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关键词： 多回波   高速   读出电路   行为级   激光雷达  

摘要： 随着激光雷达在三维感知领域的重要性日渐凸显,线性模式雪崩光电二极管（Linear-Mode Avalanche Photodiode,LM-APD）凭借着其高增益、低噪声的优势,在激光雷达领域逐渐得到了越来越多的关注。然而,LM-APD输出的信号为脉宽低至纳秒级、幅值仅为微安量级的微弱脉冲电流,这样的探测目标给读出电路的设计带来了很大的挑战:一方面,读出电路需要在对应的探测频段内实现微弱电流信号的精确放大,确保被测物体的信息还原的完整性;另一方面则是需要对窄脉冲产生快速响应,以防信号丢失或遗漏。 针对上述问题,本文设计了一款集成于读出电路阵列像素单元内,具有多回波“时间-幅度”双维度信息采集功能的像素电路。具体内容如下:在介绍激光雷达工作原理、APD相关器件、信号处理模块原理的基础上,针对该款电路的设计实现进行了关键技术的拆解与分析,搭建了相关的电路架构进行进一步研究,并借助MATLAB Simulink软件完成了行为级模型的功能验证,同时完成了关键参数的仿真分析,为实际电路设计提供了一定的设计参考。最后,采用中芯国际0.18μm的工艺,基于Candence Virtuoso平台进行了跨阻放大器、高速比较器、多回波逻辑选择等电路模块的设计与搭建、性能验证与版图设计。 仿真结果表明,在50×50μm2面积的像元内,设计的跨阻放大器增益达到了66.6 KΩ,整体带宽约为225.3 MHz、与所设计的高速比较器均能够响应对脉宽为5 ns、伴随相邻脉冲成分的光电信号。像元内整体电路能够有效完成“时间”和“强度”信号的双采样,在单次工作有效时间内能够接收3个有效的回波信号,时间鉴别误差控制在1.5 ns以内,同时,幅值采集误差控制在15%以内。一定程度上完成了激光雷达对于目标信号的多维测量功能,借助多回波探测机制,更有助于对被测目标进行深入分析,为激光雷达的多维信息探测应用提供了一种有效的读出方案。

关键词： 燃气机械   电路设计   智能控制   安全性  

摘要： 针对燃气机械电路设计展开深入研究，探讨其基本原理、关键技术与优化方法。通过剖析燃气机械电路的基本组成及工作原理，提出基于智能控制技术的优化设计方案。研究显示，优化后的电路设计在安全性、稳定性和能效方面均实现显著提升。经实验验证，该优化设计切实有效，为燃气机械电路设计提供新思路与新方法，对提升燃气机械整体性能意义重大。

关键词： CNFET   三值逻辑单元电路   平均转换延迟时间  

摘要： 随着半导体工艺的持续演进,集成电路中器件的集成度和功耗密度呈现指数级增长,当前制造技术已逼近传统硅基CMOS器件的物理极限,使得摩尔定律所描述的工艺进步趋势面临严峻挑战。与此同时,以人工智能为代表的高性能计算应用对计算能力的需求呈现爆发式增长,且增长势头未见减缓迹象。为满足智能时代对算力的迫切需求,突破现有计算系统的性能瓶颈,亟需通过开发基于纳米级新型器件的创新计算架构,在提升计算密度和能源效率方面实现突破,这已成为当前信息技术领域最具战略意义的研究方向之一。相比二值逻辑而言,三值逻辑具有更多的逻辑状态,因而基于三值逻辑的电路具有面积小、利用率高、传输效率高和安全性强等优点。本文的主要研究内容是基于碳纳米管场效应晶体管（CNFET）的三值逻辑电路设计,主要包括下面几个方面: （1）基于三值逆变器以及与非门和或非门,提出了对一种三值逻辑完备集电路的设计搭建,其中包括三种单变量逻辑电路,LTL-BH（）电路,GTL-BH（）电路和EQL-BH（）电路以及两种双变量逻辑电路,与门和或门电路,使用HSPICE仿真软件对设计的三值逻辑完备集电路进行计算机仿真验证分析,证明其功能的有效性,形成三值逻辑单元电路的完备库。 （2）提出了基于CNFET器件的三值逻辑组合电路设计。首先提出了一种三值XOR门的搭建方案,从二值异或门的公式出发进行设计,最后该方案使用四个与非门来进行搭建,通过HSPICE仿真验证了所设计的三值XOR门的正确性;然后提出了一种三值D锁存器电路的设计方案以及提出了一种三值双输入一位乘法器的设计方案,同样利用HSPICE仿真软件验证了这两个电路功能的有效性。 （3）提出了减小CNFET的物理信道长度Lg和源/漏极长度Ls和Ld的方法来降低电路平均转换延迟时间的方法,各电路相较于优化前的平均转换延迟时间有了超过50%的降低。其中,降幅最小的三值双输入一位乘法器电路的平均转换延迟时间降低了55.15%,降幅最大的NAND电路的平均转换延迟时间降低了74.48%,有效证明了该降低平均转换延迟时间方法的可行性。

