静电放电保护器件性能测试技术研究

为准确测试静电放电(ESD)保护器件的性能、解决ESD产生的辐射场及其高频反射对测试结果的影响,本文研制了基于微带设计和电磁场屏蔽理论的专用测试夹具,评价了该夹具的传输特性,建立了由高频脉冲模拟器、专用测试夹具和示波器等组成的测试系统.利用该系统测试了某型号ESD保护器件的限幅响应时间、箝位电压和峰值电流等性能参数.测试结果表明,该测试系统能够满足ESD保护器件性能测试要求,可广泛应用于ESD保护器件设计和优化研究.     

基于递归神经网络的TVS电磁脉冲响应建模

针对传输线脉冲(TLP)测试方法实施过程工作量较大、测试结果与实际情况相符程度较差的问题,提出一种基于递归神经网络建模的电磁脉冲响应预测方法。该方法基于TLP测试系统,增加机器模型静电放电和人体金属模型静电放电两类注入电磁脉冲,分别建立Elman,Jordan神经网络以及它们的组合Elman-Jordan神经网络对NUP2105L型瞬态抑制二极管(TVS)进行建模,预测不同脉冲条件下TVS的响应。仿真结果表明,递归神经网络建模效果好、运算效率高。     

一种基于TLP输入的系统级ESD模型分析方法

基于已有的传输线脉冲发生器(TLP)与IEC 61000-4-2应力的等效关系, 提出一种以TLP应力作为输入的系统级模型分析方法。与传统的IEC应力作为系统输入的分析方法相比, 该方法解决了对流入待测器件(DUT)残余能量的计算不够精确的问题, 同时提高了DUT失效预测方面的精准性。通过SPICE仿真, 预测了上述两种应力作为系统输入的DUT失效情况。通过相应的印制电路板(PCB)的实测验证, 进一步说明新提出的方法能够提高系统级失效预测的精准性。     

一种基于TLP输入的系统级ESD模型分析方法（英文）

基于已有的传输线脉冲发生器(TLP)与IEC 61000-4-2应力的等效关系,提出一种以TLP应力作为输入的系统级模型分析方法。与传统的IEC应力作为系统输入的分析方法相比,该方法解决了对流入待测器件(DUT)残余能量的计算不够精确的问题,同时提高了DUT失效预测方面的精准性。通过SPICE仿真,预测了上述两种应力作为系统输入的DUT失效情况。通过相应的印制电路板(PCB)的实测验证,进一步说明新提出的方法能够提高系统级失效预测的精准性。     

脉冲参数对脉冲MIG焊焊接行为的影响

针对自行开发的软开关逆变电源,设计了一个工艺实验平台,用于研究脉冲参数对脉冲氩弧(MIG)焊熔滴过渡的影响规律.实验根据一脉一滴的原则,通过改变峰值电流、峰值时间、基值时间,采用小波分析仪采集焊接过程的电流电压信号,并用高速摄像机获取熔滴过渡图像,结合两者处理结果进行分析.结果表明,脉冲参数直接影响熔滴过渡过程,峰值电流和峰值时间之积对熔滴过渡影响显著,基值时间和基值电流对熔滴过渡影响不大.     

ESD特征参数与受试设备耦合电压关系实验研究

本文研究静电放电(ESD)辐射场对电子设备的危害.利用电小单极子天线和IEC61000-4-2规定的电流波形标定装置组建的国内第一台静电放电电磁场测试系统,对空气式静电放电进行了系统的实验研究,确定了ESD特征参数与受试设备接受到的ESD耦合电压之间的关系.得出结论,ESD耦合电压的大小受放电电流上升时间tr和电流峰值Ip两种因素影响,且受上升时间的影响更大.为电子器件及设备抗ESD设计提供了客观的数值依据.     

