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关键词： 印刷电路板   自动编码器   无监督学习   PCB缺陷检测   生成对抗网络  

摘要： 在制造印刷电路板(PCB)过程中,由于诸如设备、环境、原料和人工操作等无法控制的影响,从而导致在生产各个环节中都有可能使产品存在缺陷,因此,检测并定位印刷电路板中的所有缺陷至关重要。传统人工目检存在检测效率低与检测缺陷不全等问题,为有效解决上述问题,提出了一种基于无监督学习的卷积自动编码器模型对印刷电路板的质量进行检测,并结合生成对抗网络将生成器作为卷积自动编码器模型的解码器。该网络模型仅通过无缺陷产品图像进行训练并学习无缺陷产品的特征,通过将缺陷图像重构为无缺陷图像,再与缺陷图像相减,获得包含缺陷信息的残差图,定位出缺陷位置。实验结果表明:该方法能够很好地识别印刷电路板缺陷,准确率达到96.15%,且具有较好的泛化能力和鲁棒性。In the process of manufacturing a printed circuit board (PCB), due to uncontrollable influences such as equipment, environment, raw materials and manual operations, which can cause defects in the product at all stages of production, it is essential to detect and locate all defects in the printed circuit board. In order to effectively solve the problems of low detection efficiency and incomplete detection defects in traditional manual eye inspection, a convolutional autoencoder model based on unsupervised learning was proposed to detect the quality of printed circuit boards, and the generator was used as the decoder of the convolutional autoencoder model combined with generative adversative network. The network model is trained and learns the features of defect-free products only through the image of defect-free products. By reconstructing the defect image into a defect-free image and subtracting the defect image, the residual map containing the defect information is obtained and the defect location is located. Experimental results show that the proposed method can identify PCB defects with an accuracy of 96.15%, and has good generalization ability and robustness.

关键词： 窄脉冲激光器   驱动电路   延时反馈控制   代价函数   最优步长  

摘要： 在窄脉冲激光器驱动电路中,收发天线以双极化模式运作,受到非理想因素影响,使源信号的极化方向容易在信号传输过程中部分转移到其他极化方向上,导致出现极化干扰,引入非期望的干扰信号,降低控制过程的稳定性。为此,提出一种窄脉冲激光器驱动电路延时反馈控制方法。通过交叉极化隔离度描述信号功率与交叉极化干扰之比,量化干扰大小,采用盲源分离法还原源信号,利用峭度函数确定最佳步长,从多个独立分量中提取非零峭度的信号作为源信号,实现干扰信号的抑制。在窄脉冲激光器驱动电路中组建离散正交虚拟电路,计算实际电压电流正交的虚拟分量并展开反馈,实现窄脉冲激光器驱动电路延时反馈控制。实验结果表明,所提方法具有良好的稳定性,可以获取更加满意的窄脉冲激光器驱动电路延时反馈控制结果。

关键词： 人工智能   集成电路   应用策略  

摘要： 近年来,集成电路科技产业成为我国科技发展的核心支柱,其规模化生产需求日益增长,传统生产模式已不再适应当前的发展需求,整合人工智能技术成为当前提升研发生产效率的关键。文章深入研究了人工智能在集成电路设计生产及维护中的作用机理,剖析了人工智能在集成电路领域的实际作用及其带来的技术革新,旨在提高行业整体技术水平。

关键词： 超分辨率重建   双三次插值   拉普拉斯锐化   现场可编程门阵列  

摘要： 超分辨率重建是一种可以提高图像分辨率的技术,在监控安防和游戏渲染等领域应用广泛。该技术对硬件有很高的要求,需要使用大量的计算资源。为了解决算力的需求,基于改进双三次插值算法和改进拉普拉斯算法设计了一种超分辨率重建电路,能够将分辨率为960×540的低分辨率图片超分辨率放大到3840×2160。基于自建数据集和X4K1000FPS数据集,从主观和客观两个角度对改进的算法进行了评估,并在XC7Z020-2CLG400l的FPGA开发板上对所设计的电路完成了板级验证。实验结果表明,提出的电路在工作时钟频率为167 MHz时处理一幅图片耗时约32.7 ms,处理速度能够达到约30帧/s,可以满足实时处理的要求,计算速度是一种高效软件计算速度的4倍。

关键词： SiC MOSFET   寄生参数   半桥电路   有源驱动   串扰抑制   负压关断  

摘要： 在SiC MOSFET为主开关管的半桥电路中,寄生参数会导致串扰问题,影响电路的工作安全。为了抑制串扰,提出了一种有源串扰抑制驱动电路。在传统无源驱动电路的基础上,增加了辅助MOSFET和快恢复二极管对正向串扰和负向串扰进行抑制,并增加电容来产生负压,加速SiC MOSFET关断。在LTspice软件中进行仿真分析,并搭建实验测试平台进行验证。实验结果表明,在200 V母线电压下正、负向串扰分别降低为原来的49.1%和61.4%,在400 V母线电压下正、负向串扰分别降低为原来的50.4%和57.7%,在600 V母线电压下正、负向串扰分别降低为原来的66.7%和62.8%。与传统无源驱动电路相比,提出的有源串扰抑制驱动电路能够在不同电压工况下有效抑制串扰尖峰电压。

