一种柔性踝关节助力机构研究

为解决传统的刚性外骨骼助力机构限制人体关节运动的自由度和大幅增加人机惯量的问题,设计了一种柔性踝关节助力机构,并提出了一种根据足底压力传感器估计踝关节力矩大小和变化趋势的算法。最后,通过实验证明了这种踝关节助力机构的可行性和有效性。     

高压大电流VDMOS研究

本论文主要介绍高压大电流VDMOS功率晶体管的研制。这次研制的VDMOSFET,设计耐压高达600V,导通电流达到8A,导通电阻为1Ω。设计中,按照要求,确定外延层浓度和厚度;芯片元胞结构参数,阱掺杂浓度;器件边缘保护环,场极板参数。在大量参阅国内外资料的基础上,我们提出新的芯片元胞设计方案,由此确定的垂直电流区宽度比以往方案缩小一个数量级,大大节约芯片面积,成功地实现了把大约二万人元胞集成在一块芯片上。同时,在器件边缘终端结保护环设计中提出新思路,提高了器件可靠性,并有效减少芯片面积。     

增益提高型套筒式全差分跨导放大器的设计与分析

提出了一种应用于流水线型模数转换器(ADC)的增益提高型套筒式全差分跨导放大器(OTA)的设计与分析方法.通过ADC的性能要求推导出OTA的设计指标.该设计中OTA的架构由主运放、增益辅助运放及共模反馈电路3部分子电路组成.设计采用SMIC CMOS 0.18mm工艺平台.该设计方法的实验结果表明:1pF负载下,跨导放大器.的直流增益达到145dB,单位增益带宽超过750MHz,相位裕度达到58°.闭环增益为4时,放大器在20ns内稳定到0.05%的精度.     

Si衬底InGaN/GaN多量子阱LED外延材料的微结构

用透射电子显微镜(TEM)和X射线双晶衍射仪(DCXRD)对在Si(111)衬底上生长的InGaN/GaN多量子阱(MQW)LED外延材料的微结构进行了观察和分析.从TEM高分辨像观察到,在Si和AlN界面处未形成SixNy非晶层,在GaN/AlN界面附近的GaN上有堆垛层错存在,多量子阱的阱(InGaN)和垒(GaN)界面明锐、厚度均匀;TEM和DCXRD进一步分析表明MQW附近n型GaN的位错密度为10acm-2量级,其中多数为b=1/3〈112-0〉的刃位错.     

家蝇和大头金蝇在麦麸和猪瘦肉上的产卵选择和发育差异

在中国许多地区,大头金蝇Chrysomya megacephalaF.已侵入过去由家蝇Musca domesticaL.占绝对优势的垃圾生态位,逐渐成为城市蝇类的优势种。为了解单独和混合饲养时食物种类对家蝇和大头金蝇幼虫生长发育的影响,在室内观察了野外大头金蝇和家蝇F1代在湿麦麸、猪瘦肉以及两者混合物上的产卵选择和生活史。结果显示:(1)大头金蝇嗜在含有猪瘦肉的基质上产卵,而家蝇嗜在含有麦麸的基质上产卵;(2)初孵家蝇和大头金蝇幼虫都能在含有瘦肉的食物上发育至成虫。在麦麸上,初孵家蝇幼虫能发育至成虫,而初孵和2龄大头金蝇幼虫在进入下一龄期前全部死亡,但少数3龄大头金蝇幼虫能发育至成虫;(3)等量初孵家蝇与大头金蝇在含有猪瘦肉的食物上共同生长时,与家蝇相比,大头金蝇的发育历期较短、存活率较高。与家蝇在麦麸上共同生长时,与在麦麸上独立生长的同龄大头金蝇相比,大头金蝇的发育历期较短、存活率较高。这些结果表明,共生时家蝇可促进大头金蝇对植物质营养的利用,这也许是大头金蝇能成功侵入家蝇占绝对优势的垃圾生态位的一个重要原因。     

