准连续半导体激光高频调制技术研究

介绍了一种由信号放大电路、电流调制电路、过流保护电路、具有慢启动功能的直流偏置电路高度集成的半导体激光高频调制系统,此高频调制系统采用了结构简单的直接调制方式,这种调制方式是利用频率可调的调制信号去控制半导体激光器发射的激光光强,从而实现半导体激光高频调制.设计了半导体激光高频调制驱动输出的调制电流幅度为9.1A,调制电流频率达到了100MHz,直流偏置在1A内连续可调,实现了脉冲宽度均匀与非均匀两种情况,在均匀情况下占空比达到了50%.     

电磁超声相控阵激励源高频隔离驱动电路

为了进一步提高电磁超声相控阵激励源的工作效率,基于半桥拓扑放大结构提出了一种电磁超声相控阵激励源高频隔离驱动电路的设计方法.根据金属氧化物半导体场效应晶体管(metal oxide semiconductor field effect transistor,MOSFET)的简化模型,分析了MOSFET在开通和关断过程中的开关损耗,从而给出了高频隔离驱动电路所必须满足的条件.通过采用光纤器件隔离脉冲信号和DC-DC隔离电源对参考电位进行转换,有效解决了驱动电路的高频"浮栅"问题,并利用RC微分电路和施密特反相器设计了驱动信号死区时间可调电路.实验结果表明:设计的驱动电路能够输出频率为1.1 MHz、死区时间为0.32μs、驱动电压为18.8 V、占空比为26%的互补驱动信号,并且在驱动MOSFET栅极的实际应用中,有效降低了功率开关管的功率损耗.     

基于氧化镓探测器的日盲紫外光通信系统的设计与实现

为克服传统光电探测器工作电压较高、硬件电路复杂与抗干扰能力差的问题,设计了一种基于新型氧化镓探测器的日盲紫外光通信系统。该系统在给定窗口大小的情况下,根据设计的数据处理算法对光强进行实时动态监测,通过将计算得到的阈值与光强作比较输出二值信号,结合OOK调制技术、驱动电路与非相干解调技术,实现了日盲紫外光通信系统。进一步从调制技术、驱动电路以及数据处理算法三个方面对通信系统进行仿真与实验测试,验证该系统的功能完整性、系统简洁性与可靠性。结果表明：该日盲紫外光通信系统在准确接收信号的情况下,可以直接实现将光强值转化为二值信号输出,且误码率小于10^-3,能够达到简化接收端硬件电路以及提升硬件电路可靠性的目的。该系统编码简单可靠、易实现且抗干扰能力强,无需滤波装置、小巧便携、可靠性高,为日盲紫外光通信系统的优化与便携使用提供了新思路。     

基于卤钨灯和LED的复合光源设计与实现

在光谱检测技术中所采用的光谱范围通常在紫外-可见光波段,同时要求该光源能够输出连续、稳定且光强较强的光,一般的单一光源很难满足这个要求.通常卤钨灯在可见光波段能很好的满足光谱检测分析,但在紫外波段无法满足要求.鉴于此,紫外LED灯可以弥补卤钨灯在紫外波段光强较弱的缺陷.为了实现紫外-可见光-近红外复合光源的设计,采用恒压输出驱动不同功率紫外LED灯,实现光谱光强的均匀性,最终设计成功一款小型紫外-可见光-近红外复合光源.     

Cymbal压电发电机系统

建立了Cymbal压电发电机发电系统,设计了DC-DC型能量存储电路并进行了压电发电性能研究。同时实验研究了占空比、电感等参数对压电发电性能的影响。研究结果表明,占空比这个DC-DC电路中的重要参数存在一个最佳值,使得负载的输出功率达到最大。在一定范围内电感对负载输出电压的影响不大,但对输出功率的影响比较明显。当占空比为2%、电感为1.5 mH时,压电发电机最大输出功率可达到10.5 mW。由Cymbal压电发电机产生的电能能够满足微型机电系统、网络传感器等低耗能电子产品的供能需求。     

11.8GHz低相噪频率源的设计

针对汽车防撞雷达系统,设计了11.8GHz低相噪频率源.在对锁相环技术研究的基础上,分析相位噪声达到要求指标的可行性,并介绍鉴相器电路、压控振荡器电路以及环路滤波器电路的设计.测试结果表明该输出频率为11.8GHz的频率源获得很好的相位噪声性能,实现1kHz处相位噪声指标优于-90dBc/Hz,并且其他指标均达到要求.11.8GHz低相噪频率源能提高汽车防撞雷达系统的性能.     

