A high-precision and 10 bit two-step Time-to-Digital Converter for TOF application

A two-step high-precision Time-to-Digital Converter(TDC), integrated with a Single-Photon Avalanche Diode(SPAD), used for Time-Of-Flight(TOF) application, has been developed and tested. Time interval measurement is performed by the coarse counter and fine interpolator, which are utilized to measure the total periods and the residue time of the reference clock, respectively. Following a detail analysis of time precision and clock jitter in the two-step structure, the prototype TDC fabricated in GSMC 1P6M 0.18 μm CMOS Image Sensor(CIS) technology exhibits a Single-Shot Precision(SSP) of 11.415 ps and a dynamic range of 216.7 ns. In addition, a pixel of the chip occupies 100 μm×100 μm, and the measured Integral Nonlinearity(INL) and Differential Nonlinearity(DNL) are better than ±0.88 LSB and ±0.67 LSB, respectively. Meanwhile, the overall power consumption of the chip is 35 mW at 1.8 V power supply. Combined with these characteristics, the designed chip is suitable for TOF-based ranging applications.     

Zn对AB5型贮氢合金的影响

研究了Zn替代Co对AB5型MlNi3.6Mn0.4Al0.3Co0.7贮氢合金相结构和电化学性能的影响。Zn替代Co使合金的晶胞参数和体积增大,导致贮氢合金最大放电容量增加,循环稳定性有所下降;随着Zn含量由0增加到0.5,氢的扩散系数由0.31×10-7m2/s增加到3.72×10-7m2/s,交换电流密度由157 mA/g增加到191 mA/g,合金极化电阻由1.23Ω减少到1.01Ω,合金表面电催化活性和高倍率性能得到了改善。     

超导磁体脉冲冲击下MOV的破坏特性微观分析

为了将氧化锌电阻阀片(MOV)用于超导磁体的保护,研究了MOV在高温超导磁体产生的脉冲下的冲击破坏过程中的电气特性变化;还通过破坏后MOV的金相分析、SEM微观分析以及成分分析,研究了MOV破坏前后的微观特性的变化;最后讨论了MOV在超导磁体脉冲破坏下的机理,并针对MOV用于在超导磁体保护提出了改进建议,认为保护用阀片应该采取低压大通流氧化锌压敏陶瓷材料,且应该在配方确定的基础上,探索先进的工艺技术改善阀片的性能。     

舰艇水下腐蚀静电场计算及影响因素仿真分析

为了进一步分析影响舰船电场的不同因素,提高舰艇水下静电场仿真分析中电偶极子建模方法的准确性,研究产生舰艇水下腐蚀静电场的腐蚀电化学原理和特性,从腐蚀电流密度的角度推导船体-螺旋桨电偶腐蚀电流表达式,并利用镜像法求解出了空气海水二层模型下水平和垂直电偶极子电场解析式。建立基于舰艇腐蚀电流电偶极子的电场解析模型,在此基础上利用数值仿真对一中型舰艇水下50 m测线上的电场进行分析。结果表明:在设定变化范围内,船体腐蚀电位、螺旋桨腐蚀电位、船体浸水面积、螺旋桨浸水面积、海水温度、海水电导率对舰艇水下腐蚀静电场的影响程度分别约为29%、23%、53%、82%、30%和67%。仿真结果和电场解析模型可以为进一步研究舰艇水下腐蚀静电场特征及防护方法提供有力的理论支撑。     

基于行过扫数据降低大面阵CCD图像噪声算法研究

针对全帧转移大面阵电荷耦合器件(CCD)多帧图像数据随时间漂移的现象和测试电路引入的噪声,导致无法准确评估CCD器件的参数,文章提出一种基于行过扫数据校正算法。行有效像元数据与对应行垂直过扫数据同时输出,通过有效像元数据减去垂直过扫数据均值,对图像数据漂移的现象进行抑制。测试电路中模拟模块与数字模块同时作用于单行有效像元数据与垂直过扫数据,通过有效像元数据减去垂直过扫数据均值,消除测试电路引入的噪声。实验结果表明,经过该算法校正后的器件读出噪声减小了20%,暗场差值图像中超过15 e^-和25 e^-的比例减小了25%。该算法适用于大面阵CCD器件,可校正测试系统引入的测试误差,提高全帧转移大面阵CCD器件测试效率。     

4H-SiC MESFET的新型经验电容模型

基于器件工作机理,提出了一种新型的4H-SiC MESFET经验大信号电容模型。模型参数提取采用Lev-enberg-Marquardt优化算法,提取的模型主要参数具有一定物理意义。C-V特性的模型模拟结果与实验数据的比较表明两者符合良好。该模型还与CAD工具的通用电容模型进行了比较,结果表明新模型具有更高的精度。     

生物芯片扫描仪研究进展

简要介绍生物芯片的基本概念以及生物芯片检测装置的国内外发展动态;分别介绍了本文设计的CCD系统生物芯片检测仪和激光共聚焦生物芯片扫描仪的原理、结构、工作状况以及设备的技术参数。最后指出更高分辨率(小于1μm)的生物芯片扫描仪是该设备今后的发展趋势。     

喷墨印刷沉积的PEDOT/PSS薄膜导电性能

利用压电喷墨印刷技术沉积了PEDOT/PSS有机导电薄膜,研究了退火温度和乙二醇掺杂对薄膜导电性能的影响。实验结果表明:未退火和退火温度为120,140,160℃时,薄膜表面平均粗糙度分别为8.15,4.10,3.36,2.66nm;乙二醇掺杂使导电激活能由未掺杂时的0.096eV减小为0.046eV;电导激活能减小表明PEDOT分子链从低电导率的卷曲构象向高电导率的伸展构象转变;此外,乙二醇掺杂促使PSS与PE-DOT/PSS分离,使团聚的PEDOT/PSS颗粒变小从而分散更均匀,降低了表面粗糙度。     

基于TSIC506的高精度温度检测系统的设计

以ATmega16单片机为控制核心,利用数字化温度传感器TSIC506实现高精度温度检测系统。论述了该系统的硬件组成和软件设计,给出了系统总体结构及相应的ATmega16单片机温度测量程序。实际应用表明,该温度检测系统具有结构简单、成本低、稳定实用等特点,可根据不同需要应用于多种工农业温度检测领域。     

BER Performance of Frequency Domain Differential Demodulation OFDM in Flat Fading Channel

A closed form expression for the bit error rate (BER) performance of frequency domaindifferential demodulation(FDDD) for orthogonal frequency division multiplexing system in flat fadingchannel is derived.The performance is evaluated by computer simulation and compared with the timedomain differential demodulation(TDDD).The results indicate that the performance of FDDD is betterthan that of TDDD,and the lower band of BER in the former is lower than that of the latter.