多晶硅薄膜晶体管的电流和电容分析模型

提出一种用于电路模拟的基于表面势的多晶硅薄膜晶体管(poly-Si TFTs)的电流和电容分析模型.采用非迭代方法计算poly-Si TFTs表面势随端电压的变化,从而大大地提高了上述模型的计算效率.基于表面势的解析计算和薄层电荷方法,提出了包括小尺寸效应和翘曲效应的电流电压模型.同时,文中还提出了基于电荷的电容模型.电流和电容模型在线性区和饱和区都是连续和准确的,不需要没有物理意义的光滑处理.与实验数据的比较发现,模型和实验数据符合得较好,这也证明了所提出模型的准确性.并且,该模型适用于电路仿真器.     

不同神经元模型在直流外电场下的适应性机制分析

外电场会对神经系统的动力学行为产生影响,但其作用机制尚不明确.放电频率适应性是神经元动力学的一个显著特征,它在神经系统的信息处理过程中起到了重要的作用.为了研究不同神经元模型的适应性机制以及不同机制之间的对比,基于Leaky Integrate-and-Fire(LIF)模型和Ermentrout模型,建立了在直流外电场作用下改进的LIF和Ermentrout适应性模型.通过分析不同模型的放电序列、初始和稳态放电频率曲线,发现LIF模型有两种产生适应性的机制,适应性电流机制使放电频率曲线水平移向高输入方向,且斜率保持不变;动态阈值机制使放电频率曲线呈发散状,斜率递减.而Ermentrout模型只有一种产生适应性的机制.另外通过分析噪声下放电峰峰间期的相关系数和变异系数,进一步阐明直流外电场对不同适应性机制的影响.     

一种BiCMOS带隙基准电压源的设计

设计了低温度系数、高电源抑制比BiCMOS带隙基准电压发生器电路.综合了带隙电压的双极型带隙基准电路和与电源电压无关的电流镜的优点.电流镜用作运放,它的输出作为驱动的同时还作为带隙基准电路的偏置电路.使用0.6μm双层多晶硅n-well BiCMOS工艺模型,利用Spectre工具对其仿真,结果显示当温度和电源电压变化范围分别为-45~85℃和4.5~5.5 V时,输出基准电压变化1 mV和0.6 mV;温度系数为16×10-6/℃;低频电源抑制比达到75 dB.电路在5 V电源电压下工作电流小于25μA.该电路适用于对精度要求高、温度系数低的锂离子电池充电器电路.     

汽车点火系统电磁干扰的模拟仿真

点火系统工作时初级回路的瞬变电压引起的传导干扰将对蓄电池电压造成冲击,并通过导线干扰车内ECU和其它电子设备的正常工作;同时火花塞间隙击穿时的火花电流噪声对车内形成极强的辐射干扰.根据点火过程中初级电路和次级回路建立的电路模型,计算了点火线圈初级电压、电流在开关闭合到断开过程中的波形变化和次级回路的火花电流,并将高压导线等效为单极天线计算了在车内的辐射电场分布,比较了高压导线的工作频率和终端负载的影响.研究表明,采用阻尼导线和增大火花塞内电阻都可以有效抑制火花电磁噪声.     

一种适用于16级TDI CMOS图像传感器的电流型累加器(英文)

提出一种适用于混合域累加的16级时间延迟积分(Time Delay Integration,TDI)型CMOS图像传感器的电流型累加器.为了实现混合域的累加,电流信号首先在电流型累加器中累加4次,累加的结果被量化成数字量后再次完成4次的累加,即4×4的混合累加模式.详细分析了电流型累加器的热噪声和闪烁噪声特性,并给出了等效输入噪声的均方根电压表达式,并结合仿真工具进行分析验证.提出的电流型累加器电路在CMOS180nm 1.8V供电电源的工艺下实现,电路的功耗为0.37mW,芯片面积为0.03mm×0.82mm.经过电流型累加器的4次累加后,能够将信号的信噪比提升5.86dB.     

