用于神经信号采集的高PSRR及CMRR植入式模拟前端

针对人体内神经电信号非常微弱、噪声大、环境干扰大等特点,研究与设计了一款应用于神经信号采集的高电源抑制比(PSRR)和共模抑制比(CMRR)的低噪声植入式模拟前端.该模拟前端采用全差分结构来实现模拟前端中的前置放大器、开关电容滤波器及可变增益放大器,使得电路具有较好的电源抑制比和共模抑制比;采用斩波调制技术来抑制电路的低频噪声,并通过带电流数模转换器(DAC)的纹波抑制环路来抑制前置放大器的输出纹波,从而使该模拟前端在具有高PSRR和CMRR的同时能保持低噪声性能.文中采用0.18μm CMOS工艺设计该模拟前端芯片,版图后仿真结果表明,该模拟前端在0.1 Hz~10 k Hz内的等效输入噪声为2.59μV,实现了46.35、52.18、60.02、65.95 d B可调增益,CMRR和PSRR分别可达146及108d B,很好地满足了植入式神经信号采集的要求.     

稳定电源用直流有源滤波器的检测纹波电压控制方法

对一种特殊的高精度、低纹波大功率直流稳定电源的直流有源滤波器的主电路结构和抑制纹波的原理进行了分析,提出了检测纹波电压的直流有源滤波器控制方法.该方法通过检测负载的纹波电压来控制有源滤波器的输出,从而降低了负载电流纹波.这种方法的显著优点是在对传感器和电路元件精度要求不高的情况下,非常容易实现大功率直流稳定电源的低纹波要求.对一台实际应用的工业装置的测试表明,其电流纹波系数达到了1×10-5.     

一种两级CMOS运算放大器电源抑制比提高技术

在解释了传统基本两级CMOS运算放大器低电源抑制比(PSRR)原因的基础上,提出了一种简单电路技术来提高传统基本两级CMOS运算放大器中频PSRR.该方法原理是通过改变偏置结构产生一个额外的信号支路在输出端跟随电源增益,这样在输出端可以得到近似为零的电源纹波增益,从而能提高运放的PSRR.采用0.35μm标准CMOS工艺库,在Cadence环境下仿真结果显示,改进的运算放大器的PSRR在中频范围内比传统运算放大器可提高20 dB以上.     

锂离子电池正极材料安全性能--热稳定性

锂离子电池由于安全性问题,使大容量电池的应用受到限制,比如用作电动汽车(EV)、混合动力汽车(HEV)的动力电源.以不同正极材料组装成AA型锂离子电池,研究其热稳定性.试验结果表明尖晶石型LiMn2O4作为锂离子电池正极材料,热稳定性最好;新型包埋镍酸锂梯度正极材料有高的比能量和优良的循环性.     

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.     

不同结构混合动力汽车用复合电源的比较

为解决混合动力汽车单一电池能量存储系统循环寿命短、功率密度小等问题,引入蓄电池-超级电容器复合电源储能系统,充分发挥蓄电池比能量大和超级电容器比功率大的优点.分别对被动式、改进型被动式和主动式结构复合电源进行分析与研究,同时在MATLAB 7仿真环境下对这3种结构复合电源进行建模,对仿真结果进行对比分析.研究结果表明:复合电源的功率输出能力大大提高,蓄电池的放电过程得到了优化;主动式结构复合电源相对于被动式和改进型被动式结构,其效果更好.     

一种两级CMOS运算放大器电源抑制比提高技术(英文)

在解释了传统基本两级CMOS运算放大器低电源抑制比(PSRR)原因的基础上,提出了一种简单电路技术来提高传统基本两级CMOS运算放大器中频PSRR。该方法原理是通过改变偏置结构产生一个额外的信号支路在输出端跟随电源增益,这样在输出端可以得到近似为零的电源纹波增益,从而能提高运放的PSRR。采用0.35μm标准CMOS工艺库,在Cadence环境下仿真结果显示,改进的运算放大器的PSRR在中频范围内比传统运算放大器可提高20dB以上。     

一种高电源抑制比的基准电压源设计

文章采用0.6 μm N阱CMOS工艺,设计了一种高电源抑制比、低噪声的带隙基准电压源.在传统带隙基准电路结构的基础上,采用添加新的电压支路,在环路反馈网络中直接引进噪声的理念,提高了电源抑制比.利用Cadence Spectre工具仿真,结果表明,电路工作电压范围为2.5～5.5 V,输出基准电压为1.2 V,低频时电源抑制比可达到110 dB,在-25～85 ℃范围内温漂为26×10-6/℃,在10～1.0×105 Hz带宽范围内的RMS电压噪声为43 μV,具有高电源抑制比、低输出噪声的特性.     

