高频小信号谐振放大器的MATLAB仿真

通过对单晶体管单调谐高频小信号放大器基本电路与工作原理的分析,建立单调谐高频小信号放大器电路的数学模型。采用晶体管的高频参数等效电路,利用MATLAB进行了性能仿真和分析。给出了高频小信号放大器电路的仿真代码,提高设计效率的同时保证电路设计的质量。     

结式晶体管在大讯号开关状态下的一般等效电路

本文由电荷控制方程出发建立了晶体管的一般等效电路。介绍利用图解法,解析法和模拟计算机来解等效电路对大信号响应所建立的非线性方程,从而求得开关时间。由于等效电路与晶体管输入特性曲线相结合应用,故克服了信号源内阻较小时晶体管输入阻抗对驱动电流的影响在电路分析中所产生的困难。等效电路既适用于大讯号工作,也适用于小讯号工作,即适用于饱和线路,也适用于非饱和线路。文章中引出有关参数的测量方法。     

T参数小信号模型在模拟电子技术教学中应用研究

微变等效电路法是分析放大电路最基本、最重要方法之一。该文详细论述了采用T参数小信号模型分析放大电路的教学思路。理论与实例分析表明,T参数小信号模型在分析电流负反馈式共发射极放大电路与共基极放大电路上具有简单、易懂的特点,能够提高课堂教学效果。     

单端开关电源的计算机辅助设计

开关电源系统分析的主要困难是脉宽调制系统非线性数学模型的建立.目前流行的分析方法是状态空间平均值法,它主要适用于小信号扰动.在低频小信号扰动条件下,使用这种方法可以方便地把一脉宽调制系统简化成一线性系统.当功率级小信号状态空间模型电路建立后,便可直接使用线性反馈控制原理来分析和设计这个系统.本文主要阐述如何利用计算机辅助设计和分析技术,分析和计算开关电源的稳定性,校正电路参数的选择、动态过程的计算和分析.     

钹式换能器等效电路模型研究

采用等效电路法分析钹式换能器（Cymbal）阵元结构与机电性能的关系。将Cymbal阵元抽象为压电陶瓷片和金属帽两部分,分别建立压电陶瓷圆片和金属浅球壳的等效电路模型,将金属帽的水下辐射振动近似为圆面活塞辐射器,得到Cymbal阵元的机电等效图以及等效电路图。通过对等效电路和各电路参数的分析,解释了Cymbal作为低频小尺寸换能器获得较高辐射声功率和电声转换效率的原因,对优化其电声性能提供了指导性意见。     

LLC谐振变换器的扩展描述函数法建模

给出了LLC谐振变换器的等效电路,基于扩展描述函数法建立了该等效电路的小信号模型、得到了LLC变换器的稳态解及其直流电压增益特性。借助PSpice仿真软件得到了该变换器在不同开关频率和不同电路参数下输出变量对控制变量的频率特性曲线。分析了开关频率、输入电压、占空比、品质因数和负载等主要参数对频率特性的影响。所作的工作对变换器参数的优化设计、闭环控制及动态性能设计具有指导意义。     

电压型CRM Boost PFC小信号建模分析与补偿设计

介绍了一种工作电压控制模式下的CRM-Boost功率因数校正(PFC)电路的小信号模型推导过程,该方法是在传统的态空间平均法已不再适用的情况下,采用电流注入等效电路的方法来推导其数学模型,并在小信号数学模型的基础上设计了控制环路的补偿网络。最后在专业开关电源设计仿真平台SIMetrix/SIMPLIS中实现了一个10 W的CRM-Boost-PFC实例设计,仿真验证了该小信号建模方法和补偿设计的合理性。     

放大电路非线性失真波形演示实验装置设计

晶体管放大电路非线性失真是放大电路学习与应用中非常重要的知识点,为了提升"模拟电路"课程中晶体管放大电路非线性失真相关知识点的教学效果,通过搭建晶体管放大电路、信号采集电路、失真控制电路、信号处理电路等,构建了晶体管放大电路非线性失真的电路仿真模型以及各种失真波形展示的教学实验装置,并将非线性失真过程中的偏置电压影响、在不同输入信号频率下非线性失真变化及失真度值测量等内容融入课程教学中.实践表明,应用该实验装置后的教学,使学生对相关知识点的掌握程度明显提升,锻炼了电子电路设计能力与动手实践能力.     

