超宽带抑制同步开关噪声的新型电磁带隙结构

为抑制现代高速电路中的同步开关噪声,给出了一种新型电磁带隙结构,可超宽带抑制同步开关噪声。利用软件对新型电磁带隙结构的阻带特性及信号完整性进行仿真分析。结果表明,与相同参数的Z型桥电磁带隙结构相比,当抑制深度为-30dB时,新型电磁带隙结构的同步开关噪声抑制带宽为130MHz～10．45GHz,相对带宽增加了58．8％,阻带下限截止频率降低了130MHz;同时使用差分线对传输信号时,新型电磁带隙结构电源平面较好地保持了信号的完整性。     

模块化多电平换流器子模块电源完整性与电磁兼容仿真研究

随着MMC逐渐地高度模块化及能更好地适用于高压大功率场合,致使MMC子模块电路板的器件及走线密度逐渐增大,MMC子模块的电源完整性、电磁兼容问题也逐渐显现。为使MMC子模块在投入使用时有更好的工作特性,对MMC子模块电路PCB板进行建模仿真,并在时域与频域对影响电源完整性及电磁兼容性的因素进行了仿真。通过观察供电平面引入去耦电容前后电源与地平面的谐振特性,可以看出合理地添加去耦电容可以有效的优化MMC子模块电路。根据仿真结果,可以得出电源完整性与电磁兼容性的协同仿真分析方法能够有效地改善MMC子模块的电磁兼容性。     

利用有效去耦上升时间选择去耦电容的方法

传统的基于频域目标阻抗的电源分配网络设计方法忽略了电源分配网络和电流激励的瞬态特性,不能准确地表征电源分配网络的高频特性．针对该问题,在输入电流激励形式为三角电流的条件下,推导出需要添加去耦网络的电流激励上升时间的临界条件以及去耦电容能有效去耦的电流激励上升时间范围．通过进一步研究去耦电容最大电压噪声与上升时间和电容参数的关系,提出利用有效去耦上升时间选择去耦电容的方法．最后利用该方法对4种典型的输入激励进行电源分配网络设计．仿真结果表明,与频域目标阻抗法相比,这种方法至少可减少31.6%的电容数量．     

一种具有新颖电磁带隙结构的印刷电路板电源平面

针对印刷电路板电源平面或地平面同步开关噪声的抑制问题,提出了一种新颖的二维电磁带隙结构.这一新颖设计基于用折线增加贴片的有效电感,单位晶格由折线、缝隙和正方形金属贴片桥接构建.结果表明,与相同参数的L形桥接电磁带隙结构比较,抑制深度为-30 dB时,新型二维电磁带隙结构的阻带宽度覆盖0.40 GHz到5.1 GHz的频率范围,相对带宽提高了约16.2%,阻带下限截止频率下降了200MHz,且具有全向抑制同步开关噪声以及采用标准印刷电路板工艺制作的优势.     

抑制同步开关噪声的新型超宽带电磁带隙结构

提出一种新型超宽带电磁带隙结构,以抑制印刷电路板(PCB)上的同步开关噪声.基于电磁带隙结构的理论分析和设计,对新型电磁带隙结构的阻带特性及信号完整性进行了仿真分析.仿真结果表明,与相同参数的Z型桥电磁带隙结构比较,新型电磁带隙结构的阻带带宽提高,下截止频率降低;同时使用差分线对传输信号时,新型电磁带隙结构电源平面保持了较好的信号完整性.     

一种可快速启动的高PSRR带隙基准源

针对电源噪声影响图像、声音信息的传输质量,系统电源上电时间过长导致延时增大、时序紧张等问题设计了一种可快速启动的高电源抑制比的带隙基准源.通过引入负反馈回路,维持基准电压的稳定,以提升基准源的电源抑制比.设计了快速启动电路,在电源上电时通过开关管快速导通以拉高基准电压,加速了带隙基准源的启动,在基准建立好之后启动电路停...     