地电荷的电容结构发电机制研究

由地电荷与地球自转运动发电原理及国际参考地磁场(IGRF)标准模型所确定的地球磁场能量的分布,经分析、推论,建立了地电荷的电容结构发电机制,并由此而建立了全球电磁场结构和等效电路.此电磁场发电机制由磁场和电路双正交结构组成,磁场正交结构为偶极子场和非偶极子场,电路正交结构为地电荷运动的等效发电环电流和电源及负载电阻组成的全球等效电路.电荷运动的等效发电环电流产生的是偶极子场;电源及负载电阻组成的全球等效电路产生的是非偶极子场.地电荷的电容结构发电机制所确定的地磁场结构模型,与现地磁场结构模型完全不同,特别是极区拱形地磁场及其双向地磁场边界特性.此模型对极光、极光椭圆区、极区双向电集流和极区离子上行,对大气电场、大地自然电位的形成和变化趋势,对行星际磁场BZ及其南、北分量BS和BN的生成,及行星际南向分量BS与磁暴的关系,以及对地震与偶极子场、非偶极子场之间的关系等,都作出了较合理的阐释.     

包含负阻效应的高压LDMOS子电路模型

高压MOS器件具有复杂和特殊的结构,存在自热效应与沟道长度调制效应.这些效应使饱和区电流会随电压的增加而减小,即存在负阻效应.为有效表征这一特性,使用标准器件建立子电路模型,通过合适的器件选择和参数设置来模拟负阻效应.同时,根据不同沟道区域的饱和原理,采用不同的模型与参数进行模拟,使子电路适用于不同栅压和漏压.子电路具有精确的模拟性能,在电路模拟中,可以作为一个黑匣子直接调用,克服传统BSIM3模型模拟上的不足.     

交流电超光速的实验研究

交流电源产生的电动势几乎瞬时地在电路内产生了交变纵向电场。交变电场在金属导线内带动了电子运动,产生了电流和电功率。对于几米长的单导线连接有一个大电阻的回路,低频交流电源产生的交变电动势几乎瞬时地在电路内形成了稳态电流。在实验中,我们测量了二个不同长度的RL回路中大电阻上的电压的时间差。由于单导线自身的电感,在大电阻上电压的相位滞后于电源的交变电动势的相位。我们的实验结果表明,在大多数情况下,交变电场的速度是低于光速的。可是在特定的电路参数情况下,交变电场的速度超过光速20倍以上。交变电场以及电能的传输是一种宏观的非局域效应。我们的实验也是对集总参数电路模型的改进。     

船舶腐蚀相关的轴频电场特征

通过测量和分析船舶缩比模型轴频电场信号,研究了与船舶腐蚀相关的轴频电场特征.实验结果表明,船模轴频电场是由于螺旋桨转动调制腐蚀电流和阴极保护电流而产生的,是以螺旋桨转动速率为基频的低频电场.轴频电场随着螺旋桨转速逐渐增大,信号特征越来越明显,幅值越来越大.调制阴极保护电流而产生的轴频电场最大的幅值比调制腐蚀电流所产生的电场大10倍之多.船模轴频电场三分量除在幅值上有很大差异外,功率谱密度强度也有显著差异.其中x分量轴频电场最大,y分量轴频电场次之,z分量轴频电场最小.     

基于泄漏瞬变模型的管道泄漏检测与定位方法

目前基于模型的管道泄漏检测与定位方法在泄漏瞬态过程中难以稳定定位,造成定位时间过长,无法及时排除泄漏故障.基于特征线法,对管道泄漏瞬变信号的产生和传播进行研究,提出基于泄漏瞬变模型的管道泄漏检测与定位方法.该方法能够在泄漏瞬态过程中进行定位,缩短了模型法的定位时间.通过仿真研究和实际管道的实验验证对该方法的定位时间、定位持续时间、定位精度和噪声的影响等进行分析和讨论.实验结果表明该方法具有快速定位能力,可适用于突发泄漏和缓泄的检测和定位.但该方法的定位持续时间有限,测量信号中的噪声会影响该方法的定位精度、定位稳定性和定位响应速度.