采样频率下,采用保持电路的SNDR达到84.8dB,SFDR达到92dB。     

RF MEMS悬臂梁开关的设计与仿真

利用有限元软件HFSS和ANSYS系统研究了串联MEMS开关的微波性能和力学性能与其结构参数之间的关系,并在此基础上优化出悬臂梁开关的几何结构参数,设计了RF MEMS开关,实验表明：在外施电压为10V左右时,悬臂梁的挠度可达3μm左右,5GHz时,回波损耗小于0．2dB,隔离度大于35dB。     

一种10bit 200MS/s分段式电流舵DAC设计

基于TSMC 0.18μm CMOS工艺,设计一种10 bit采样率为200 MS/s的DAC(数模转换器)。为了提高DAC的整体性能,电路主体采用了分段式电流舵结构,高6位为温度计码,低4位为二进制码。电流源开关单元采用了cascode结构(共源共栅)和差分输出结构。另外,采用了一种低交叉点开关驱动电路来提高DAC的动态性能。电路仿真结果显示,在1.8 V电源供电下,DAC的微分非线性误差(DNL)和积分非线性误差(INL)的最大值为0.05 LSB和0.2 LSB。在输出信号频率为0.976 MHz时,DAC的无杂动态范围(SFDR)为81.53 dB。     

基于CMOS工艺V-NPN晶体管设计的用于接收机的双极型有源混频器

随着声纳通信技术的发展,需要使用CMOS工艺设计用于声纳通信接收机中的低噪声低频混频器.由于MOSFETs的闪烁噪声拐角频率通常在几MHz,在低频工作时会有非常大的闪烁噪声.这使得用MOSFETs设计的传统CMOS有源混频器,在低频低噪声系统中不能使用.本文提出了使用深N阱CMOS工艺中的垂直寄生NPN晶体管(V-NPN)设计的双极型有源混频器.该垂直寄生NPN晶体管的闪烁噪声拐角频率通常为几KHz,因此可以用来设计低噪声低频混频器.本文使用0.18μm CMOS工艺中的V-NPN晶体管设计了一个双极型有源混频器.仿真结果显示,工作电压为3.3V,LO频率为50KHz,RF频率为40KHz时,该双极型有源混频器的电压增益为18.3dB,NFdsb为15.99dB,等效输出噪声,P1dB为-9.88dBm,IIP3为-1.65dBm.     

煤矿井下电磁干扰对通信和监控系统的影响分析

文章从电磁波在矩形巷道中的传输特性出发,分析了电磁波低于和高于截止频率的衰减特性,总结了井下各种电磁辐射干扰源产生干扰的情况。通过对井下电磁干扰实测数据的分析,得出井下电磁干扰的频段主要为500 MHz以下;当干扰源与通信和监控系统的距离为几米远时,其对系统基本不会产生影响。     

基于虚拟仪器的电磁干扰自动测试系统

介绍了虚拟仪器技术和电磁干扰(EM I)的含义;阐述了基于虚拟仪器的EM I自动测试系统的设计,用开关电源的传导干扰作为测量实例,在虚拟仪器LabVIEW 7.0(VI)软件平台上,编写了该虚拟仪器程序,并利用该虚拟仪器程序实际测量了3种电子设备中开关电源谐波分量的测量数据;最后,总结了该测试系统的优点。     

单片机系统电磁兼容性研究

从电磁干扰模型出发,首先从软件和硬件两方面介绍了如何减少电磁干扰源对单片机系统稳定性能的影响;接着阐述了如何有效切断干扰传播路径;最后就如何提高敏感器件的抗干扰性提出了若干措施。     

开关电源变换器传导电磁干扰噪声源内阻抗优化提取方法

针对开关电源变换器(Switch mode power supply,SMPS)传导电磁干扰噪声源内阻抗提取问题,本文基于传统电压插入损耗法提出了一种功率插入损耗噪声源内阻抗提取方法。根据测试系统在被测噪声源加载前后功率损耗原理,通过校准测试系统自身的功率插入损耗,得到被测设备噪声源内阻抗。本文方法无需预估被测设备噪声源内阻抗,测试方法简便。理论研究与实验结果表明,本文方法进行快速、有效的提取被测设备噪声源内阻抗,从而为EMI滤波器设计提供理论依据。     