关键词： 交错并联   功率因数校正   纹波   电压应力  

摘要： 针对常规Boost变换器的开关器件电压应力过大的问题,研究了交错并联Boost变换器。首先对交错并联Boost功率因数校正(PFC)电路在减小输入电流纹波、电感磁芯尺寸和输出电容电流方面上的优势进行推导;然后对变换器主电路的关键参数进行设计,设计基于平均电流控制的双闭环控制系统;最后仿真实验验证。结果证明交错并联Boost变换器在大功率场合中既能很好地实现PFC,又能有效地降低功率器件的电流应力、减小输入电流纹波和电感磁性元件的体积,提升功率等级。

关键词： 磁控忆阻器   异质神经元   混沌   周期   电路实现  

摘要： 不同神经元的活动具有较大差异,忆阻电磁感应效应在同质神经元中得到了广泛研究,但鲜有在异质神经元中的研究。首先,基于柯西分布函数与双曲正切函数,提出一种新理想型磁控忆阻器,并对该忆阻器进行电路实现。将新理想型磁控忆阻器引入二维Hindmarsh-Rose(HR)神经元与二维Fitz Hugh-Nagumo(FHN)神经元中,构建具有忆阻电磁感应效应的五维忆阻耦合异质神经元混沌系统。其次,分析该混沌系统的动力学行为,包括相图、庞加莱截面、分岔图、李雅普诺夫指数等。最后,利用Multisim设计该混沌系统吸引子的电路实现,从而验证数值仿真的正确性。结果表明,五维忆阻耦合异质神经元混沌系统能够表现出切分岔、周期、混沌等丰富的非线性动力学行为。

关键词： 物理信息神经网络   非线性器件   电路直流分析   预测模型  

摘要： 物理信息神经网络是一种新型深度学习模型,但是却无法很好解决高阶非线性方程在电路直流分析中难以求解的问题。为此,提出了一种基于物理信息神经网络的新型学习仿真模型,用于实现对非线性电路直流工作点的高效仿真分析与精确求解。特别地,文中同时将非线性器件的优安特性方程与修正节点分析方程作为损失函数的正则化项,通过将节点导纳矩阵与独立电源值作为先验知识直接代入物理信息神经网络中进行训练,得到直流工作点学习仿真模型,以有效预测节点电压值,实现对不同器件模型的非线性求解。在3种典型的非线性器件上验证了所提出的物理信息神经网络学习模型。仿真结果表明,所提出的物理信息神经网络学习模型与理论值相比,最大相对误差不超过4.30%,有效解决了传统数值算法在求解非线性电路直流工作点时难以收敛的问题。相比于Gmin法和源步进法,所提物理信息神经网络模型的平均预测精度分别提高了0.11%和0.23%。在需要更少样本的情况下,具有更好的学习效率与稳定性。

关键词： 斜坡发生器电路   模数转换电路   瞬时剂量   双指数电流源   故障注入  

摘要： 基于器件级、电路级多层级仿真工具,构建了考虑剂量率发生时刻及剂量率大小的瞬时剂量率辐射效应仿真模拟方法,并针对图像传感器的模数转化电路ADC中的斜坡发生器核心子电路,开展了瞬时剂量率辐射效应研究,结合工作时序给出了不同剂量率及其发生时刻条件下,斜坡输出信号的响应变化。研究发现,除剂量率外,剂量率效应发生时刻也是影响斜坡发生器电路的重要因素,即在同一剂量率条件下,发生时刻的差异会导致其产生约50%的相对偏差,故在后续电路实验或仿真中需要额外考虑。进一步,从电路功能角度开展了斜坡发生器电路模块由于瞬时剂量率辐射效应的响应,及其对完整ADC电路的影响分析研究。结果表明,斜坡输出信号斜率在剂量率辐射效应条件下的变小,会使经过ADC电路后的十进制逻辑信号数值增大,从成像质量方面会导致像素单元的亮度增大。仿真结果和实验观测到的结果一致,即图像传感器像素单元阵列在剂量率辐射效应影响下出现亮条纹、亮斑等现象。本文相关研究可为后续考量或评估CMOS传感器整体辐射效应提供参考。

关键词： 带隙基准   温度系数   单BJT支路   亚阈值区  

摘要： 提出一种单双极结型晶体管(BJT)支路运放失调型带隙基准电路,与传统带隙基准相比,所提出的带隙基准具有更少的BJT和无源元件,功耗更低。该带隙基准结构的BJT的发射极-基极电压V_(BE)与绝对温度成反比(CTAT),基于运算放大器工作在亚阈值区的非平衡输入对管的栅极-漏极电压的差值ΔV_(GS)与绝对温度成正比(PTAT),通过单BJT支路线性叠加,得到带隙基准电压。所提出电路通过两级运放和具有源跟随功能的单BJT支路构成闭环负反馈系统,运放电路采用米勒电容进行频率补偿,提高系统稳定性。此外,通过在输出节点增加输出电容,改善高频情况下的电源抑制比(PSRR)。所提出的带隙基准电路基于标准SMIC 55 nm CMOS混合信号工艺制造,在-55~125℃范围内实现了15.7×10^(-6)/℃的温度系数,基准输出电压为1.27 V,PSRR在1 Hz、1 kHz、10 MHz时分别为-39.65 dB、-39.65 dB、-33.81 dB,功耗为0.730μW,电路稳定时间为20μs,无需启动电路,具有良好的性能指标。