S波段连续波无截获栅控行波管的研究

介绍了S波段250 W大功率连续波无截获栅控行波管的设计计算和测试情况,整管采用金属陶瓷封接结构,周期永磁聚焦,底板传导冷却,单级降压收集极,N-K型射频同轴输出,SMA-K射频同轴输入.其主要的技术指标:输出功率≥250 W,增益≥35 dB,二次谐波≤-7 dB.     

栅极对微/纳等离子体场效应晶体管性能影响的仿真研究

得益于等离子体器件和半导体工艺技术的不断融合,微/纳等离子体场效应器件已逐步得到了人们的重视与关注,近年来在输出功率、开关速度等性能方面得到了极大提升。但该种器件存在工作电压高、电极易损坏等问题,直接影响了其工作寿命和可靠性,阻碍了实用化发展。目前有研究初步发现,引入栅极结构可以调控微/纳等离子体场效应器件电极间隙内的电子浓度与分布,是降低器件工作电压、增大器件输出电流的有效方法。本文设计了不同栅极宽度与栅极数目结构的微/纳等离子体场效应晶体管,解决了Comsol仿真存在的大气压亚微米级别间隙下仿真不收敛的问题,实现了对栅压、栅极宽度、栅极数目对器件工作性能的影响研究。结果表明,增大栅极负压、加宽栅极宽度、增多栅极数目能有效地降低器件工作电压、提升工作电流,对于提高微/纳等离子体场效应晶体管实用化有重要的帮助。     

脉冲负载作用下衡量电压畸变率的方法研究

独立小容量电力系统的电能质量与负载的功率特性密切相关。在柴油发电机组带脉冲负载孤岛运行的系统中,柴油发电机组的输出电压发生畸变,当负载作用强烈时,电压频率波动较大,难以确定其基波频率并有效分离出各次谐波含量,此时传统的电压总谐波畸变率(THDv)已不能应用。文中提出一种在脉冲负载作用下衡量交流电压畸变程度的方法, 即电压畸变率(DRV)。通过对柴油发电机组带脉冲负载运行的试验系统进行测试,对比分析了系统不同运行模式下的THDv与DRV,验证了所提方法的优越性和合理性。在此基础上,得到脉冲负载工作模式及发电机组输出功率的变化对交流侧DRV的影响规律。     

GaN HEMT栅偏置电压与反向传导电压的解耦合研究

第三代宽禁带氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)的反向传导特性由于受到栅极偏置的控制作用,限制了器件在双向DC/DC变换器等场景中的实用化发展。通过采用源极控制p-GaN区域的结构设计,使得部分异质结导电沟道受到源极控制,实现了反向传导电压与栅极偏置电压的解耦合,有效解决了负栅偏压下器件的反向传导特性退化难题。研究表明,当器件p-GaN层上方的源控金属块和栅极金属块长度比值为1∶1时,有利于实现正向与反向传导性能的最佳折中。在150℃高温下,采用新结构设计的GaN HEMT维持了低开启反向传导能力。双脉冲动态开关测试表明,器件具有快速开关能力。器件制备工艺简单,兼容现有的GaN HEMT工艺流程,有望促进GaN功率半导体器件技术在变换器应用领域的实用化发展。     

F等离子体处理 AlGaN/GaN HEMT击穿电压和电流崩塌研究

F等离子体处理工艺被广泛的应用于 AlGaN/GaN HEMT增强型器件的研制和栅前处理工艺。本文研究了低功率F处理 AlGaN/GaN HEMT的击穿特性和电流崩塌特性。随着F处理时间的增加,饱和电流下降,阈值电压正向移动。对不同F处理时间的器件肖特基特性分析后发现,120s的F处理后器件栅泄漏电流明显减小,器件击穿电压提高,当F处理时间大于120s后,由于长时间F处理带来的损伤器件栅泄漏电流没有继续减小。采用不同偏置下的双脉冲测试对不同F处理时间的电流崩塌特性进行了研究,低功率F处理后没有发现明显的电流崩塌现象。     

