基于Verilog-A语言的霍尔元件仿真模型的建立

在霍尔集成电路及霍尔传感器设计中,霍尔元件模型的建立直接决定该设计的精度。通过对霍尔元件的深入分析,与传统的四电阻惠斯通电桥模型、基本单元数量可缩比的精确仿真模型、等效集总电阻模型等相关霍尔元件模型进行比较,提出了一种精确改进的仿真模型。该仿真模型由8个电阻、4个反偏二极管、4个电流控制电压源和4个JFET组成。其中,八电阻网络可以更好地反映电流流动,4个反偏二极管用于表示霍尔元件的寄生效应,4个电流控制电压源用来模拟磁场和霍尔电压的关系,4个JFET可以有效提高霍尔元件的交流特性。该模型充分考虑了各种物理效应及寄生效应的影响,采用硬件描述语言Verilog-A实现,非常适合在Cadence Spectre环境下对霍尔元件及整个霍尔集成电路进行仿真分析。实验结果表明:该模型仿真精度高、结构简单、易于实现。     

半均匀频率依变损耗宽带匹配网络的机助综合

对于微波集成电路与单片微波集成电路中由两类集总参数元件(电感和电容) 所构成的宽带匹配网络,提出了一种新的机助综合方法,该法计及元件的频率依变损耗,使综合结果的增益特性更接近于实际能够达到的性能,尤其适用于单片微波集成电路宽带放大器的设计。这一方法思路明晰便于工程应用。     

基于霍尔效应的雷电磁场测量装置

为了解决雷电磁场测量的二维局限性问题,利用霍尔效应原理,设计出一种新型雷电磁场测量装置.在三维正交的空间支架3个轴上,分别安置相互正交的霍尔元件,测量时为测量装置的电路和霍尔元件分别通上工作电流,将霍尔元件置于待测磁场中的指定测试点.根据所测霍尔元件的电压、霍尔系数以及霍尔元件工作电流,可以在3个正交方向上分别确定所述...     

对提高硅材料体型霍尔元件主要参数的探讨

我院半导体厂生产的硅霍尔元件已定型。为使其更臻完善,现对霍尔元件的灵敏度(K_H)和温度系数(a)的改进进行初步探讨。一、提高硅霍尔元件灵敏度的出发点:对长宽比为1/b 的 N 型硅霍尔元件而言,其霍尔电动势 V_H 表达式为:     

霍尔元件用于静电场测量的探索

利用型号为UGN3503的线性霍尔元件对静电场进行测量实验,发现霍尔元件对静电场有显著的、有规律的响应,且其测量曲线在某一区间内基本呈线性变化。实验表明UGN3503霍尔元件可以用于静电场测量。     

磁场分布与霍尔电势特性分析

针对霍尔元件在不同磁场以及不同间距的磁钢中所产生的霍尔电势,进行了测试和分析,并且得出结论,利用霍尔元件在磁钢边缘进行相对位移,可实现空间力或空间位移的分解。     

点阵式霍尔电流传感器的模型及实现

分析了基于长直载流导线磁场分布模型的点阵式霍尔电流传感器模型,就霍尔元件的数量与互感器测量不准确度之间的关系进行了仿真计算,发现由16个以上的霍尔元件构成的环形阵列具有较强的实用性,从工程实际出发,提出了采用印刷电路板技术实现点阵式霍尔电流传感器的制造方法,并利用16个霍尔元件设计制作了额定电流为3 kA的电流互感器样品,相关试验表明印刷电路板与霍尔元件构成的点阵式霍尔电流传感器线性度高,动态范围宽,质量轻,且价格低.     

霍尔角位移传感器的磁路设计

霍尔角位移传感器主要结构由霍尔元件、永磁体、屏蔽罩、塑料壳体等组成,其核心是霍尔元件和磁路。根据霍尔元件要求设计磁路,从永磁体表中查找出适合的永磁体,再测试出永磁体的退磁曲线、负载线斜率和工作点,和计算数字对比,得出结论。最后通过实际检验,确定磁路设计的最佳方案。     

霍尔元件自激场的计算与分析

针对霍尔式传感器的核心敏感部件——霍尔元件在通入工作电流后其自身产生的磁场(自激场)的磁感应强度进行计算，进而分析由霍尔元件组成的高斯计在测磁时由于自激场的存在所带来的误差。     

霍尔传感器的静态特性及应用

对霍尔元件的静态特性进行了测试 ,分析了测试中发现的现象 ,结果表明 ,霍尔元件的输入端和输出端在使用中没有严格的区别。最后作为应用给出了实例。     

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。     

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.     