GS-DFB半导体激光器的优化设计

对ＧＳＤＦＢ半导体激光器的参数进行了优化设计。采用脉冲峰值功率、脉宽、谱宽、脉宽谱宽积以及峰值功率与脉宽谱宽积之比等参数来综合描述激光器输出脉冲特性,研究了这些参数随偏置电流、调制电流等外部参数的变化,并找出了相应的优化值。     

纳秒级窄脉宽脉冲光检测及峰值功率校准

提出一种纳秒级窄脉宽脉冲光检测方法及峰值功率校准方法,探讨了窄脉宽脉冲光检测及峰值功率校准的研究意义,介绍了窄脉宽脉冲光检测及峰值功率的校准原理、校准方法及步骤。实验表明,该方法在仅有平均光功率测试平台,无峰值光功率计的情况下,可以进行脉冲光峰值功率的校准。     

HYNC-50D场效应管电火花脉冲电源

场效应管电火花脉冲电源,利用电流前沿斜率控制,实现了高效率低损耗放电加工模具,从而提高了模具的仿真度。电压控制型功率器件,利用场效应管实现了窄脉宽高峰值电流放电加工模具,取得了模具最佳加工表面粗糙度和提高去除率的统一。采用单片机和主振级两套脉冲发生器,进一步提高了电火花脉冲电源的可靠性和电火花机床的利用率。     

脉冲参数对脉冲MIG焊焊接行为的影响研究

针对自行开发的软开关逆变电源,设计了脉冲参数影响规律研究的工艺实验平台。实验根据一脉一滴的原则,改变峰值电流、峰值时间、基值时间,采用小波分析仪采集焊接过程的电流电压信号,并用高速摄像机获取熔滴过渡图像,结合两者处理结果分析表明,脉冲参数直接影响熔滴过渡过程,峰值电流和峰值时间之积对熔滴过渡影响显著,基值时间和基值电流对熔滴过渡影响不大。     

一种新材料的电磁脉冲屏蔽效能测试方法

提出了一种新的基于法兰同轴法的材料电磁脉冲屏蔽效能时域测试方法,测量了不同峰值和脉宽的标准方波脉冲源激励下加载屏蔽材料后的时域波形,计算了材料的频域屏蔽效能。将计算结果与法兰同轴法频域测试结果比较,分析时域测试方法的优缺点,提出了该方法的改进建议。测试结果表明,基于法兰同轴法的屏蔽效能时域测试方法,有很好的适用范围与重复性,能够提供比频域测试方法更多的细节信息。     

基于MC51单片机的直流电机PWM调速系统

介绍一种基于MC51单片机控制的PWM直流电机脉宽调速系统。系统利用MC51单片机的定时器来产生PWM脉冲,利用TLP250光耦实现控制单元与驱动单元的强弱电隔离,采用驱动芯片IR2110、FGA25N120构成的H桥电路,对直流电机调速,利用光耦PC817和AD0832构成的电压采集单元实现系统的闭环控制。该系统实现了电机调速、保护、转速检测和显示等多种功能。测试结果表明,该系统具有良好的工作性能。     

高斯脉冲在单模光纤中的传输特性分析

通过对非线性薛定谔方程(NLS)进行研究,得出高斯脉冲在单模光纤信道传输过程中由于群速色散(GVD)、三阶色散(TOD)和自相位调制(SPM)效应对脉冲传输的影响而产生的脉冲展宽,并做出高斯脉冲在不同因素影响下的传输变化曲线。通过曲线可得:在考虑以上因素前提下,脉冲会出现脉宽展宽、脉幅下降、脉冲畸变和振荡拖尾等现象。论文结果对于研究光纤通信系统信道对误码率影响具有一定意义。     

一种具有甩尾功能的高压脉冲产生电路

针对声波高压激励信号存在余波震荡现象,影响换能器工作效率的实际问题,以美国IR公司生产的高压悬浮驱动器IR2110为核心器件,设计了一种具有甩尾功能的高压脉冲产生电路。首先介绍了高压脉冲产生电路的工作原理,之后从器件选型、电路参数计算、实验测试等方面详细阐述了充放电电路、发射及甩尾电路的设计过程,最后对实验结果进行了对比分析。实验结果表明,电路所输出高压脉冲的幅度和脉宽均可精确调节,脉冲边沿陡峭,宽度清晰可见,无拖尾现象,满足工程实际需求。     