一种低温漂低电源电压调整率的基准电流源

利用NMOS管在亚阈值区、线性区和饱和区不同的导电特性,产生正温度系数电流;多晶硅高阻与N阱电阻组成串联电阻,代替线性区的NMOS管,产生与正温度系数电流互补的负温度系数电流。采用自偏置共源共栅电流镜结构,提出一种无运算放大器和三极管的求和型CMOS基准电流源。基于Nuvoton 0.35 μm CMOS工艺,完成设计与仿真。结果表明,在-40 ℃~100 ℃的温度范围内,电流变化为2.4 nA,温度系数为7.49×10-6/℃;在3.0~5.5 V的电压范围内,电源电压线性调整率为3.096 nA/V;在5 V工作电压下,输出基准电流为2.301 μA,电路功耗为0.08 mW,低频时电源电压抑制比为-57.47 dB。     

AlGaN/GaN HEMT栅阶跃脉冲响应实验研究

通过对AlGaN/GaN HEMT漏极电流栅阶跃脉冲响应实验测试,发现栅脉冲相同时,HEMT开启时间在线性区随VDS增加而增加,而在饱和区随VDS增加而减小;在VDS一定时,器件开启时间随栅脉冲低电平的降低而增加。基于表面态电子释放过程与ID、VDS和阶跃脉冲之间关系的分析,提出了用快电子与慢电子释放两种过程来解释表面态电子弛豫,并建立漏极电流响应过程拟合算式。拟合得到与快、慢电子释放相关的时间常数分别为τ1=0.23s、τ2=1.38s,且拟合曲线与实验结果的最大误差不超过测试值的3%。该研究结果有助于电流崩塌机理的进一步探索。     

不同温度退火的HfTiON栅介质MOS电容电特性研究

在N2/O2气氛中,使用Ti、Hf靶共反应溅射在衬底Si上淀积一种新型栅介质材料HfTiON,随后分别在N2气氛中600°C和800°C退火2min。电容电压(C-V)特性和栅极漏电流特性测试结果表明,800°C快速热退火(RTA)样品表现出更低的界面态密度、更低的氧化物电荷密度和更好的器件可靠性,这是由于在800°C下的RTA能有效地消除溅射生长过程中导致的损伤,形成高质量、高可靠性的介质/Si界面。     

pMOSFET中栅控产生电流的衬底偏压影响研究

研究了pMOSFET中栅控产生电流(GD)的衬底偏压特性。衬底施加负偏压后,GD电流峰值变小;衬底加正向偏压后,GD电流峰值增大。这归因于衬底偏压VB调制了MOSFET的栅控产生电流中最大产生率,并求出了衬底偏压作用系数为0.3。考虑VB对漏PN结的作用,建立了包含衬底偏压的产生电流模型。基于该模型的深入分析,很好地解释了衬底负偏压比衬底正偏压对产生电流的影响大的实验结果。     

OPA2889：高速电压反馈放大器

TI推出一款高速单位增益稳定电压反馈放大器,该产品可在确保不低于当前市场压摆率的同时,使功耗降低90％以上。这种新器件的独特架构为设计人员提供了高带宽与高压摆率,同时结合了低静态电流,因此适合便携式仪表、有源滤波器与ADC缓冲器等。     

微波炉加电启动瞬间高压二极管失效的机理分析

笔者以实际工作经验为基础结合专业技术理论知识。阐述了微波炉用高压二极管加电启动瞬间高失效的机理,可作为微波炉和高压二极管设计的重要参考。     

模块化多电平换流器电容电压的滑模观测器研究

模块化多电平换流器（modular multilevel converter,MMC）子模块电容电压的稳压控制是MMC的一个关键难题,在实际应用中,需要大量的电压传感器以获取各子模块电容电压。对此提出了一种电容电压滑模观测器（sliding mode observer,SMO）,根据MMC电路中的桥臂电流和开关信号观测出子模块电容电压,并结合电压闭环控制,实现电容电压的稳定,采用双曲正切函数tanh作该滑模观测器的切换函数,可削弱系统抖振。仿真和实验结果表明该滑模观测器可准确观测出电容电压。     

