基于0.6μm全差分运算放大器的设计

研究了一种全差分高增益、低功耗的CMOS运算放大器,采用折叠共源共栅结构、开关式共模反馈以及宽摆幅偏置电路。基于CSMC 0.6μm CMOS工艺,采用HSPICE软件对电路进行仿真。对各性能参数的仿真结果表明,该电路在输入2.5 V电压的情况下,此电路的开环直流增益为80 dB,相位裕度80°,单位增益带宽74 MHz,具有较高的增益,而且功耗小于2 mW。     

开关电容阵列中高带宽跨阻前置放大器设计

为了放大高能粒子物理实验中高精度定时信号,使其适用于开关电容阵列电路的采集范围与幅度,设计高带宽RGC型跨阻前置放大器.此放大器具有低输入阻抗,高带宽,高跨导的特点.采用TSMC 0.25μmCMOS工艺,2.5V单电源供电.仿真结果表明,该前置放大器跨阻增益为5K欧姆,-3dB带宽为953MHz,探测器输入电容在一定范围变化对带宽影响不大.     

新型低噪声电荷灵敏前置放大器设计

为满足Topmetal-S芯片研制需求,设计了一种低噪声电荷灵敏前置放大器。该电荷灵敏前置放大器在0.35 μm商业标准工艺上完成设计,采用单端折叠共源共栅结构,其等效输入电荷噪声约为56.47 e,电荷转换增益为223.40 mV/fC,上升时间为633.30 ns;开环增益为75.07 dB,线性度在3.70%以内的输入电荷范围为0～6.50 fC。     

新型电荷灵敏前置放大器研制

基于Multisim软件仿真,研制了一种新型电荷灵敏前置放大器,其输入缓冲器采用JFET构成的共源共栅电路,放大级电路采用集成运算放大器。经测试,信号上升时间为85ns;当RC成形时间为10μs时,零电容噪声为970e,噪声斜率为7.40 e/p F,对~(137)Cs源γ射线测量信噪比为32:1。     

宽带电流前置放大器

本文介绍了一种用于高计数率场合下的宽带前置放大器。它由三个放大环和一个甄别器电路所组成。放大器的电流增益为2000,上升时间小于15毫微秒,等效输入噪声电流(峰-峰值)小于0.25微安,提供能量道输出、时间道输出和选通信号三种输出信号。     

一种高速宽带放大与峰值保持电路的研制

主要介绍了一种高速宽带放大与峰值保持电路.该电路是根据束流位置监测系统的要求而研制的,是该系统的前端部分.主要包括放大电路和峰值保持电路两部分,其主要特点是采用直流耦合的方式对微弱快电压信号进行多级放大,使得信号在放大过程中不会产生附加相移,此外还采取差分放大的方式来有效地抑制直流耦合带来的直流漂移.电路带宽≥70MHz,增益≥700.     

多通道双增益高速放大器的研制

本文介绍一个多通道双增益高速放大器插件的设计,分析了该放大器系统的设计原理,介绍了测试方法及其性能指标.该插件采用高速电路设计,对快脉冲信号放大具有出色性能,其中2倍和8倍增益通道的3dB带宽分别大于440 MHz和280 MHz,本征上升时间小于2 ns.该放大器系统已通过性能测试,并用于丰中子区放射性核素的β缓发实验中.     

采用多丝正比室读出的屏栅电离室能量分辨研究

搭建了一个基于多丝正比室读出的屏栅电离室探测器,使其保留屏栅电离室屏蔽特性的同时具备雪崩放大功能,通过在探测器内部对原初电离信号进行预放大,以提高信噪比,改善探测器的能量分辨率。利用²⁴¹Am源详细测试了探测器在不同气压、沉积能量、阳极丝径时能量分辨率及增益随阳极电压的变化关系。探测器最佳能量分辨对应的工作电压与入射粒子在漂移区中沉积的能量有关,能量沉积越小,对应的最佳工作电压越高,探测器的增益越大。对于5.486 MeV的²⁴¹Am α粒子源的能量分辨率可达1.45%。     

