教学课程资源库 更多>>

关键词： 脉冲涡流检测   多层管柱   壁厚检测   电路设计   解析模型  

摘要： 在石油工业中,井下采集系统由多层金属管柱组成,金属管柱的可靠性和健康状态对油气井安全生产起着重要作用,但随着开采时间的增加,管柱由于地质、工程等因素易受到损伤,因此需要定期对管柱进行结构健康检查。本文对一种基于脉冲涡流检测方法的壁厚检测仪器的电路模块进行设计,完成了模块的硬件电路设计及控制代码设计,通过动态检测解析模型对检测仪器运动带来的影响进行分析,并对收发距的影响进行补偿校正,最后对电路功能及仪器功能进行实验测试。 本文首先介绍了井下管柱壁厚检测的背景以及脉冲涡流检测技术的研究历史与现状。其次,基于脉冲涡流检测原理设计了脉冲涡流多层管柱壁厚检测仪的基本结构。该仪器的整个电路系统以PIC为核心,包括主控电路、激励接收电路、辅助信息采集电路,综合考虑电路功能、芯片参数等因素进行芯片选型。基于地面控制系统的要求,拟定了上位机指令与上传数据的具体内容,并根据通信协议完成主控程序的工作流程设计与编写,实现对上位机指令的解析与执行,其中激励采集功能严格按照时序执行。 由于仪器在实际工作中边运动边检测,为了补偿仪器运动产生的噪声,本文探索了脉冲涡流多层管柱模型的动态解析模型。首先基于麦克斯韦方程组和边界条件对感应一次场和感应二次场进行推导,得到脉冲涡流多层管柱检测的静态解析模型并进行验证。在静态解析模型的基础上引入速度项,推导动态解析模型,通过COMSOL动网格对线圈运动进行进一步仿真,对比分析动态解析模型。在主控程序中,基于脉冲涡流动态解析模型对收发距进行补偿校正。 最后对电路进行功能测试,并使用仪器对实验室套管和实验井进行实测。测试结果表明,电路系统中各模块功能正常,主控程序对上位机指令的解析与执行功能正常,脉冲信号电流在1 A左右,双层套管100 ms处响应信号幅值超过1 mV,三层套管200 ms处响应信号幅值超过0.5 mV;在实验室套管测试中,通过响应信号能够区分不同套管组合,观察到壁厚的变化,能够实现对直径范围60 mm-330 mm、单层壁厚范围5 mm-12 mm、总壁厚30 mm的三层管柱组合进行壁厚检测;在实验井测试中,可以检测到由于接箍引起的壁厚变化,并判断接箍位置,最终所得壁厚结果与实际壁厚基本一致。

关键词： OBE理念   混合式教学   “理虚实”一体化   模拟电路仿真与实训  

摘要： 基于OBE教学理念，重构“岗课赛证”融通的课程内容，在“模拟电路仿真与实训”课程教学中探索了“理虚实”一体化混合式教学模式，从课程目标确立、教学内容重构、课程资源建设、课程考核等方面进行系统的教学设计。本文以“认识器件——二极管”为例介绍教学实施过程，并对课程改革效果进行了分析。实践表明：基于OBE理念的“理虚实”一体化混合式教学模式有利于激发学生的兴趣，促进学生对知识的掌握，提升学生的综合能力，提高教师的教育教学能力，促进课程建设。

