低噪声空间光调制器电流开关网络结构的研究

提出了一种基于开关电容积分电路、用于多量子阱空间光调制器驱动电路的电流开关网络结构。通过改变开关网络结构及调整开关尺寸,在保持开关电容电路结构简单、功耗低等优点的同时,克服了MOS管开关非理想特性带来的开关噪声,提高了输出精度。仿真结果表明,新型电流开关网络结构将开关开启、关断造成的尖峰电流从几十个微安降低到几个微安,有效抑制了噪声影响,极大地提高了输出精度,完全符合多量子阱空间光调制器的要求。     

量子限制斯塔克效应及其在光开关中的应用

介绍了量子限制斯塔克效应(QCSE)的主要内容,给出了QCSE在快速2×2Mach-Zehnder光空间开关中的应用,并通过光开关性能的分析,指出用矩形量子阱结构的光开关的缺点,最后提出采用FACQW'S的解决办法。     

基于电子自旋弛豫的全光开关的理论计算

国外已有实验测量发现，InGaAsP多量子阱材料的电子自旋弛豫时间是与材料的阱宽大小直接联系的，而且比之前研究的GaAs多量子阱材料的自旋弛豫时间更短。文中对激子的特性进行了介绍，对影响电子自旋弛豫时间的三个机制经行了分析和计算，并且采用有限深势阱摸型对InGaAsP多量子阱的组分和阱宽之间的关系进行了计算，最后根据要制作的全光功能开关的性能指标对计算结果进行了选择，得到最适合于制作光开关的材料为：势阱In0．53Ga0．47As（阱宽6nm）；势垒InP。     

新型零电流PWM全桥DC-DC变换器

为降低IGBT在关断过程中所产生的损耗,提高电源的开关频率.通过在变压器副边增加一个由谐振电感、谐振电容、辅助箝位二极管以及辅助开关管组成的辅助电路,在主开关管关断之前短暂开通辅助开关管,通过谐振电感和谐振电容之间的谐振使原边电流迅速复位,从而实现主电路开关管的零电流开关(ZCS).实验结果表明,此变换器可在全负载范围内实现所有开关管的ZCS和输出整流管的软换流,其辅助电路的谐振电感还具有帮助主电路实现主开关管软开通的功能.这种拓扑结构简洁,可以较好地实现软开关且不会增大整流二极管的电压应力,变换器的效率也达到了90%以上且有提升空间.     

新型多开关脉冲功率技术

摘要阐述一种基于TLT(Transmission-Line-Transformer)的新型多开关脉冲功率技术。该技术可以像Marx发生器一样实现多个火花开关的自动同步,而无需外部同步触发电路或光路。与传统的多开关电路相比,不仅可以通过电压叠加获得高电压输出,而且可以通过电流叠加实现大电流输出,或者用于驱动多个独立的负载。该技术已被成功应用于高效高重复率大功率纳秒短脉冲电源的开发。该电源采用10个火花开关,它们可以在约10nm内实现同步。输出脉冲上升沿约10ns,脉冲宽度55ns。输出峰值功率300～810MW,输出电压40～77kV,输出电流6～11kA,能量转换效率93%～98%。由于总的开关负荷由10个开关均分,与基于单个火花开关的系统相比,系统寿命可大幅度提高。当采用闸流管时,还可以用来产生大电流微秒脉冲,可行性已经在具有3个闸流管的小型实验设备上得到验证。此外,该技术独特的多开关连接方式可以拓展到其他脉冲电路中,如Blumlein发生器和感应叠加器,从而派生出其他新型多开关电路。     

影响STATCOM核心开关器件的关键问题

功率开关器件的有效控制是影响STATCOM运行性能的关键因素,因此,对大功率开关器件的本身特性的研究至关重要。通过对IGBT的试验及仿真和计算,讨论了STATCOM的核心器件IGBT的不同开关频率对设备电流波形正弦性、谐波、功率器件损耗,以及硬件电路产生影响;IGBT驱动取能对直流侧电容电压平衡产生影响,驱动电路单管反激式开关电源存在单管反击变换器易被击穿的问题;驱动电路的设计除采用栅压保护,还需采用软硬件防止CPLD在强的电磁干扰下产生误动作。     