医疗电子设备的传导EMI噪声机理分析与处理

本文针对医疗电子设备的电磁兼容问题,分析了其传导EMI噪声的生成机理,包括瞬态电流、接地不良、串扰和电容耦合4种情况. 本文还根据4种传导EMI噪声生成机理提出了相应的噪声处理方法,包括电源去耦、设计滤波器、采用铁氧体磁环、屏蔽等,并通过两个工程实例验证了其有效性与实用性.     

二维十字排列椭圆孔声子晶体带隙研究

采用有限元及实验方法,研究二维十字排列椭圆孔声子晶体中弹性波传播的带隙以及人为引入的夹杂对带隙的调控. 当声子晶体薄板沿板厚方向均匀施加面内激励时,将激发面内的动力响应,对应于平面应力状态. 基于逆向思维,针对二维十字排列椭圆孔声子晶体薄板,建立平面有限元模型,计算该模型沿晶格ΓX方向的波动传输特性,分析孔洞长短轴之比、孔隙率和线缺陷等因素对带隙及弹性波传播特性的影响. 制作与计算模型同尺寸的声子晶体试样进行传输特性实验,测试结果与有限元仿真结果吻合. 结果表明,带隙的宽度随着椭圆孔长短轴比例的增加而增大,可以通过引入合适的线缺陷来反向调控声子晶体的带隙.     

采用65 nm工艺实现宽频带低相位噪声的LC－VCO

介绍了采用65 nm工艺实现宽频带和低相位噪声LC－VCO。利用相邻两层金属以及多层金属之间的寄生电容来实现堆积式MOM电容。开关阵列电容采用所述的堆积电容来实现,在实现宽频带调谐的基础上可减小VCO的调谐增益。在交叉耦合MOS管的漏极插入电阻来抑制有源器件中闪烁噪声,这种非谐振方式可保证闪烁噪声的抑制在宽频带范围内有效。压控振荡器采用65 nm CMOS工艺实现,测试得到的调谐频率范围为2．7 GHz 1．3 GHz;输出频率为1．3 GHz时的相位噪声为－124 dBc／Hz＠1 MHz;供电电压为1．2 V时,功耗为2．4 mW;相应的优值为－183 dBc／Hz。     

含共振单元的单相3维声子晶体设计及其带隙特性研究

局域共振型声子晶体具有低频段的弹性波带隙特性,在振动与噪声控制工程领域有着重要的应用前景。三维局域共振型声子晶体的结构形式目前主要是基于多组元材料体系,在面向工程实际的制造和应用方面存在局限。对此,本文提出一种可实现低频局域共振带隙的单相三维声子晶体结构,利用有限元方法计算了声子晶体的能带结构、振动模态和传输特性。结果表明：该结构在具有高频带隙的同时,可在归一化频率低于0.1的范围内打开相对带隙宽度超过20%的低频弹性波带隙。结构中球形质量单元和连接体的局域共振是该低频带隙产生的主要原因。结构材料属性的变化影响带隙频率值的实际大小,而结构几何参数决定带隙在整个能带结构中出现的相对位置。通过改变结构材料参数和几何参数,可以实现对低频带隙边界和带隙宽度的调控。带隙的进一步拓宽可以通过构造几何参数渐变的组合结构来实现。本文所提出的单相三维声子晶体结构可用于低频减振降噪材料和器件的设计开发。     

Novel power plane with an electromagnetic bandgap structure for suppression of simultaneous switching noise

For ultra-wideband suppression of simultaneous switching noise between the power plane and the ground plane within the printed circuit board, a novel power plane with planar electromagnetic bandgap structures is proposed. When the suppression depth of the bandgap is -30dB, the width of the stop-band is 11.14GHz and the lower cut-off frequency is 0.28GHz. The simulated and measured results of the novel power plane with planar electromagnetic bandgap structures are in good ageement. The new EBG's stop-band is dramatically increased about 48.7％, with the lower cut-off frequency decreased to 0.46GHz compared with the L-bridged EBG structure with the same parameters. The signal integrity of the new EBG power plane can be improved by using differential transmission lines. This work is helpful for the EMC improvement of high speed digital circuits.     