半导体激光器自混合干涉的调制及光电检测电路

根据半导体激光器自混合干涉微位移测量系统的要求,设计了电流调制半导体激光器和光信号检测电路．半导体激光器具有体积小、易调制等特性,因此在实验采用中心波长为650 nm的半导体激光器作为该微位移测量系统的光源, 从而使系统微型化、光路易准直;将半导体激光器的电流调制特性和自混合干涉原理相结合,使此微位移测量系统的测量精度远远高于传统干涉方法．在实验电路中利用集成运放特性实现对光源信号的调制和微弱信号的前置放大,并使用温度补偿及抗干扰技术,使输出信号满足系统要求．     

一种新型窄脉宽脉冲电源的设计与实现

在微细电化学加工中,脉冲电源的脉冲宽度及占空比的参数大小对加工精度有着重要的影响。斩波方式在传统的电化学加工脉冲电源中普遍运用,但其对于开关器件的通断速度及驱动能力要求较高,导致传统脉冲电源很难达到超窄脉宽要求。针对这一问题,利用DDS电路产生正弦波信号,结合脉冲调理电路,设计了一种用于电化学加工的新型窄脉宽脉冲电源。实践结果表明:该窄脉宽脉冲电源的脉宽最低可达10 ns,占空比可调,输出信号稳定,可以达到超窄脉宽要求,并成功应用于光学码板的加工中。     

一种适用于大功率IGBT/MOS开关器件载波驱动电路

针对IGBT/MOS驱动电路隔离与辅助供电通过分开的电路产生,使驱动电路连线及电路复杂的问题,利用常规元件设计了一种载波驱动电路,给出了结构,分析了工作原理,通过实验验证了电路的可行性.该驱动电路实现了能量传递与信号传输,电路不受频率和占空比限制.     

基于Simulink模型的Buck变换器设计与控制

为了设计一款具有高稳压、低纹波性能的Buck变换器,使用Simulink建立Buck变换器仿真模型,采用电压外环和电流内环电路设计双闭环控制器,利用IR2110搭建了驱动电路,并设计了光耦隔离电路对驱动电路进行电气隔离。实验结果表明,输出的稳定为24V,纹波电压为80mV,符合设计的要求。     

激光反馈干涉微位移测量系统的电路设计

针对激光反馈干涉微位移测量系统的光源驱动和干涉信号采集问题,设计了性能稳定的恒流源驱动电路和光电检测电路。通过仿真选择了合适的实验参数,驱动电流范围为23～35 mA,探测器的反向偏压范围为1.5～3.5 V,驱动微位移制动器的正弦信号频率为50 Hz,振幅为3～18 V。在实验中检测到了与理论分析相符的干涉信号,保证了同步准确的采样,输出信号满足系统要求。     

通用VMOS开关电源驱动器

本文描述了一种利用VMOS场效应管和3524芯片构成的半桥式无工频变压器驱动电路。该电路可以当作一个电子器件,配以不同的高频变压器可得到不同的电压输出,最大输出功率为400w,且具有软启动、TTL电平遥控、脉宽可调的功能,用户可以根据自己的需要设计成不同的电源。文中还给出了几个实际应用。     

Noise analysis and characterization of a full differential CMOS interface circuit for capacitive closed-loop micro-accelerometer