有源纹波补偿Cuk型照明LED恒流驱动电源

一般大功率照明LED驱动电源中,输出滤波电解电容的寿命与LED的长寿命极不匹配.对此,文中提出了一种有源纹波补偿的Cuk型LED驱动电路.电路中用有源纹波补偿支路替代输出滤波电解电容,抵消电感纹波电流,使LED灯组获得恒定直流,达到LED的理想驱动状态.文中详细阐述了有源纹波补偿的原理和实现电路,分析了有源纹波补偿Cuk型LED驱动电路的损耗和效率,设计和制作了输出功率为22 W的滞环电流控制、有源纹波补偿Cuk型LED驱动电源,通过仿真和实验验证了该新型电源的可行性.     

LED显示驱动电源输入电容的纹波及失效分析

LED显示驱动电源的整机性能与输入铝电解电容器有着紧密联系.根据铝电解电容的基本特性和LED显示驱动电源的基本原理,以及铝电解电容器的纹波电流和失效机理,通过实例对超薄大功率LED显示驱动电源输入滤波电容的纹波电流和失效进行了测试和分析,为铝电解电容器应用中的合理选用、纹波电流的准确测量和失效分析提供了思路和依据.     

一种无线传感节点风能自供电系统的设计

无线传感器网络凭借其体积小、布局灵活、可靠性强等优势,得到了日益深入的研究及应用,但是节点的工作寿命严重依赖供电电池的持续时间．为实现网络节点工作的持久性,研究了微型风力发电机供电的无线传感节点的设计,采用超低功耗电源管理电路,结合相应的MPPT算法（MaximumPowerPointTracking）实现风力发电机在变化风速下的最大功率点跟踪,并维持无线传感节点的稳定运行．实验结果表明,通过本电源管理电路及MPPT算法,风能采集单元对电机输出电能的转换效率提高到了75％,所采集能量提高为改进前的三倍,本设计可使无线传感节点依靠风能独立运行,具有一定的应用前景．     

一种电源抑制比增强的带隙基准电压源设计

本文介绍了一种适用于低功耗、高电源抑制比的低压差线性稳压器(LDO)低温漂、高电源抑制比带隙基准电路.该电路在原有传统的带隙基准电路的基础上,通过在误差放大器输出端与带隙基准电流镜之间添加结构简单的PSRR增强电路,使得本文设计的带隙基准较常见带隙基准的电源抑制比(PSRR)提高了近20 dB.本文基于CSMC 0.5 μm工艺Spectre仿真分析结果表明:在-25℃到85℃的温度范围内,输出电压变化值仅为0.3 mV,有较好的温度特性.在10 K处的电源抑制比为75dB,在60℃的条件下,输出电压在电源电压2.75～5 V的变化范围内,仅为90μV的波动,整个电路有较好的线性调整率.整体电路功耗小于20μA.     

2013-05/06 封面图片说明——从废铅酸电池中回收硫酸铅制备电极材料

 电池是通过电化学氧化还原反应将活性材料内贮存的化学能转换成电能的装置.与内燃机或热机不同的是,当电池将化学能转换成电能时,可以避开热力学第二定律中卡诺循环的限制,使电池能够具有高的能量转换效率.按可否再充电分类,电池和电池组分为原电池和二次电池.二次电池是一种电能储存装置,因而又称为储能电池或可再充电电池.它广泛地应用于车辆的启动、照明和点火,载重卡车的货物装卸,紧急和备用电源等.小型蓄电池也大量用于为便携式用电设备供电,如电动工具、玩具、照明器材、照相机、收音机及许多消费类电子产品（电脑、便携式摄像机、移动电话等）.近年,蓄电池作为纯电动和混合电动车辆的电源,再次引起人们的关注.     