一种抑制同步开关噪声的微波光子晶体结构

为了确保抑制高速电路中同步开关噪声(SSN)的微波光子晶体(EBG)结构在兼顾带隙特性的同时,还具有良好的信号完整性,采用枝条绕转单元贴片的方法设计出一种新型EBG结构。利用HFSS软件对新型EBG结构抑制SSN的特性进行建模仿真,并制备刻蚀有新型EBG结构的4层印制电路板,用安捷伦矢量网络分析仪对其禁带特性进行测试,实验结果与仿真结果吻合良好。通过眼图对新型EBG结构进行的仿真分析显示,新结构的信号完整性良好。     

高速PCB上同步开关噪声抑制的多级电容法

基于微波网络理论,研究了同步开关噪声的传播与抑制,提出了一种新的抑制噪声传播的多级电容法,研究表明该方法采用多列分布电容和增大噪声路径传输损耗能够有效地抑制噪声的传播,提高电容噪声抑制的效率。通过FDTD仿真和测试结果验证了该方法的有效性,并给出了多级电容法抑制噪声的应用规则。     

Optimization of the voltage regulators and voltage noise for the power delivery network

In order to reduce both the power loss of the switched capacitor converter integrated in the on-chip power delivery network and the voltage noise at the load, this paper proposes an optimization method to optimize the capacitance allocation between the flying capacitors of the switched-capacitor converter (SCCs) and the decoupling capacitors at the load. By formulating and solving the inequality-constrained nonlinear programming problem, the SCCs’ flying capacitance and decoupling capacitance can be optimally allocated and the sum of power loss and voltage noise is effectively reduced. Experimental results show that the joint optimization of the SCCs’ capacitance and decoupling capacitance can reduce the sum of power loss and voltage noise by about 11%~28%. For larger power deliver networks, this method can efficiently reduce the power loss and voltage noise.     

一种低噪声GaAs HBT VCO的设计与实现

为了降低双极型工艺中二极管对相位噪声的影响,实现了一种工作在K波段的全集成差分压控振荡器．该振荡器基于砷化镓异质结双极晶体管工艺来实现,电路采用改进的π形反馈网络来提高振荡回路的品质因数,降低了压控振荡器的相位噪声,并补偿了电路本身存在的180°相位偏移．芯片的频率变化范围为23.123GHz到23.851GHz,最大输出功率为-1.68dBm; 整个电路由-6V的电源供电,直流功耗为72mW,控制电压为-3V时相位噪声为-103.12dBc／Hz@1MHz,芯片面积为0.49mm²．文中采用的电路结构能够降低双极型工艺中二极管对压控振荡器相位噪声的影响,在不牺牲压控振荡器调谐宽度的情况下可实现低的相位噪声．     

W-band 3.4 W/mm GaN power amplifier MMIC

A high power density monolithic microwave integrated circuit (MMIC) power amplifier is presented for W band application. The chip is fabricated using the 100 nm GaN high electron mobility transistor (HEMT) technology on a 50 μm SiC substrate. The amplifier is designed for a high gain and high output power with three stage topology and low-loss impedance matching networks designed with high and low characteristic impedance micro-strips and metal-insulator-metal (MIM) capacitors. And quarter-wave micro-strips are employed for the DC bias networks, while the power amplifier is also fully integrated with bias networks on the wafer.Measurement results show that, at the drain bias of 15 V, the amplifier MMIC achieves a typical small signal gain of 20 dB within the frequency range of 88~98 GHz. Moreover, the saturated output power is more than 250 mW at the continuous-wave mode. At 98 GHz, a peak output power of 405 mW has been achieved with an associated power gain of 13 dB and a power-added-efficiency of 14.4%. Thus, this GaN MMIC delivers a corresponding peak power density of 3.4 W/mm at the W band.