Si衬底MOCVD生长GaN/InGaN多量子阱缺陷TEM研究

用透射电子显微镜对Si衬底生长GaN/InGaN多量子阱材料进行横断面测试,在衬底和缓冲层区域进行高分辨电子显微成像(HRTEM)、电子衍射衬度成像、选区电子衍射成像,在量子阱附近区域进行了双束近似电子衍衬像对其位错特性进行研究;用场发射扫描电子显微镜对饱和KoH溶液腐蚀前后材料成像.结果发现,AIN缓冲层具有多孔结构,高温GaN层位错平均密度达108cm-2,同扫描电子显微镜得到的六角腐蚀坑密度一致,量子阱以下发现大量位错发生90°弯曲,而使穿过量子阱位错密度大大降低.在线位错中,以刃位错居多,其次是混合位错,所观察区域几乎未见螺位错.     

低功耗电荷泵可编程增益放大器的设计与实现

提出了一种低功耗电荷泵可编程增益放大器(PGA)电路模型.通过简单数学建模和VerilogA仿真,得出了一般自动增益控制电路(AGC)优化稳定时间的条件和简化模型,通过ADC、电荷泵,进一步简化电路,降低功耗,并实现数字控制功能.根据这种设计,采用TSMC 0.18 μm CMOS 单层多晶硅6层金属工艺,实现了一个功耗电流为1 mA、线性增益范围为60 dB的电荷泵可编程增益放大器.     

一种应用于双通道卫星导航接收机的高效率低噪声电源解决方案

本文提出了一种应用于双通道卫星导航接收机的高效率低噪声电源解决方案,主要包括降压型DC-DC转换器和低压差稳压器。为了获得更好的噪声抑制和抗干扰性能,应用脉冲宽度调制(PWM)作为DC-DC转换器的控制方式。提出了一种改进的低功耗PWM控制电路,通过周期性的关断跨导放大器,将转换器的平均静态功耗降低了一半,并且具有较高的工作频率。针对双通道接收机的特点,对输出级功率管的尺寸进行了优化,使效率最优。另外,提出了一种基于限流原理的新型软启动电路,无须使用片外大电容或数模转换器,降低了设计复杂度。电路使用180nm CMOS工艺流片,测试结果显示,DC-DC转换器在2MHz的工作频率下拥有最高93.1%的转换效率,整个双通道接收机在3.3V电源供电下仅消耗电流20.2mA。     

椭圆方向窗与新轮廓波应用于多聚焦融合算法研究

针对光学显微镜景深扩展中的多聚焦图像融合问题,提出了一种基于方向特性的新轮廓波域多聚焦图像融合算法。该算法首先对图像进行新轮廓波变换(New Contourlet Transform with Sharp Frequency Localization,NCT-SFL),分解得到不同尺度、不同方向的高低频系数,低频系数融合使用算术平均法,高频系数融合分为两步:先采用改进拉普拉斯能量和(Sum Modified Laplacian,SML) 提取特征值;然后定义新的与方向分解一一对应的椭圆方向窗,在确定的椭圆窗参数下,对提取的特征值进行累加并以此为依据对高频系数进行融合,最后通过反新轮廓波变换得到融合图像。在实验部分用定义的新的客观评价指标互结构信息(Mutual Structural Information,MSI)对融合算法进行了评价,结果表明:对多聚焦图像本文所提方法比新轮廓波域方形窗算法MSI提高了2.94%,比Contourlet域方形窗与椭圆窗算法MSI分别提高了10.44%和8.56%。说明本文方法能提取源图像中更多的清晰信息到融合图像,是一种有效的景深扩展手段。      

一种新的高灵敏度GPS信号捕获方法

针对全球定位系统(global position system,GPS)信号的高灵敏度捕获问题,提出了一种基于阵列双稳随机共振( stochastic resonance,SR)的GPS信号捕获方法.该方法首先用部分匹配滤波器对GPS信号进行分段相关预处理,并进行二次采样,得到符合阵列双稳SR系统输入要求的信号,然后应...