OEIC跨阻光接收机中电感技术的研究

研究目的在于分析光电集成电路（ Ｏ Ｅ Ｉ Ｃ）光接收机中电感技术的作用和原理,以及最佳电感设计规则。基于精确的有源器件（包括金属半导体金属光电探测器和高电子迁移率晶体管）噪声等效电路模型和微波单片集成电路（ Ｍ Ｍ Ｉ Ｃ）无源方型螺旋电感等效电路模型,提出了一种简单的计算光接收机跨阻特性和噪声特性的矩阵分析方法,讨论了电感对光接收机性能的影响,指出了电感的设计需要在光接收机稳定性、跨阻特性、噪声特性三方面基础上折衷考虑     

根据物理量之间关系确定动态电路冲激响应初始值

根据冲激函数的奇异性质,了解冲激响应初始值发生跃变的实质.提出在t=0时刻由于电容电压和电感电流还未及跃变,可以把电容用短路来替代,电感用开路来替代,画t=0时刻的等效电路,找到电容电流和电感电压谁是冲激量,由相关物理量之间的相互约束关系,确定冲激响应的初始值.     

外接电感对轻负载阶梯型换能器频率的影响规律

现功率超声技术已被大范围应用,在实际加工中,其振动实现器件换能器的工况取决于外接负载阻抗的大小变化以及加工过程中换能器的温度变化;随着负载变化,换能器的谐振频率也将发生改变,导致与发生器输出频率不匹配,从而对换能器的输出振幅及加工效率产生负面影响。为得到规律,分别使用换能器的理论设计、仿真以及试验方法研究了轻负载下外接电感对换能器谐振频率的影响。结果表明：随着换能器变幅杆伸入水中长度的增加,换能器的谐振频率呈上升态势;通过外接调谐电感,换能器谐振频率会得到一定量的补偿,使其重新回到预先设定的频率值;随着外接电感值的增大,换能器的谐振频率会下降。可见使用电感负载可以有效解决换能器外接负载导致的频率漂移问题。     

射频带通调频滤波器的设计

对比了几种可调滤波器的设计方案优缺点,优选出PIN开关电容阵列调节电容带通滤波器的最佳设计方案.通过研究抽头耦合输入梳状线滤波器的设计方法,改进级间耦合方式,并使用微波EDA仿真软件的高效设计和优化功能,设计出一种高性能的带通梳状线滤波器.在内部解码/驱动电路的控制下,滤波器能够在频带内实现10μs级的频率调谐,并保持良好性能的可靠性.实验表明,调频滤波器测试结果与仿真曲线基本一致.     

LED汽车前照灯有源纹波补偿Buck型恒流驱动电源

针对一般照明LED驱动电源中输出滤波电解电容的寿命与LED的长寿命极不匹配的问题. 提出了一种有源纹波补偿的Buck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. 为了减小纹波补偿支路的损耗,必须控制电感电流的峰值和谷值,滞环电流控制可有效地满足这个要求. 设计和制作了输出功率为30 W的滞环电流控制、有源纹波补偿BUCK型LED驱动电源. 仿真和实验验证了上述新型电源的可行性.      

交流电路中的能量传输和转化

应用电磁学定律讨论了交流电路的元件-电阻、电感和电容中的能量的情况.指出了电阻能量的消耗来自于电阻外的电磁场,电磁能量的传输与电阻外的能流密度 S有关,电感和电容都不消耗能量,只与外界进行电磁能量的交换,并且与电磁能量的传输无关.从而对交流电路的电磁能量的传输和转化作了比较详细的描述.     

宽占空比交错控制的三绕组耦合电感DC/DC变换器

文章提出了一种新型交错连接三绕组耦合电感高增益DC/DC变换器。该变换器中,首先每个耦合电感的第二绕组分别与一个电容相串联构成准倍压单元,再与其原边绕组和主开关管S共同形成一相升压电路;其次每个耦合电感的第三绕组与该相开关管的钳位电容一起为另一相的准倍压单元进行充电,从而将两相电路进行交叉耦合;然后将耦合电感的原边进行交错并联。上述结构有以下优点:该变换器可以工作在较宽的占空比变化范围(0D1);每相电压和电流具有自动均分的功能;既能提高变换器的电压增益,又能降低功率器件的电压应力,同时具有灵活的高增益调整能力。笔者详细分析了所提变换器的工作原理,最后给出了实验结果以验证理论分析的正确性。     

GLC并联电路暂态过程衰减系数的能耗分析

分析了GLC并联电路欠阻尼振荡衰减系数的实验测量值与理论值偏差的原因,以振荡衰减的实验波为基础,测算出电路电容和电感上的损耗电导。对衰减系数的理论值进行修正,可使衰减系数理论修正值与实验测量值基本一致。