CMOS集成电感的建模与仿真

为了优化现有的射频CMOS电路中片上集成螺旋电感的模型,分析了利用MATLAB和ADS软件协同仿真建立集成电感模型的方法,以及利用VPCM来定制集成电感的优缺点;并针对传统FDK的局限性,提出一个交互式多样化的参数可变的电感模型。以电感2—π等效模型为基础,针对特定尺寸的电感调整建立了固定尺寸电感模型;并调整到与实测电感的L及Q值曲线相拟合,验证了模型的准确性。良好的参数提取精度证明了该建模方法的灵活性和有效性,方法可用于射频以及混合信号集成电路设计。     

一种CMOS集成MEMS片上螺旋电感设计与仿真

 设计了一种与CMOS工艺兼容的MEMS片上螺旋电感。电感为矩形平面螺旋线圈结构,并采用电导率较高的铜代替铝制作线圈。利用MEMS技术设计了厚金属线圈,同时在CMOS级低阻硅衬底中刻蚀空腔,减小了线圈的串联电阻和衬底损耗,提高了电感的Q值。设计了与CMOS工艺相兼容的低温MEMS工艺和基于该工艺的1nH电感模型。使用HFSS软件对该电感模型进行仿真,结果表明,该电感在仿真频率为6.6GHz和10GHz时Q值分别达到了22.37和20.74,且自谐振频率大于20GHz,较传统的CMOS片上集成电感有明显改善;同时随着电感线圈厚度的增加,电感的Q值增加,而电感值(L值)则减小,且在仿真频段内电感值的变化小于5.5%。     

硅基完全集成DC/DC转换器中多层平面电感设计与建模

为提高完全集成低压低功率DC／DC转换器转换效率与输出电流能力，提出了一种多层混联螺旋电感结构．该结构基于标准0．5μm 2P3M CMOS工艺，将下面较薄的两层金属线圈多点并联，再与最上层金属线圈串联．多点并联结构有效地增加了等效金属层的厚度，串联结构增加了线圈之间的互感值，从而可以在不增加额外工艺成本的条件下显著提高平面电感的品质因数、单位面积电感值和电感线圈的电流承受能力．所提出的模型为完全集成DC／DC转换器的整体电路模拟分析提供了便利基础．基于0．5μm2P3MCMOS硅衬底工艺的模拟计算结果表明，在DC／DC转换器工作频段50～400MHz，取得了预期电感的设计效果，最大品质因数值达4．2，单位面积电感值达到83mH／m^2，可以承受的电流达90mA．电感芯片测试结果与模型模拟结果基本吻合．     

一种新型立体集成电感设计

高Q值的片上集成电感是单片集成射频电路、微波电路中不可缺少的重要元件。衬底损耗、金属损耗及电感螺旋线之间磁通量的相互抵消是限制集成电感品质的主要因素。首次提出了一种利用常规硅工艺实现的新型立体集成电感设计,先在介质层上刻蚀出一个锥形柱面,然后在凹面上镀金属层,利用平面螺旋电感的制造方法,就可制造出立体电感;分析了该集成电感在金属损耗及电感螺旋线之间磁通量的相互抵消等多方面的优势;提出了该型集成电感的两种仿真模型;利用ASITIC软件近似仿真发现该型集成电感能获得较高Q值。     

复合储能源Boost变换器建模及多项式控制

为提高用电设备所需的快速动态响应特性及变换器工作可靠性,采用多项式控制方法,研究复合电源储能系统Buck/Boost变换器的控制策略.分析了复合电源两通道交错并联磁集成Buck/Boost变换器的Boost工作模态,采用扰动法建立变换器动态小信号模型,得到占空比到电感电流的开环传递函数.设计了多项式能量管理控制器并对其参数进行整定.研究结果表明:多项式控制策略与传统PI控制方式相比,更能优化控制主电源与辅助电源间的功率分配,提高了控制系统的稳定性及动态特性.研究结论有助于双向变换系统有效控制的实现.     