V+C共注入对不锈钢表面机械

采用改进的MEVVA源阴极对不锈钢进行了V+C共注入,并做了X射线衍射分析,硬度和磨损实验.V+C共注入剂量为1×1017-8×1017cm-2,能量为80keV.实验结果表明,V+C共注入后不锈钢表面的机械性能得到了改善,表面硬度增加了16%-82%,而耐磨性则是未注入样品的1.4-2.2倍,最好的结果均从剂量为4×1017cm-2的样品中得到.X射线分析表明,V+C共注入后在不锈钢表面形成了新相FeV,Cr2VC2,VC,Cr23C6和Fe5C2.这些新相在提高表面硬度和耐磨性方面起了重要作用.这些结果与V+C双注入同种不锈钢所得结果进行了比较,比较结果表明共注入方法对材料表面改性比双注入方法更有效.     

羊八井大型水契伦科夫探测器中双增益大动态范围前放的研制

介绍了羊八井大型水契伦科夫探测器中前置放大器的预研设计,分析了该前放的设计原理,介绍了测试方法和性能指标。该前放接收光电倍增管输出信号,采用双增益和差分输出设计方案。对该前置放大器原型电路的测试结果表明,该前放两通道增益分别为2倍和34倍,-3 dB带宽均大于150MHz,可满足0.5 mV～2 000 mV的输入信号大动态范围及远距离传输信号的实验需求。     

多阳极光电倍增管前端四通道放大读出芯片设计

多阳极光电倍增管目前应用广泛,其后续的常规PCB放大电路显示出体积大、功耗大、噪声高等缺点,制作专用集成电路ASIC可以解决这些问题。基于此类光电倍增管特性,在0.35μm CMOS工艺上,研制了4通道集成放大成形读出电路,包含前放、增益调整、滤波成形等模块。经过测试,功耗为66 mW;增益为62.2 mV/pC,输入动态范围13 pC,线性度1.5%,信噪比9,指标达到设计要求。     

共面栅碲锌镉探测器读出电路设计及性能研究

为有效读出共面栅碲锌镉(CPG-CZT)探测器的核脉冲信号,本文结合CPG-CZT探测器工作原理及国内外研究,设计了可用于CPG-CZT探测器的读出电路,主要包括高压偏置电路、前置放大电路、增益调节及减法电路。为研究读出电路性能,本文测试了各单元电路的性能及探测系统能量分辨率随偏置电压、增益调节电路中两路信号的相对增益G的变化规律。结果表明：高压偏置电路两路输出偏压与输入偏置电压的相关系数R²均为0.998;前置放大电路输出噪声为5 mV;增益调节及减法电路输出信号噪声为10 mV;输入偏置电压、相对增益G的变化均会影响探测系统能量分辨率,当偏置电压为-1650 V、相对增益G为0.7时对¹³⁷Cs源产生的γ射线能量分辨率最佳,可达3.65%,且无明显拖尾现象。     

铀钚萃取洗涤-共反萃工艺Ⅰ.串级工艺优化

快堆燃料后处理是实现快堆燃料闭式循环的关键环节之一,快堆乏燃料中裂变产物含量高,进行后处理需要多个铀钚萃取洗涤-共反萃循环才能达到去污效果。本研究针对快堆乏燃料高钚浓度和需要多个萃取洗涤 共反萃循环净化裂变产物的特点,采用模拟料液通过多次串级实验,确定了满足铀钚收率及避免钚聚合的铀钚萃取洗涤-共反萃工艺,实验结果表明,1A铀、钚萃取收率分别为99.995%和99.996%,1B铀、钚反萃收率分别为99.936%和99.996%。     

低噪声前置放大电路设计

对于微弱信号的提取和放大分析,低噪声测量系统往往是分析处理的第一个阶段,其中关键的部分是前置放大器,而噪声成为重要的制约因素,它决定了整个系统的精度。介绍了一种低噪声前置放大电路的设计,该电路由两级构成:第一级使用分立元件设计,第二级使用低噪集成元器件设计。通过仿真表明,电路实现了电压增益80 d B,电路的带宽为300 k Hz,电路的噪声性较商用放大器更优异。该电路结构简单,易于实现,适用于低频微信号的放大。     