To achieve a high precision capacitive closed-loop micro-accelerometer,a full differential CMOS based on switched-capacitor circuit was presented in this paper as the sensor interface circuit.This circuit consists of a balance-bridge module,a charge sensitive amplifier,a correlated-double-sampling module,and a logic timing control module.A special two-path feedback circuit configuration was given to improve the system linearity.The quantitative analysis of error voltage and noise shows that there is tradeoff around circuit's noise,speed and accuracy.A detailed design method was given for this tradeoff.The noise performance optimized circuit has a noise root spectral density of 1.0 μV/Hz,equivalent to rms noise root spectral density of 1.63 μg/Hz.Therefore,the sensor's Brown noise becomes the main noise source in this design.This circuit is designed with 0.5 μm n-well CMOS process.Under a ±5 V supply,the Hspice simulation shows that the system sensitivity achieves 0.616 V/g,the system offset is as low as 1.456 mV,the non-linearity is below 0.03%,and the system linear range achieves ±5 g.     

新型旋转-直线超声波电机的机理与特性

针对日常生活中常见的旋转-直线复合运动形式,提出新型的两自由度超声波电机.该电机由粘接压电陶瓷的变截面柱状定子和环状转子组成.电机通过单相方波电源供电,利用近谐振点惯性冲量的控制方法驱动转子运动.介绍电机的研究背景、基本结构和工作原理,利用ANSYS有限元分析软件建立定子的模型,对定子结构进行一定的优化设计.利用电机测控系统对原理性样机进行实验和分析.测试结果表明,通过控制输入方波的频率、占空比和幅值,可以有效地实现转子运动模式的切换、运动方向的改变和运动速度的调节.     

基于变采样率UKF算法的动力锂电池SOC估算

电动汽车处于不同行驶工况时,固定采样率的无迹卡尔曼滤波(Fixed Sampling Rate Unscented Kalman Filter,FSR-UKF)算法不能精确估算荷电状态(State of Charge,SOC).为克服这一缺点,以传统的UKF算法为基础,针对电动汽车不同行驶状态下电池电流的变化特点,将变...     

OLED无源驱动电路设计与仿真

基于有机电致发光（OLED）结构及发光机理,分析驱动条件,选择适合OLED的交流驱动方式,设计了一个OLED无源驱动电路,并应用ModelSim仿真软件模拟验证所设计的电路,分析了其特性,得出适合OLED发光的时序信号及控制信号仿真结果.     

基于CPLD的软开关H桥PWM控制信号发生器设计

论述了软开关H桥DC-DC变换电路驱动电平状态及驱动时序,设计了占空比可调、各开关管通断延迟时间可调的PWM控制信号发生器.该发生器以CPLD为硬件基础,软件使用VHDL语言编写,可用于软开关H桥DC-DC变换电路中.与专用控制芯片比较,本设计延迟时间调整灵活、便于与控制单元接口.     

基于自举电路和变压器混合驱动模式的半桥式开关电源

提出了一种基于自举电路和变压器混合驱动模式的半桥式开关电源的设计方法,这种电源采用通用的PWM发生器芯片,下部场效应管开关直接驱动,上部场效应管开关利用自举电路和变压器混合驱动方式驱动.电路中变压器只是起到信号传递作用,因此所需要的变压器体积小,该开关电源还具有驱动波形良好,开关损耗小,电路简单,性能价格比高等优点.同时还设计了开关电源自启动用辅助电源,它具有电路简单、功耗小、宽电压范围工作等优点.     

Power management unit chip design for automobile active-matrix organic light-emitting diode display module

A power management unit (PMU) chip supplying dual panel supply voltage, which has a low electro-magnetic interference (EMI) characteristic and is favorable for miniaturization, is designed. A two-phase charge pump circuit using external pumping capacitor increases its pumping current and works out the charge-loss problem by using bulk-potential biasing circuit. A low-power start-up circuit is also proposed to reduce the power consumption of the band-gap reference voltage generator. And the ring oscillator used in the ELVSS power circuit is designed with logic devices by supplying the logic power supply to reduce the layout area. The PMU chip is designed with MagnaChip’s 0.25 μm high-voltage process. The driving currents of ELVDD and ELVSS are more than 50 mA when a SPICE simulation is done.