ZVZCS全桥PWM DC-DC变换器的小信号建模方法

针对ZVZCS全桥PWMDC-DC变换器的软开关工作,分析了变压器漏感和辅助谐振电路对变换器动态特性的影响。在PWM开关等效模型的基础上,结合变换器谐振电路的工作特点,提出了一种ZVZCS全桥PWMDC-DC变换器小信号分析方法,这种建模方法适用于不同类型的ZVZCS全桥变换器。通过对小信号传函幅频及相频特性的分析,证明了这种小信号分析方法具有物理意义清晰、计算简单等优点。应用这种小信号模型,依据变换器的动态性能指标对ZVZCS全桥PWM变换器中谐振元件的参数进行设计,可以使这种软开关变换器的性能得到进一步的提高。     

晶体管间歇振荡器的分析

本文考虑了两种常用的基本晶体管间歇振荡器电路:1.采用集-基变压器耦合的共射电路;2.采用集-射变压器耦合的共基电路。讨论中假定间歇振荡器的脉冲宽度主要决定于晶体管及线路参数而不是决定于外加的定时器件即延迟线。另外还假定在线路中所用的变压器工作在线性状态,并且不呈现饱和效应。本文概达了间歇振荡器的基本工作原理及其简化的等效电路。并根据线路参数给出了共基间歇振荡器的上升时间的方程式。在方程式中表明负载能引起上升时间变坏。对每种电路都给出了适于设计用的脉宽方程式。一个线性最坏情况的分析表示共基电路对于阶跃电压触发的响应。由于在通导期间晶体管固有的非线性特性,所以这种线性触发分析是近似的,但是最坏情况的分析的结果可用来和实验的上升时间比较。一个幅度足够和脉冲宽度为0.05微秒的触发脉冲足以用来当作阶跃函数电压,因为电路在这样的时间间隔里完全可以获得再生式的动作。文中着重讨论了电路的脉宽稳定性,并指出共基电路的宽度较共射电路稳定。脉宽稳定性的方程式是通过对脉宽方程的偏导数计算得到的。     

基于射频单电子晶体管的超灵敏电荷计的模拟研究

集成单电子晶体管(single electron transistor, SET)与射频共振电路的射频单电子晶体管(radio frequency single electron transistor, RF SET)是一种高速高灵敏的电荷计。本文通过建立RF SET的等效电路模型,对共振电路及其与射频传输线的集成进行模拟分析,得到了SET阻抗的最佳匹配,获得了所需的谐振频率、品质因子和对SET阻抗的灵敏度。结果表明,受电荷调制的SET阻抗直接影响着共振电路的品质因子、阻抗和射频透射/反射系数。射频信号随着SET的阻抗降低而减小,峰位基本不变。在SET阻抗小于200 k?时,共振信号幅度随阻抗的变化率较大。透射式与反射式两种结构相比,前者共振频率及品质因子更高,后者则具有更高的灵敏度优势。     

考虑多输入同时翻转的晶体管级时序分析技术

为了克服现有延时模型所遇到的困难,本文对静态时序分析中通过晶体管级电路模拟来计算门延时的方法进行了研究,该技术的关键是延时测试波形的自动生成。文中分析了多输入同时翻转对最大门延时的影响,提出了一种可以用于测试波形生成的多输入同时翻转模型。基于该模型,提出了互补CMOS电路和传输管电路延时测试波形的生成算法。将模拟计算门延时的方法与晶体管级电路的功能模型提取技术结合在一起,实现了一个晶体管级电路的静态时序分析工具-SpiceTime。实验结果表明,SpiceTime的分析结果均大于HSPICE的模拟结果,而且误差不超过2．7％。Spice-Time的分析时间与电路大小成线性关系,单个门的平均分析时间约为0．3秒。实验结果表明,如果使用单信号翻转模型,最大延时最多可以被低估4．8％。     

ZVZCS全桥PWM DC-DC变换器的小信号建模方法

针对ZVZCS全桥PWM DCDC变换器的软开关工作,分析了变压器漏感和辅助谐振电路对变换器动态特性的影响.在PWM开关等效模型的基础上,结合变换器谐振电路的工作特点,提出了一种ZVZCS全桥PWM DC-DC变换器小信号分析方法,这种建模方法适用于不同类型的ZVZCS全桥变换器.通过对小信号传函幅频及相频特性的分析,证明了这种小信号分析方法具有物理意义清晰、计算简单等优点.应用这种小信号模型,依据变换器的动态性能指标对ZVZCS全桥PWM变换器中谐振元件的参数进行设计,可以使这种软开关变换器的性能得到进一步的提高.     