煤矿井下电磁干扰源及抗干扰技术研究

针对煤矿井下电磁环境恶劣而导致安全监控系统经常出现误报警、误断电现象的问题,分析了煤矿井下电磁干扰源种类,并对某矿安全监控系统发生误报警的区域进行了电磁干扰测试。测试结果表明,该矿3213工作面腰巷、风巷动力电缆和测试电线并行长度约为150m时,沿线水泵、钻机启动时产生的对外线路感应浪涌信号的干扰强度峰峰值达190V,干扰强度较大,说明变频器和钻机同时启动时产生了强烈的信号干扰源,导致瓦斯传感器出现误报警现象。根据测试结果提出了相应的抗干扰措施,解决了瓦斯传感器的误报警问题。     

基于LabVIEW的同轴开关切换系统设计及应用

精密自动化测量和射频应用领域,自动开关切换系统具有广泛应用,设计高效率、抗干扰的开关自动切换系统在相关领域具有重要应用价值;普通电磁继电器易受外界电磁干扰和射频干扰影响,同时被控线路中会被引入电磁噪声,在精密测量和射频应用领域产生误差,所以选择屏蔽良好的同轴开关是最佳解决方案;控制端采用可视化编程语言G语言设计控制界面,基于LabVIEW平台,通过DAQmx硬件驱动,实现同轴继电器开关的程序控制切换和同轴线路的自动开启或关闭功能;此同轴开关切换系统应用于精密可编程电容器,同轴开关控制23个近似满足二进制关系的电容,用精密电容电桥检测电容输出值;实验数据表明,此同轴开关切换系统准确实现任意电容的切换,并减少了外界干扰,提高了系统的测量精度和自动化程度。     

面向WSN应用的无线电波环境发电技术研究

为了解决WSN节点的供电问题,提出了一种采用环境无线电波为WSN节点供电的环境发电方案,详细介绍了无线电波环境发电系统的构成及RF-DC转换电路的组成与性能。理论分析和ADS仿真结果表明,在输入信号功率为0 dB.m的条件下,4级倍压整流电路能够获得约4.3 V的输出电压,初步验证了该方案的可行性。     

Frequency reconfigurable RF circuits using photoconducting switches

Designs for a frequency switchable dual‐band branch‐line coupler and a reconfigurable S‐band power amplifier input matching network with photoconducting switches are presented. Frequency switching is achieved by increasing the power of the laser applied to the highly resistive silicon wafer and changing the properties of silicon under optical illumination. The advantages of this approach are high‐speed switching, electromagnetic transparency (no interference), and thermal and electrical isolation between the device and the control circuit. A branch‐line coupler frequency shift of 35% and 10% has been achieved from all switches off to all switches on in lower (900 MHz) and upper (1800 MHz) frequency bands, respectively. Frequency switchable class AB power amplifier with silicon switch in the input matching circuit has obtained the frequency tuning range of 2.5–3.5 GHz with no significant loss in efficiency and linearity. © 2009 Wiley Periodicals, Inc. Int J RF and Microwave CAE, 2010.     

变频调速系统电动机故障的在线检测

在具有变频器供电的电动机调速控制系统中,由于变频器高速通-断开关作用所带来的电磁干扰问题,使得对感应电动机定子电流信号测量造成不良的影响,因此,针对变频器供电情况下电动机定子电流信号测量所表现出的复杂性和特殊性进行了理论探讨、研究及工程实验分析。在此基础上提出了减少测量电路干扰的有效方法,应用快速傅立叶变换分析法,实现了感应电动机运行状态下转子断条故障的在线检测。     

变电站中电压采集单元混合电磁干扰研究

随着电子式互感器电压采集单元大量应用于变电站中,而变电站电磁环境复杂多变,采集单元可能同时受到多种辐射和传导电磁骚扰。目前,无论是IEC还是国家电磁兼容标准,对采集单元的测试均为单独进行各类抗扰度试验。试验不能有效模拟变电站实际环境,造成投入运行的采集单元可靠性不高。通过分析采集单元在变电站内受到的主要电磁骚扰源的特性及其耦合路径,对采集单元进行单一干扰源抗扰度试验,并创新性地混合干扰源抗扰度试验,对两种类型试验对比分析。最后设计滤波器安装在电源端口,通过安装前后试验结果的对比分析,验证了所设计滤波器的有效性。所提出的混合干扰试验方法对其他设备试验检测同样具有指导意义。