电动汽车的多模式复合电源能量管理自适应优化

为提高电动汽车的多模式复合电源系统效率,提出一种能量管理自适应优化方法。对多模式复合电源工作模式进行分析,设计超级电容自适应参考电压。建立复合电源系统效率优化目标函数,并结合电池荷电状态和超级电容电压设计电池输出功率补偿规则和能量管理自适应优化方法。搭建多模式复合电源系统仿真模型和测试平台进行测试。测试结果表明:在UDDS和NEDC路况下,与滞环控制相比,采用能量管理自适应优化的多模式复合电源系统效率分别提高1.13%和1.02%。采用能量管理自适应优化的多模式复合电源不仅能自适应选择工作模式和完成电池输出功率补偿,而且避免了电池输出功率突然增大,保证了电池安全。     

高可靠硅压力式静压信号处理电路设计与实现

硅压力式静压信号处理器对接收到的硅压力传感器信号进行处理,得到控制开伞点的开关量信号.硅压力式静压信号处理器电路包括电源电路、电压跟随电路、基准电压比较电路、光耦隔离电路和三取二开关电路五部分.为提高电路性能,对部分电路的结构和参数进行优化,通过优化前、后调试结果比对研究了减小浪涌电流、抑制电源纹波、提高抗干扰能力的方法,并通过仿真计算研究了电路可靠性.结果表明:限流电阻有效抑制浪涌电流;LC滤波减小了电源纹波;依据基准电压比较电路迟滞宽度计算公式,合理调整电路阻值,可以控制迟滞宽度;三取二逻辑判断具有较高的可靠性.可见电路参数微小的调整,可以影响电路性能的合理性,优化后的电路设计合理、改进措施有效.     

一种低温漂高电源电压抑制比带隙基准电压源设计

通过将具有高阶温度项的MOS管亚阈值区漏电流转换为电压,并与一阶温度补偿电压进行加权叠加,实现二阶温度补偿.采用高增益的运放和负反馈回路提高电源抑制能力,设计一种低温漂高电源电压抑制比带隙基准电压源.基于0.18μm CMOS工艺,完成电路设计与仿真、版图设计与后仿真.结果表明,在1.8 V的电源电压下,电路输出电压为1.22 V;在温度变化为-40～110℃时,温度系数为3.3 ppm/℃;低频电源电压抑制比为-96 dB@100 Hz;静态电流仅为33μA.     

无线传感器网络OPNET能量建模方法与仿真

针对OPNET未提供能量模型的问题,提出无线传感器网络OPNET能量建模方法.重点分析能量建模过程及其实现机制,并引入一种能较准确描述电池放电过程的RM电池模型,实现了OPNET能量模型进程建模.仿真结果表明,能量建模过程实现机制是可行的,且RM电池模型能更准确估算节点寿命.     

可充电传感器网络中改进的移动能量补充方案

为更可靠地向传感器节点供应能量,针对可充电传感器网络采用一种新的无线电源传输技术,该技术通过引入移动启动器来实现传感器能量的无线补充.建立基于随机无线能量补充的解析模型,以获得一组性能指标.根据理论分析结果提出基于电量感知的移动能量补充方案,并给出两种启发式算法:充电优先的线性自适应传感器激活算法和选择性充电的电量感知激活算法.通过仿真实验证明了理论分析的正确性和算法的有效性.研究结果表明:合适的传感器激活机制以及对移动能量补充的有效控制,可显著提升性能.     

锂离子电池研究进展以及重庆市的发展现状和前景

锂离子电池与其他二次电池相比,具有比能量大、自放电小、质量轻、无记忆效应和环境友好等优点,因此决定了其在电动汽车、存储电源等方面极具发展前景;通过对锂离子电池正极和负极材料等关键性技术的研究进展进行综述,进而分析了重庆市锂离子电池行业现状;指出了目前重庆市锂离子电池行业存在的问题并提出了解决问题的建议;最后阐述了重庆市发展锂电产业的优势和前景。     

锂离子电池正极材料安全性能——热稳定性

锂离子电池由于安全性问题，使大容量电池的应用受到限制，比如用作电动汽车（EV）、混合动力汽车（HEV）的动力电源。以不同正极材料组装成AA型锂离子电池，研究其热稳定性。试验结果表明尖晶石型LiMn2O4作为锂离子电池正极材料，热稳定性最好；新型包埋镍酸锂梯度正极材料有高的比能量和优良的循环性。