微机械平面螺旋电感的Q值分析与结构优化

为优化微机械平面螺旋电感 ,提出了一种计算品质因数 (Q值 )的方法。通过系统分析影响平面螺旋电感 Q值的主要因素 ,获得硅微机械电感的简化模型 ,在此基础上采用电磁分析法讨论了射频条件下高频电磁场效应对电感寄生电阻的影响 ,从而得到了计算平面螺旋电感 Q值的方法。利用此方法对几何参数不同的几种线圈进行分析 ,获得了具有较高 Q值电感的优化结构。在 2 GHz的工作频率下 ,优化的平面螺旋结构线圈导线宽度和厚度分别为 10μm和5μm     

硅基一维纳米半导体材料的制备及光电性能

硅基一维纳米半导体材料是新型的硅基光电子材料，在硅基光电集成和纳电子领域有重要的应用前景．主要论述了硅基一维纳米半导体材料(纳米硅线、纳米ZnO线)的制备，着重一维纳米材料的阵列化制备，讨论了其生长机理，研究了硅基一维纳米半导体材料的的光学、电学等物理性能．     

硅基Ⅳ族材料外延生长及其发光和探测器件研究进展

硅基光电集成回路是信息时代最具影响力的核心技术之一,由硅基光源、光电探测器、光调制器等模块组成.硅材料是微电子集成电路的基石,然而在光电集成方面却遇到了瓶颈.首先,由于硅是间接带隙材料,其发光效率极低,因此难以应用于硅基高效光源的研制.其次,硅在近红外通讯波段吸收系数很低,因此在近红外光电探测器的应用中具有较大的局限性.然而,研究者发现,通过能带工程将硅与其他Ⅳ族材料相融合不仅可以有效提高直接带高效发光效率,同时能使材料在近红外波段具有较高的吸收系数.因此,以Ⅳ族材料为基础,与硅工艺兼容的硅基光电集成回路引起了研究者的广泛关注.本文综述了课题组在硅基材料外延生长及其发光和探测器件方面的研究进展.介绍了硅基Ⅳ族材料Ge,SiGe/Ge异质结和量子阱材料的外延生长技术,以及硅基GeSn量子点发光材料的制备新方法.基于硅基Ⅳ族异质结构材料,发展调制金属与半导体接触势垒高度新机理,研制了多种结构的光电探测器.设计并制备了与互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)结构兼容的横向异质结以及双有源区垂直共振腔型两种结构硅基电致发光器件,有效提升器件的发光性能,并观察到应变锗发光增益现象.     

广义邻域粗集下的集成特征选择及其选择性集成算法

针对实际模式识别系统中样本特征常具有的连续值属性、高维性、强相关性和冗余性等影响分类效果的问题,在广义邻域粗集模型下提出一种集成特征选择及其选择性集成算法.该算法先提取样本特征并利用所提出的马氏距离分布熵评估其重要度,再基于特征重要度构建广义邻域粗集模型,并在此模型上以特征重要度为启发式信息设计基于蚁群算法的属性约简算法,然后通过改变广义邻域粗集模型参数的方式获得更多具有更大差异性的基分类器,最后利用主成分分析法对产生的基分类器进行选择性集成.模拟电路故障诊断结果表明,该算法比AdaBoost等算法取得的分类精度至少提高了2.6%.     

矢量乘法器的电感参数测量方法

针对当前测量方式不能准确获得电感参数测量值的现状,采用矢量乘法器技术,设计了电感参数测量系统。该系统主要由程控电源、移相网络、低通滤波器和模拟乘法器组成,可以完成电感参数的自动测量和数据的自动记录与统计。误差分析表明：低通滤波器、A/D转换器和单相基准正弦波发生器的误差分别为0.8%、0.05%和1.6%,系统总体误差为1.970%。该系统测量精确度较高且硬件电路简单、灵活性好,可以用于电感参数的精确测量。     

波导缝隙全向天线的设计与分析

设计了一种波导宽边细缝缝隙天线,并利用Ansoft公司的电磁仿真软件HFSS(high frequency structure simulator)进行仿真.电磁仿真软件HFSS能给出波导宽边细缝缝隙天线的回波损耗和辐射方向图.基于同轴线理论、波导宽边缝隙天线理论和梯形渐变器理论设计波导宽边细缝缝隙天线,采用HFSS仿真设计该天线,并制造波导宽边细缝缝隙天线.测试所设计的天线,分析了影响波导宽边细缝缝隙天线E面和H面方向图的主要原因,为今后设计和制造波导缝隙天线提供一种分析方法,对实际工程应用有着重要的意义.     