基于射频单电子晶体管的超灵敏电荷计的数值分析

集成单电子晶体管SET（Single Electron Transistor）与射频共振电路的射频单电子晶体管RF SET（Radio Frequency Single Electron Transistor）是一种高速高灵敏的电荷计。通过建立RF SET的等效电路模型,对共振电路及其与射频传输线的集成进行模拟分析,得到了SET阻抗的最佳匹配,获得了所需的谐振频率、品质因子和对SET阻抗的灵敏度。结果表明,受电荷调制的SET阻抗直接影响着共振电路的品质因子、阻抗和射频透射/反射系数。射频信号随着SET的阻抗降低而减小,峰位基本不变。在SET阻抗小于200 kΩ时,共振信号幅度随阻抗的变化率较大。透射式与反射式两种结构相比,前者共振频率及品质因子更高,后者则具有更高的灵敏度优势。     

45nm MOSFET射频小信号噪声等效电路建模直接提取方法

针对45 nm MOSFET射频等效电路建模和参数提取技术进行了研究,在精确地提取了射频小信号模型参数之后,基于双端口网络的噪声相关矩阵和多端口噪声理论,使用本征电路的噪声电流源嵌入有噪声贡献的元件,从而分析推导出射频噪声参数模型,并与商用的45 nm CMOS射频测量值相对比,在相应的频段内显示出很好的正确性。     

高频信号相位控制信号获取方法的研究和实现

在现代自动控制领域,低频相位的实时控制系统不论在理论还是在实践上都已经很成熟,而在高频和射频领域,其相位的测量和实时控制信号的获取却是个问题;在对低频相位测量及控制信号获取方法的研究上,提出了该基于晶体管阵列的高频相位控制信号获取方法及其实现电路,该方法可以实现对高频信号相位及相位差的连续测量同时具有较高的精度和较好的工作速度;而且该电路将相差信号转化为直流电压,便于直接控制后续的移相电路.     

静态工作点对放大电路性能指标的影响

BJT三极管可以构成共射、共基和共集三种接法的基本放大电路,其中共射放大电路的功率放大作用最强,是多级放大电路的中间级。放大电路静态工作点的位置是否合适、最大不失真动态范围是否足够、失真度是否满足要求,直接关系到整个放大电路最终能否达到设计要求满足实际需要。本文以Multisim软件为辅助研究工具,用NPN和PNP管分别构成基本共射放大电路,研究静态工作点的位置对三极管直流模型和低频小信号模型中主要参数的影响、对放大电路重要性能指标的影响。     

介质振荡器的仿真设计

研究优化设计介质振荡器,针对介质振荡器设计中存在复杂的非线性问题,电路调试难度极大且成功率不高.为实现介质振荡器的精确设计,提出采用仿真建模方法,通过仿真对介质振荡器的精确设计进行优化.首先对晶体管非线性模型的介质振荡器进行仿真,在晶体管生产厂家只提供S参数时,为了比较这对晶体管小信号线性模型的介质振荡器进行仿真研究,两种仿真结果吻合一致.同时又与样机实测结果完全吻合.因此它们可以相互补充作为一种通用的设计方法,可以提高介质振荡器设计的准确性和可控性.     

DSTN功率门控电路休眠晶体管尺寸优化方法

针对分布式休眠晶体管网络功率门控结构中休眠晶体管尺寸优化问题,提出一种新型的最大瞬时电流(MIC)的估算技术.首先提取电路中标准单元的相关参数,利用解析式进行单元MIC的计算,再通过处理单元的时序信息和布图信息进行电路分簇的MIC计算,可使获得的MIC约束更紧、运算速度更快;根据获得的电路MIC信息,应用启发式算法,通过引入λ因子的启发式算法和模拟退火算法分别对休眠晶体管尺寸进行了优化.优化结果显示,采用文中的技术可使休眠晶体管的面积冗余降低到1％以下,并可以缩短整个优化过程.SPICE仿真验证结果表明,将休眠晶体管插入电路后,虚拟地线上的电压降完全满足小于5％ Vdd的设计约束.     

低噪声放大器直流偏置电路的仿真设计实验

嗓声放大器(Low Noise Amplifier,LNA)是微波系统及其测量仪器中的关键部件之一,其噪声的大小直接影响信号接收灵敏度及系统的可靠性.在晶体管放大电路中,偏置电路为晶体管提供合适的静态工作点,偏置电路设计的重要性不可低估.主要介绍了低噪声放大器中直流偏置电路的仿真设计.