一种分数阶忆阻器的Verilog-A模型及应用

近年来,科研人员为研究忆阻器的电气特性及其在电路中的应用,建立了多种整数阶忆阻器的Verilog-A模型,但分数阶忆阻器的Verilog-A模型还未见报道。文章提出了一种分数阶忆阻器的Verilog-A模型,对其相关特性进行了分析,总结了参数对忆阻器电气特性影响的规律,并将此模型应用于脉冲宽度调制(PWM)电路中,通过改变分数阶阶次来调整PWM电路的占空比。实验结果证明了分数阶忆阻器Verilog-A模型的正确性和实用性。     

分数阶RL_βC_α带通滤波电路特性研究

将RLC带通滤波电路拓展至分数阶域,探究其在分数阶下的新特性与规律。首先,基于分数阶电容器与电感器数学模型,推导出分数阶RLC带通滤波电路阻抗表达式一般情况。进一步,对分数阶RLC带通滤波电路阻抗灵敏度与相位特性展开研究。此外,从滤波角度,给出分数阶RLC带通滤波电路幅频特性与相频特性变化规律,并得出整数阶下滤波电路无法获得的新特性。最后,给出分数阶滤波电路优化设计举例。理论分析与数值实验结果相互印证。研究结果表明,较大分数阶阶次下,分数阶RLC带通滤波电路将获得令人满意的滤波效果。     

有源磁控忆阻器的等效电路及滤波频率特性研究

基于三次非线性数学模型,采用通用有源电路元器件完成了一种磁控忆阻器的"浮地"二端口等效电路实现,基于Multisim电路仿真软件并搭建实际硬件电路研究了其伏安特性,进而研究了基于该有源磁控忆阻器的WC高通和低通滤波电路的频率特性,并与无源RC高通和低通滤波电路的频率特性进行了比较。软件仿真和硬件实验结果表明:有源WC高通滤波电路与无源RC高通滤波电路呈现相似的幅频和相频特性,而有源WC低通滤波电路的频率特性不同于单极点的无源RC低通滤波电路,其幅频和相频特性均呈现出多极点的特性。     

基于忆阻器的低通滤波器设计

忆阻器是一种新型的非线性二端无源器件,具有电阻、电容和电感所不具备的记忆特性.使用忆阻器和由忆阻器构成的忆容等效电路设计了二阶无源低通滤波电路和有源低通滤波电路.SPICE仿真实验结果证实了设计的可行性.所设计的低通滤波电路在电路参数调整和稳定性方面相比于传统的低通滤波电路具有较大的优势.     

基于分数阶忆阻器的混沌电路分析与设计

提出了一种新型的分数阶忆阻混沌电路.首先,建立了分数阶忆阻器的数学模型,通过数值仿真验证了分数阶广义忆阻器满足忆阻器的基本特性.然后,将分数阶广义忆阻器与蔡氏振荡电路相结合,建立了一种基于分数阶广义忆阻器的混沌电路模型.通过稳定性理论,对分数阶系统的稳定性进行了分析.为了进一步研究电路参数对系统动态行为的影响,利用相位...     

电容的分数阶等效电路建模与分析

实际的电容器件都是非理想的,其特性受到各种因素的影响,建立精确的电容模型对于电路系统分析与设计十分必要。考虑到电容的分数阶微积分特性,文中基于传统的电容整数阶等效电路模型,提出电容的分数阶等效电路模型,并采用差分进化算法辨识出模型参数,然后将该模型应用于Buck电路进行纹波电压的分析。仿真结果表明,同传统整数阶等效电路模型相比,分数阶等效电路模型拟合电容实际数据的准确度更高,验证了该电容分数阶等效电路模型的有效性。     

N阶有源滤波器的散射参数综合法

讨论了用散射参数设计滤波器的优点，根据用散射参数表达的串联阻抗Z和并联导纳Y的二端口特性，给出了它们的有源RC电路模型，设计了一个用OPA和RC元件组成的N阶滤波器电路，不必改变电路参数，能同时实现高通和和低通滤波功能，本设计方法具有一定的理论和实践意义。     

一种荷控忆容器的电路模拟器设计及其基本特性分析

直接从荷控忆容器的数学模型出发,首先采用通用有源电路芯片设计了忆容器"浮地"电路模拟器,之后结合Matlab和Multisim混合仿真的方法,研究了其二端口的基本电特性,给出了在不同交变信号激励以及不同参数下忆容器电路模拟器的系统级仿真实验,最后完成了其硬件电路的实现及性能测试。结果表明:所设计的荷控忆容器具有电荷-电压之间的自收缩磁滞回线特性,是一种具有记忆特性的非线性电容,这与理论概念上的忆容器特性相吻合,可为忆容器在电子学领域产生新的应用电路提供器件模拟实体。     

忆阻高通滤波电路准周期与混沌环面簇发振荡及慢通道效应

该文提出了一种忆阻高通滤波电路,它是由有源高通RC滤波器与二极管桥级联LC振荡器的忆阻模拟器并联耦合组成的。该文建立了电路方程与系统模型。基于分岔图、相平面图、庞加莱映射等数值仿真,开展了以反馈增益为可调参数的分岔分析,揭示了忆阻高通滤波电路中存在的准周期、混沌环面、混沌和多周期等簇发振荡行为。进一步地,通过快慢分析法,导出了快子系统的Hopf分岔集,并进而阐述了忆阻高通滤波电路慢通道效应的形成机理。最后,基于Multisim电路仿真验证了数值仿真结果。     