关键词： 单片机   电磁阀   驱动电路   动态特性   PWM控制  

摘要： 在现代电子控制技术不断发展的背景下，高速电磁阀在各类精密控制系统中的应用愈发广泛，其驱动电路的性能直接影响系统整体表现。文章深入分析电磁阀的结构、动态特性以及控制方法，基于C8051F023单片机设计了一款高性能的电磁阀驱动电路。该电路运用高低端驱动技术，充分发挥C8051F023单片机内部集成的比较器和DAC功能模块优势，实现对高速电磁阀快速、可靠的驱动控制，同时详细阐述了电路设计原理、各组成部分功能及工作过程，为相关工程应用提供了全面且具有参考价值的设计方案。

关键词： Buck-Boost矩阵变换器   频率自适应   参数优化   樽海鞘群算法   多目标优化   数值拟合  

摘要： 提出一种基于频率自适应的Buck-Boost矩阵变换器（BBMC）主电路参数优选方法。确定其优化对象与优化目标，建立相关数学模型及其多目标优化适应度函数，在此基础上提出采用樽海鞘群优化算法对其主电路参数展开优化研究，并进而针对不同额定输出频率下的最优主电路参数采用数值拟合方法研究确定其间变化规律的函数关系式，最后通过构建仿真模型与硬件实验装置对其效果进行验证。

关键词： DRFM   AD9739   EV10AQ190   FPGA   LVDS接口  

摘要： 在雷达电子对抗领域，数字射频存储器（DRFM）是产生干扰信号的关键装置，高瞬时带宽，高量化位宽和小型化硬件设计是目前诸多雷达系统的发展方向。提出一种基于EV10AQ190和JAD9739的宽带双通道DRFM干扰电路，基于单片复旦微V7690系列FPGA可实现1.2 G瞬时带宽的双通道雷达信号接收处理及特定模式干扰转发，电路可满足模块化和小型化需求。

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关键词： 高中物理教学   核心素养   高阶思维  

摘要： 科学思维是物理学科核心素养的维度之一，其建构、迁移、质疑、评价、创新等高阶思维的培养是高中物理教学的重要任务。在高中物理教学中，以新粤教版《闭合电路欧姆定律》为例，可以通过创设情境、分析建构新概念；多角度推导、培养评价能力；高通路迁移、培养创新思维三个环节，来培养学生的高阶思维。

关键词： 集成电路   专业学位硕士研究生   新途径   实践能力   策略  

摘要： 在国家实施“互联网+”“中国制造2025”“人工智能”等重大强国战略背景下，伴随着集成电路、智能制造、量子通信等信息产业前沿领域的突破性发展，对我国高等工程教育，特别是对专业学位硕士研究生培养提出更具挑战性的新要求。该文以四层递进，分级赋能的专业学位硕士研究生培养模式为基础，以“理论+实践+能力”三层融合的人才培养方案途径，以“l+N”的创新创业竞赛体系为催化，以多维度实践能力培养成效评估机制为保障，规划一条提升专业学位硕士研究生实践能力的新途径，以期打破传统工科人才培养观念与思维模式禁锢，提升集成电路专业学位硕士研究生实践能力，助力芯片产业的布局发展。