同步整流关键技术及其主要拓扑分析

目前对低电压大电流DC／DC变换器的研究方兴未艾。本文归纳和提出同步整流的关键技术，对现有主要同步整流拓扑结构的工作特性及优缺点进行了较为深入的分析，同时对未来技术发展做出展望，以期促进我国低电压大电流DC／DC变换器技术的发展。     

一种6 Gbit/s低功耗低抖动电压模发送器

提出了一种应用于高速串行链路中的基于二阶预加重和阻抗校正技术的6 Gbit/s低功耗低抖动电压模(VM)发送器.在综合分析阻抗、供电电流和输出驱动器预加重等因素影响的基础上,采用了多种技术来提高发送器的信号完整性,主要包括:设计了一种阻抗校正电路(ICU)以保证50 Ω的输出阻抗并抑制信号反射,提出了一种自偏置稳压器用来稳定电源电压,同时设计了一种信号边沿驱动器用以加速信号的转换时间.最终,整个发送器在65 nm CMOS工艺平台进行设计.后仿真结果表明,发送器工作在6 Gbit/s时,远端输出眼图高度大于800 mV,均方根抖动小于2.70 ps.发送器的功耗为16.1 mA,占用面积仅为370 μm×230 μm.     

试论开关电源技术的发展

摘要：介绍了开关电源的工作原理和分类,对目前出现的几种典型的开关电源技术作了归纳总结和分析比较,在此基础上论述了开关电源的发展状况和趋势。     

网格环境中资源共享模型的研究

资源共享,尤其是高性能资源的共享是网格环境中需要解决的一个关键问题.在网格环境中,资源通过服务的方式提供,而GT3 Information Service和P2P技术正是实现服务管理和共享的重要手段.文章首先介绍了Information Service和P2P技术的工作原理,然后,结合这两种技术的特点,提出了一种使用P2P网络进行容错的树形资源共享结构的网格环境中的服务实现共享的模型,并进行了分析.     

A Unitary Analysis of some Voltage and Current Mode Linear Circuits

This paper presents a systematic and unitary analysis of a large class of current and voltage mode circuits based on a series-shunt-like configuration. Four possible OA types are considered for the basic amplifier. The amplifiers have voltage and current input signals and voltage and current outputs. The analysis method is based on the separation of the circuit signal graph in two different paths, one that controls the gain and the other that controls the bandwidth.     

一种高效率LC谐振式移相全桥行波管高压电源的设计

设计了一种高效率LC谐振式移相全桥高压电源,从变换器拓扑、控制模式、功率器件、开关频率等多个方面进行分析,最终设计了一种高稳定度(≤0.5‰)、高电压(10kV)、小纹波(≤0.2‰)、高效率(不计输入整流滤波损耗满载效率达96.1%)、小型化(高压电源模块尺寸为200mm×200mm×50mm)、中等功率量级(满载输出450 W)的高压电源。     

行波管高压电源中变压器的优化设计

研究了行波管高压电源中变压器的铁芯损耗、绕组损耗(铜损)和工作频率,主要通过理论推导和仿真对磁性元件的设计进行了优化分析,并用PC95材质PQ40/40磁芯设计了一种输出电压10kV、输出功率450 W的行波管高压电源变压器。变压器设计结果满足电源要求,实验结果验证了理论分析。     

峰值电流模式非理想Boost变换器建模

应用能量守恒法建立了非理想Boost变换器的小信号模型,在该电路拓扑结构的基础上引入了峰值电流模式控制,并进一步推导出含有斜坡补偿的情况下电路等效功率级的精确模型,该模型具有更高的精度;然后以峰值电流模式Boost变换器为基础,针对该电路存在的缺点设计了电压控制器补偿网络,使得补偿后的系统具有更好的稳定性,并通过MATLAB软件仿真验证了该方案的优点和利用价值.