离散分数阶忆阻系统建模及其在Logistic映射中的应用北大核心CSCD

为了拓宽忆阻器的研究范围,通过分析分数阶差分理论和三次非线性磁控忆阻器数学模型,建立了由分数阶差分方程确定磁通量的离散分数阶忆阻模型。数值模拟结果显示,紧缩磁滞回线具有忆阻器的三个特征,这表明所提出的离散分数阶忆阻器满足忆阻器的定义。最后,作为应用,设计了分数阶忆阻Logistic映射,并得到了系统在特定初值和阶次下的多稳定性和新的混沌序列。建立的忆阻模型输入电流不再局限于连续信号,并且将阶次推广至分数阶,拓宽了忆阻器的研究范围。     

Introducing Fractional-Order Dynamics to Sigma–Delta Modulators

The aim of the present paper is to investigate the performance of a fractional-order sigma–delta modulator wherein the integer-order integrator is replaced by a fractional integrator of order \( \alpha \,(1 <\alpha < 2)\). A generalized approach to both linear frequency domain and non-linear time domain modeling and characterization of fractional-order sigma–delta modulator has been discussed. The performance of such modulator has been studied and compared with the corresponding integer-order modulators through simulation.     

用Multisim分析二阶低通滤波器电路

以Multisim为平台分析了二阶低通滤波器电路。使用虚拟示波器等虚拟元件,采用交流分析方法和参数扫描分析方法仿真分析了二阶低通滤波器电路的工作特性,及各元件参数对输入输出特性的影响,并演示了Multisim中虚拟仪器及各种分析方法的使用。仿真得到了该电路在低频状态下的通带电压放大倍数AUP=2,电路的截止频率fP=148.495 2 Hz。仿真结果与理论计算相符。     

切比雪夫Ⅱ型模拟高通滤波器的设计及实现

提出了一种基于反相积分器的信号流图来实现切比雪夫Ⅱ型模拟高通滤波器的方法。首先,基于归一化切比雪夫Ⅱ型模拟低通滤波器极点分布的特点,推导出归一化切比雪夫Ⅱ型模拟低通滤波器零极点和转移函数的公式,得到归一化切比雪夫Ⅱ型模拟低通滤波器设计的步骤;然后,基于频率变换与逆变换,提出一种利用归一化切比雪夫Ⅱ型模拟低通滤波器来设计切比雪夫Ⅱ型模拟高通滤波器的方法;最后,给出了利用归一化切比雪夫Ⅱ型模拟低通滤波器来设计切比雪夫Ⅱ型模拟高通滤波器的实例及其实现电路。     

经颅磁声刺激下分数阶扩展Hindmarsh-Rose神经元放电特性分析

该文基于分数阶扩展Hindmarsh-Rose(HR)神经元模型,对其在经颅磁声刺激(TMAS)影响下的放电模式和放电频率进行了分析研究.作为神经元的外部刺激输入,具有不同磁声参数的经颅磁声刺激产生的交变电流会对神经元的放电特性产生不同的影响.通过对不同磁感应强度、超声强度以及超声频率下神经元的膜电位曲线以及以磁声参数...     

键合线互连电路的优化设计

介绍了一种微波多芯片组件中芯片与传输线互连的键合线互连电路设计。采用低通滤波器方法设计的键合线互连电路结构,在键合线长度一定的情况下,能够显著提高键合线互连电路的频率响应。设计了一种基于3阶低通滤波器的键合线互连电路,将键合线的寄生电感融入了3阶低通滤波器中,改善了键合线互连电路的微波传输特性,提高了键合线互连电路的截止频率。采用微波电路设计软件和三维电磁场软件相结合的设计方法,对键合线互连电路的微波特性进行建模、分析,验证了这种电路设计方法的正确性。     

CSRR微带线的等效电路模型研究

首先借助三维全波电磁仿真软件HFSS对CSRR微带线进行了仿真,并引入慢波因子（SWF）分析了其慢波特性。然后根据CSRR微带线幅频曲线的单极点低通特性,以一阶巴特沃斯低通滤波器为原型,建立了CSRR微带线的等效电路模型,通过高频电磁仿真结果和电路仿真结果的对比,二者吻合较好,从而验证了该等效电路模型的正确性和有效性。最后,基于该等效电路模型研究了CSRR的结构变化对其电路特性的影响。CSRR微带线必将在未来微带电路设计中具有广泛的应用前景。     

C波段高精度数字化鉴相器

为了满足高功率微波对相位和频率测量的要求,提出了一种联合使用FFT和非线性最小二乘法拟合的测量系统,包括前端变频电路和后端数字化处理部分。论述了设计和实现前端变频电路中的本振电路、本振监测电路、本振低通滤波电路、本振功分电路、变频电路和中频低通滤波等电路,介绍了使用FFT和非线性最小二乘法拟合测量频率和相位的方法,并分析了测量相位误差与信噪比和A/D转换位数之间的关系。     

时域测量中高斯低通滤波器的有理逼近设计方法

用时域法测量电子设备的幅频特性需要高斯低通滤波器产生阶跃信号.高斯滤波器是一种理想的时域滤波器,是非因果系统,可以采用逼近的思想加以设计实现.采用有理逼近方法,对高斯滤波器幅频响应进行泰勒展开,由泰勒展开式逼近高斯滤波器幅频特性.根据模拟滤波器幅度平方设计方法,由展开式左半平面极点建立逼近滤波器模型,随着逼近阶次的增加...