新型电磁脉冲耦合参数自动测量系统设计

针对高空电磁脉冲试验中密闭腔体、被试系统内部等无预留信号传输通道环境下电磁脉冲耦合参数的测量需求,设计了一套电磁脉冲效应参数自动测量系统。该系统由硬件设备和自动采集软件构成,可搭配不同传感器,实现电场、电流和电压信号的测量。系统具备无人干预下多发次试验数据自动循环采集、数据存储、报表生成等功能,可解决测试人员与测量设备物理隔离的障碍而无法对测量系统操作的问题。测试表明,该系统-3 dB模拟带宽最高超过1 GHz,动态范围最高超过50 dB,可靠性和稳定性满足电磁脉冲耦合参数自动测量的需求。     

共因失效对平均失效概率计算结果的影响分析

为了评价共因失效(CCF)对平均失效概率(Pavg)计算结果的影响,建立了一个正常激励1oo2双通道系统的需求失效故障树模型。采用β模型,分别计算出不考虑CCF和考虑CCF 2种情况下的Pavg,发现CCF对Pavg的计算结果有较大的影响。相关分析表明,系统越安全(危险失效率越低,危险失效检测率越高),CCF对Pavg的计算结果影响越大。     

高分辨率共深点地震反射剖面测量的仪器设备

为了可靠地提取和记录高分辨率的地震信号,关键的部件就是探测器。所选择的探测器必须能够提供期望的通频带,此外,还必须注意与地面的耦合。另一个重要因素是尽可能的形成宽平的能量通频带,包含在模数转换前对资料进行高通滤波,使得高频信号的幅度不被低频信号淹没,目的是让有意义的高频信号得到增强,以满足数字有效位的要求。虽然高通滤波器的合宜使用是这一步的主要环节,但是探测器的选择也是一个因素,因为低于探测器共振频率时,探测器具有每倍频程负6dB 的响应。最后应指出的是,记录仪器质量必须是好的,放大器应具有低的系统噪声、大的动态范围以及具有12位或更高位数的精度。     

一种抑制高增益直流耦合放大电路中直流漂移的电路

直流漂移现象在直流耦合放大电路中是不可避免的,放大器的放大倍数愈大,在输出端出现的直流漂移现象就愈严重.本文提出了一种可以有效抑制高增益低噪声直流耦合快前置放大电路中的直流漂移的电路.将此电路用于我们所设计的高增益(Av≥1000)直流放大器中,有效抑制了输出端的直流漂移.对该放大器进行了100h的工作测试,结果输出直流漂移小于±3mV.     

共轴对称组合中子探测器灵敏度研究

在某些应用场合,要求中子计数管具有快收集时间、高中子灵敏度、低工作电压等特性,但是单一只中子正比管无法满足全部的要求,这时需要使用多支中子计数管组合的方式来实现测量目的。本文通过对三种常用中子正比计数管类型进行三支中子正比计数管共轴对称组合,并对其进行实验,得出了其在组合后的对中子灵敏度等特性的影响。     

EAST4.6GHz/4MW低杂波电流驱动系统隔直器优化设计

为了研究全超导托卡马克稳态高参数等离子体性能,2008年在EAST托卡马克装置上研制并成功建成了一套能最大传输2兆瓦,工作频率是2450MHz的低混杂波电流驱动系统,要实现低杂波长时间地维持等离子体电流,还需要对低杂波系统的输出功率大小及运行时间长度提出更高要求,拟研制一套波源输出功率4 MW,中心频率4.6GHz,波谱范围为1.7< N_(//)< 2.5,运行脉冲宽度0～1000秒低杂波电流驱动系统.在EAST4.6GHz/4MW低杂波电流驱动系统中,因为速调管放大器和低杂波天线有共同的接地点,速调管放大器电源为负高压,有接地点,低杂波天线有接地点,并且和EAST托卡马克相连,在系统中要求不能有两个接地点,所以要通过隔直器来隔断托卡马克和速调管之间的的直流通路.论文详细介绍了隔直器的原理和设计过程,在以4.6GHz为中心频率,150MHz的频带范围内,隔直器各个端口微波性能良好.