影响STATCOM核心开关器件的关键问题

功率开关器件的有效控制是影响STATCOM运行性能的关键因素,因此,对大功率开关器件的本身特性的研究至关重要.通过对IGBT的试验及仿真和计算,讨论了STATCOM的核心器件IGBT的不同开关频率对设备电流波形正弦性、谐波、功率器件损耗,以及硬件电路产生影响;IGBT驱动取能对直流侧电容电压平衡产生影响,驱动电路单管反激式开关电源存在单管反击变换器易被击穿的问题;驱动电路的设计除采用栅压保护,还需采用软硬件防止CPLD在强的电磁干扰下产生误动作.     

超大时间常数开关电容积分器设计

结合T型开关电容积分器和Nagaraj开关电容积分器,设计出了新的超大时间数(VLTC)开关电容积分器的电路结构,可以将等效电容比率分解成三项比例乘积的形式,从而提高开关电容电路的面积效率.结构对运放性要求不高,易于超大时间常数积分器的全集成.     

能带调控提高GaN/InGaN多量子阱蓝光LED效率研究

In Ga N/Ga N多量子阱中由于存在极化效应导致能带弯曲,并由此导致电子和空穴在空间上被分离,因此严重降低了Ga N基LED的发光效率.针对此问题,我们设计了一种组分渐变的量子阱结构,利用组分与能带的关系对量子阱进行能带调控,使得量子阱中的能带弯曲减弱.该方法有效增加了LED的光功率和外量子效率.电致发光谱测试显示,在注入电流为35 A/cm2时,具有能带调控量子阱的LED其外量子效率比传统结构的LED提高了10.6%,发光功率提高了9.8%.能带模拟显示,能带调控后的量子阱中能带倾斜现象减弱,且空穴浓度明显增加,因此电子空穴波函数在空间中的重叠面积得到有效提高,最终提高了辐射复合效率.     

以多量子阱异质结构掺杂超晶格作为波导区的新型光波导调制器

本文提出一种以多量子阱导质结构掺杂超品格作为光波导区的新型光波导调制器。这种结构的器件结合了多量子阱和掺杂超品格两者的优点,即极低强度的激发导致大的光吸收非线性。这种结构和平面加工技术的兼容使其特别适合于作为大规模光电集成的单元器件。     

一种用于电机驱动的软开关三相PWM逆变器的效率分析

讨论了一种用于电机驱动的软开关三相PWM逆变器的功率损耗和效率提高问题,给出了软开关条件下的三相PWM逆变器在实现提高开关频率、降低开关损耗及提高效率等方面优越性时谐振电感和谐振电容的取值条件。通过理论分析得出结论：选择适当的谐振元件,不仅能使软开关三相PWM逆变器电路工作在很高的开关频率下,而且能使逆变器的效率得到明显的提高。对具体电路的计算结果表明理论分析是正确的。     

准对称耦合量子阱与光开关结构优化设计

根据光开关对量子阱材料的要求,提出了具体的量子阱结构优化原则。以准对称耦合量子阱为蓝本,利用此优化原则,对其结构进行优化。通过对优化后的准对称耦合量子阱电光特性的分析,发现该量子阱结构在低工作电压(F=40 kV/cm)、低吸收系数(α<100 cm-1)的情况下仍有一很大的场致折射率变化(对TE模入射光,(Δn)max=0.021 6;对TM模入射光,(Δn)max=0.033),从而验证了优化程序的正确性。     

无线电能传输开关电容调谐方法

针对无线电能传输谐振电路的失谐问题,提出了一种"固定电容+开关管"的调谐新方法。通过开关管调节电容的导通与关断时间,等效形成一个可变电容,据此对失谐电路进行调谐,保持谐振电路在原有谐振频率下谐振。给出了开关电容调谐原理,推导了控制角与调谐范围之间的关系,并通过仿真及实验验证了该方法的有效性。结果表明,开关电容调谐方法具有调节范围宽、控制方便、易于实施的特点,是无线电能传输调谐技术的一种新方法,可用于人体植入式微电子装置的无线供能中。     

一种高精度低功耗流水线ADC开关电容电路

提出一种新的电容失配校正方案及功耗驱动的OTA设计思路,通过对虚地电容的修正,将电容失配因子在取样保持系统中去除,达到提高电容匹配程度,降低OTA增益误差的要求,使开关电容部分的瞬态功耗下降.本文采用TSMC 0.18μm工艺设计了一个8位,取样速率为200MHz的流水线结构模数转换器作为验证电路,仿真结果说明此优化结构符合高精度和低功耗要求,可应用到流水线等高速模数转换电路中作为信号前端处理模块使用.     