模数转换(A/D)集成电路设计原理及其应用技术

随着数字信号处理技术的不断发展和人们对电子产品质量要求的不断提高,模数转换(A/D)集成电路芯片已成为电子产品设计中最关键的芯片器件之一,它的性能优劣直接决定着电子产品的质量.介绍了几种主要的A/D集成电路的基本原理,分析了各类A/D芯片的性能特点及其应用范围,指出了提高不同应用领域A/D芯片质量的关键技术及其发展趋势.     

仿真软件在《微波技术与天线》实验中的应用

随着计算机技术的发展,微波器件和天线的设计更多地依靠计算机软件来实现和分析,在《微波技术与天线》实验教学课程中引入微波仿真软件很有必要。文章首先介绍了在该课程实验教学中引入的软件,其次介绍了课程的内容安排,最后就如何培养学生的实践创新能力进行了研究探索。     

基于LTCC技术的新型电感模型设计

目的 设计新型的LTCC螺旋电感的等效电路模型.方法 考虑到LTCC多层结构之间的相互影响,在基本等效电路的基础上,增加了对地的耦合电容和电感,以及螺旋结构之间耦合电容、电感.结果 通过三维电磁仿真和高频电路仿真表明电路模型和三维LTCC螺旋电感在0～10 GHz范围内有非常好的吻合度.结论 新型电路模型在较宽的频率范围内能够代替三维LTCC电感,在射频电路设计方面有很强的实用性.     

掌握规律，创新驱动，扎实推进中国集成电路产业发展

 论述了集成电路产业的战略特征，总结了集成电路投资、技术和市场的发展规律，回顾了中国集成电路产业的发展历程，分析了中国集成电路产业的现状、产业能力和产业短板，给出了今后集成电路基础研究和生产技术的发展方向，指出并强调了创新是发展之源，提出了2035年中国集成电路产业的发展目标和在政策、投资、人才等领域的相应举措。     

基于J2EE标准下的IT项目管理

在研究了J2EE平台设计模式思想的基础上,针对项目管理系统中出现的系统不易于扩展的问题,开发了基于MVC设计模式的IT项目管理系统。     

小型化对数周期天线研究

本文探讨减小对数周期天线尺寸的方法。设计、计算一种工作在VHF波段的锯齿形振子构成的对数周期天线,并将之与一般的对数周期偶极天线进行比较。     

大规模集成电路可测性设计及其应用策略

随着集成电路的规模不断增大，集成电路的可测性设计正变得越来越重要．综述了可测性设计方案扫描通路法、内建自测试法和边界扫描法，并分析比较了这几种设计方案各自的特点及应用策略．     

CMOS电流镜及其应用

介绍了电流镜电路的基本原理，综述了电流镜电路技术的新进展，讨论了它在电流模式电路中的应用。     

消去开关刀节点的开关电容电路分析法

本文介绍一种旨在减少电路变量的线性开关电容电路(简称SC电路)的分析方法。这种方法借消去所谓开关刀节点(Pivot nodes)而使电路变量数显著减少。与文[1]中的方法相比,该法所减少的电路变量的个数为SC电路中单刀双掷开关的个数。为在计算机上自动形成消去开关刀节点后的电路的时域方程,在描述SC电路时,将采用以下4种电路元件模型:1.一般电容(它的两个极板永久地与某两节点相连);2.开关电容(它的一个或两个极板通过开关与电路中某些节点相连);3.独立电压源(表示电路的激励信号);4.电压控制电压源(表示运算放大器)。用本文所介绍的方法所导出的SC电路的时域方程与以节点电压为变量的时域方程具有完全相同的形式,但方程的变量数却显著地减少,从而使电路分析所需的计算时间明显减少。文中介绍的方法不仅适用于SC电路的时域分析、频域分析,而且结合文献[2]的基本思想还能方便地实现灵敏度分析。