模拟/数字混合式HFC网箝位失真的预箝位处理

分析了低通滤波预箝位处理对模拟／数字混合式HFC系统箝位失真的影响．提出了预箝位系统的箝位脉冲噪声模型,分析了预箝位系统的误码率．通过计算,验证了采用预箝位处理能有效地改善箝位失真引起的不良的误码性能．     

基于纳米材料的葡萄糖传感器测试系统设计

研究了一种基于纳米材料的新型电化学非酶葡萄糖传感器测试系统的设计方法.在2 M 的 KOH 溶液中, Pd-Ni/SiNWs(钯-镍/硅纳米线)电极在脉冲扫描电压作用下,对溶液中葡萄糖分子有良好电催化氧化作用,回路中会产生催化氧化电流,可以通过峰值电流保持器对回路电流进行监控,把回路中与葡萄糖催化氧化过程相对应的电流峰值记录下来,作为检测葡萄糖浓度的依据.根据上述原理,开发出了一种含可控波形电压输出、电流峰值采集、显示输出以及键盘控制等功能模块的葡萄糖传感器测试系统     

基于Verilog-A的深亚微米GGNMOS ESD保护器件可调模型研究

针对深亚微米工艺实现的GGNMOS器件推导分析了其相关寄生元件的工作机理和物理模型,并基于Verilog-A语言建立了保护器件的电路仿真模型.详细讨论了保护器件寄生衬底电阻对保护器件触发电压的影响,进一步给出了衬底电阻值可随源极扩散到衬底接触扩散间距调节的解析表达式并用于特性模拟,仿真结果与流片器件的传输线脉冲测试结果吻合.     

静电放电对2SC3356造成的潜在性失效的实验模拟

研究了低电压的静电放电(ESD)对微电子器件造成的潜在性失效.采用人体模型(HBM)对微波低噪声晶体管2SC3356施加了一系列低电压的ESD应力,结果表明:低于损伤阈值的ESD应力可以使微电子器件产生潜在性损伤,从而影响器件的使用寿命.     

包含Kink效应的改进型GaN HEMTs模型

提出了一种GaN高电子迁移率晶体管（HEMTs）建模方法.该模型以ADS（advanced design system）中的符号定义器件SDD（symbolically defined device）为基础,结合宽带S-参数与脉冲直流测试数据,对GaN器件进行精确建模.本文所用晶体管为双指AlGaN/GaN HEMT器件,其栅长为90 nm,单指栅宽为40 μm.数据测试采用在片测试方法,在常规S参数测试和直流测试基础上,增加了脉冲直流测试,并针对测试数据体现的Kink效应和阈值电压漂移现象进行建模.研究结果表明,该模型可以准确拟合器件0~110 GHz S参数及直流特性,谐波平衡仿真显示该模型具有良好的收敛特性,可用于GaN HEMTs器件电路仿真.      

CMOS电路的静电放电失效分析

静电放电(ESD)对半导体器件的损伤是影响电子产品可靠性的重要因素.在ESD引起的损伤中,有90%的概率会造成器件在使用现场的早期失效,因此ESD会严重影响器件的可靠性. 我们用人体模型电路测量了部份CMOS电路的ESDS,对ESD失效器件作了分析;根据被测器件的ESDS的统计分布规律,计算了CMOS器件的静电放电失效概率. 测试方法按美军标Mil-Std-883C标准规定的要求研制了人体模型ESDS测试仪,其放电波形上升沿时间常数为14ns,下降沿为300ns.在每一电压水平上均对器件各进行五次正负放电,相邻两次放电的时间间隔为5秒.