关键词： 激光三维成像   读出电路   时间数字转换器   数字电路设计  

摘要： 激光三维成像是一种基于激光测距或相干光探测的成像技术,广泛应用于激光雷达、工业检测、生物医学成像、自动驾驶和航空航天等领域。本文对激光三维成像焦平面读出电路的数字电路进行研究与设计。 本文主要从数字电路的架构设计、模块分析以及功能实现等方面展开研究,完成了激光三维成像焦平面读出电路的数字电路整体设计与仿真分析。首先分析激光三维成像的基本原理、时间数字转换器的基本原理以及设计方法,确定了激光三维成像读出电路的基本参数、总体架构与工作流程。 其次,完成了高精度、大范围的循环计数游标型时间数字转换器(TDC)的设计,包括TDC的整体架构及模块的分析设计,主要模块分为时钟管理模块、延时链模块、TDC测量模块以及数据输出模块。重点分析了TDC电路在工作过程中可能存在的非理想因素如温度变化、信号传输路径的不对称性等,引入温度补偿模块与自校准模块对循环计数游标型TDC进行改进,提高了循环计数游标型TDC的精度与稳定性。 在完成TDC设计后对激光三维成像读出电路的数字时序控制电路架构与模块进行了详细设计,包括时钟模块、输入数据处理模块、中央时序控制模块、行列选模块以及数据输出模块的设计,实现了时序控制电路的数据预处理、时钟管理、中央时序控制、行列选以及数据输出等功能。重点分析了激光三维成像回波信号的后向散射、杂散光以及环境光等非理想因素,针对回波信号选择模块设计基于时间信息的反馈算法以及基于强度信息的反馈算法,增强了电路工作的稳定性。 最后完成了数字电路的逻辑综合与整体仿真,生成并优化了数字电路的门级网表,仿真验证了数字电路的整体功能。本文设计的循环计数游标型TDC的时间分辨率与时间测量范围分别达到了0.25 ns与4μs,时序控制电路实现了100 MHz主时钟下128×128像元阵列、700 Hz帧频数据的读出。

关键词： 波形调制   电流振荡抑制   直流—交流双向电力传输电路  

摘要： 针对直流—交流双向电力传输电路在正向功率与反向功率切换过程中存在的直流偏置和电流振荡问题，本文提出一种基于单片机的波形调制优化方法。该方法通过改进开关器件的驱动策略，调整触发时间与锯齿波的同步点，有效抑制了电流振荡，优化了功率切换过程中的瞬态响应。最后，本文搭建了实验平台，通过实验验证了所提方法的有效性。实验结果表明，该波形调制方法能够显著降低电流过零振荡，提升系统动态性能，为直流—交流双向电力传输在应用场景中的高性能控制提供了技术支持。

摘要： 论文主题：电子学、电信技术、计算机技术、自动化控制、仪器仪表、材料学、电光学、智能制造、智能建筑、智能汽车、能源管理、工业经济、科学管理、教学实践。栏目：市场分析、研究与设计、工艺与制造、创新应用。投稿邮箱：appic@***，微信：17717632153。

关键词： 电路设计   模数转换器   逐次逼近   栅压自举开关   异步动态逻辑  

摘要： 阐述一种12位20 MS/s逐次逼近型模数转换器（SAR ADC）的设计。该设计整体电路为全差分结构，提高了电路的抗干扰能力。同时，优化栅压自举开关的结构，提高了SAR ADC的精度，并采用异步逻辑和一种低漏电的动态逻辑单元，在降低电路功耗的同时，提高了SAR ADC转换速率。最后基于180nm BCD工艺，使用Spectre工具进行仿真验证，该模数转换器的有效位数为11.26 bits，信噪比为70.62 dB，功耗为1.34 mW。

关键词： 四三式   教学模式   一流课程   模拟电子电路  

摘要： 基于OBE教育理念，按照“模式—资源—评价”协同改革的思路，建设模拟电子电路一流课程。构建“四三式”教学模式，建立“3主体、4形式”评价体系，将“学、践、研、创”有机结合，提升了学生电子工程实践能力、跨界融合和创新驱动能力，为同类型课程教学改革提供一定的借鉴。

关键词： 集成电路   知识管理系统   大语言模型   检索增强生成   人工智能  

摘要： 阐述企业KMS在构建主体功能模块的基础上,创新应用大语言模型(LLM)、检索增强生成(RAG)技术和光学字符识别(OCR)技术构建智能百问助手,助力传统KMS向智能化系统转变。实际应用表明,人工智能赋能下的新型企业知识管理系统有助于提高企业知识管理效率,促进知识共享。

关键词： 空间遥感   短波红外线阵探测器   读出电路   高速探测器  

摘要： 阐述针对空间遥感领域对短波红外线阵探测器高速读出的需求，提出一种512×1高速短波红外线阵探测器读出电路。为解决高速读出时电路帧周期较短且功耗较高的问题，设计了多档增益可调的CTIA型输入级、箝位式采样电路、动态列缓冲级和具有强驱动能力的总线输出缓冲级。基于0.18μm 3.3 V标准CMOS工艺进行电路设计、版图绘制及仿真分析。仿真结果表明，在负载电容为5pF的条件下，总线输出缓冲级最大建立时间为9.6 ns，读出速率为52.1 MHz，读出电路四路并行输出行频为362 kHz，线性度高于99.9%，能够实现信号的高速读出。