基于开关布尔矩阵的高阶谐振开关电容变换器潜电路分析

针对谐振开关电容变换器输出特性异常现象,以四阶谐振开关电容变换器为例,给出了应用电力电子变换器的开关布尔矩阵分析方法,分析高阶谐振开关电容变换器拓扑潜在电流路径的详细方法,为形成系统化的复杂电力电子变换器潜电路分析技术提供了依据。     

基于开关串联和延时驱动的高压方波脉冲源研究

在全固态Marx发生器的基础上进行电路拓扑的改进:充电方式采用高压直流充电;多级电容储能合并为一级高压电容储能,减少电路的寄生参数;通过一级半导体串联开关对高压电容输出的直流电压进行斩波形成高压脉冲;增加一组截尾开关,快速释放负载的残存电荷,在脉冲末尾形成快速的下降沿。详细分析了串联半导体开关驱动电路的特点后,设计了串芯磁环隔离驱动电路和共原边延时驱动电路来满足驱动要求。最后在20 kΩ阻性负载上实现10 kV的高压方波脉冲输出。     

开关电容微分电路

<正> 以MOS大规模集成电路技术为其实现基础的开关电容电路,近些年来以其特有的优点,受到了人们的重视。其理论分析和实际应用得到了迅速的发展。由开关电容电路组成的积分器,由积分器构成的各种滤波电路及积分加法电路等都已成熟。但至今还没有见到由开关电容电路构成的微分电路。本文通过适当安排开关电容支路,得到了一个开关电容微分电路。它将给开关电容电路的综合带来极大的方便。     

单开关Cuk型三相功率因数校正电路设计

提出一种基于Cuk型的三相功率因数校正电路．该电路采用单开关和三相整流桥实现高功率因数和低谐波电流输入,同时在后级Cuk变换器中采用小容量的过渡电容,使得开关工作在零电流开通和零电压分断．分析了电路的工作原理,并通过仿真和试验验证了分析的正确性．本电路输出电压调节范围宽,对负载有很好的鲁棒性。     

用于光网络通信的Si基光子集成器件的研究

报导了可用于光网络系统终端OADM和OXC的Si基长波长量子阱窄带响应光电接收器 ,MOEMS和F_PTO宽频域光学滤波器 ,M_Z型TO光开关和MMI多路分束器以及可变光强衰减器 .用应变层SiGe/SiMQW研制的RCE光电接收器响应谱半宽FWHM <6nm ,外量子效率 η >4 .2 % ;采用表面微机械加工的桥式光学滤波器 ,当外加电压 0→ 50V ,连续可调谐范围达 90nm ;采用全平面工艺研制的F_P腔TO滤波器 ,当外加电流 0→ 57mA时 ,连续可调谐范围达 2 3nm ,FWHM <0 .5nm .在SOISi基片上研制的M_ZTO波导光开关 ,开关时间 <30 μs,功耗～ 10 0mW .开关消光比_13dB和_10dB ,1× 4MMI多路分束器输出光场的不均衡性 <0 .36dB ,总插入损耗 6 .9dB .用背向对接的MMI构成的M_Z干涉仪实现了光强的可变调最大衰减量 2 6dB ,响应时间 10 0 μs,插入损耗 4 .8～ 7dB .     

生成二维对称光阱阵列的一种简单方法

提出了生成二维空间光阱阵列的新方法.由光阱位置参量和强度参量构成的纯位相调制函数,可以生成光阱数目、每个独立光阱的位置、光阱的峰值强度都可控的二维空间光阱阵列.采用液晶空间光调制器,仿真模拟设计了生成二维3×3对称光阱阵列的位相分布模板,计算了光强分布.