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关键词： 线上线下混合式教学   高校教学   “电路原理”课程   一网畅学   教学视频  

摘要： 在后疫情时代高校教学改革中,如何发展线上线下混合式教学模式是信息时代主要研究方向之一,其优势是可以拓展教学范围,激发学生主动参与教学的积极性,提高教师教学质量和持续改进水平。本文以“电路原理”课程为例,介绍了课程现状以及线上线下混合式教学模式的重要性,并对融合了上海理工大学“一网畅学”系统的教学内容进行了详细地介绍。该模式在传统教学的基础上,加入了线上教学视频环节,可以使学生在课后对于不理解的知识点进行多次观看,加深知识点印象。结果表明,线上线下混合式教学模式不仅显著拓宽了学生学习空间,并且大大激发了学生主动学习的热情,对于高校教学改革起到良好的示范作用。In the post-pandemic era of teaching reform in universities, the blended online and offline teaching model is one of the main research directions in the information age. Its advantages are reflected in expanding the scope of teaching, stimulating students’ enthusiasm for participation, improving the quality of teaching and continuous improvement level of teachers. The “circuit principle” course is taken as an example to introduce the current situation of courses and the importance of blended online and offline teaching model in this work. A detailed introduction is given to the teaching content that integrates the “A Network of Learning” system of the University of Shanghai for Science and Technology. On the basis of traditional teaching, online teaching videos are added in online and offline teaching model, which can enable students to learn uncomprehending know- ledge points multiple times after class and deepen their impression of the knowledge points. The results indicate that the blended online and offline teaching model not only significantly expands students’ learning space, but also greatly stimulates their enthusiasm for active learning, which presents a positive demonstration effect on teaching reform in universities.

关键词： 低压差分信号   驱动电路   高速串行接口   低功耗   预加重  

摘要： 为处理直接飞行时间测距传感器数据传输量大和高速低功耗传输的需求,提出一种新型低压差分信号驱动电路.该电路适用于1.8 V的供电电压,输出电压在0.9 V基准电压上摆动为350 mV.整个电路采用40nm CMOS工艺在平台Cadence Spectre完成后仿真.仿真结果表明该设计在不同工艺角、电源电压和温度下,传输速率均达到5 Gbps,最大抖动24 ps,最高功耗30.6 mW.该电路可以有效实现数据的高速低功耗传输.

关键词： 帕金森神经网络   HR神经元模型   动力学模型   现场可编程逻辑门阵列(FPGA)   神经元同步  

摘要： 已有的帕金森神经网络模型并未包含基底神经回路中的所有神经核团.因此,在研究发病机理和寻找最佳深部脑刺激(deep brain stimulation,DBS)的刺激靶点时忽略了其他核团潜在的影响.本文根据基底神经回路结构,利用Hindmarsh-Rose(HR)神经元模型成功构建了完整的帕金森神经网络模型.三种不同外加刺激下的数值仿真结果表明,缺失黑质致密部(substantia nigra pars compacta,SNc)核团的帕金森神经网络会出现神经元高度同步行为和异常β振荡活动,符合目前公认的帕金森发病机理,从而验证了所提的模型的合理性.此外,受生物伦理、实验难度的影响,电子神经网络更适合帕金森DBS治疗方案研究,因此,本文以SNc核团为例在现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate array,FPGA)平台上构建了不同外加刺激下的SNc核团数字电路.电路实验结果能完整呈现出与数值仿真一致的放电行为,表明了数字电路设计的正确性.本文所设计的电路占用较低的数字电路资源,为帕金森神经网络电路实现做好基础准备.

关键词： 星敏感器   CMOS电路板靶面   自动化装调   精度分析  

摘要： CMOS电路板靶面是星敏感器结构中的关键部分,其安装姿态影响离焦距离的准确性,进而影响星敏感器成像性能。因此,靶面的装调是确保星敏感器成像质量的重要环节。当前,靶面装调主要依靠人工装调完成,存在装调精度低、产品一致性差、周期长等问题,导致产品的良品率较低。为此,研制了一台星敏感器CMOS电路板靶面自动装调设备。采取非接触式测量方式,集成测量模组与微动平台完成CMOS靶面与基准面的相对位姿测量,解决由星敏感器特殊结构造成的狭小空间内高精度测量难题。设计调整机构实现零件任意角度翻转,消除测量方向与装配方向不一致造成系统结构布置复杂的影响。最后,对测量系统进行精度分析,采用局部枚举法开发了调整垫片研磨量算法,解决由平面姿态单一已知量反求多垫片研磨量的欠定问题。实验结果表明:该系统可实现靶面自动装调功能,测量系统的重复性为1.6′,满足技术指标要求。

关键词： 深度学习   Yolov5   目标检测   印刷电路板   缺陷检测  

摘要： 为降低传统人工检测的压力,提升检测效率,使用基于深度学习的方法解决印刷电路板制造中的缺陷检测任务。使用YOLOv5s目标检测算法完成印刷电路板快速高效的缺陷检测。搜集具有各类缺陷的印刷电路板样本数据,同时使用数据增强扩充数据集并分别对其执行标注;在Pycharm中配置Pytorch深度学习环境并对以官方YOLOv5s权重作为预训练模型完成印刷电路板缺陷检测任务。结果表明:训练后最优模型平均检测精度为96.3%;经过测试在英特尔i5-8265U中央处理器平台上可以获得约11帧每秒的实时检测速度。基于YOLOv5s的印刷电路板缺陷检测具有良好的检测性能,可以代替传统人工检测,减轻了人力财力压力,具有很高的实用价值。

关键词： 锂离子电池   二阶RC模型   荷电状态   平方根双无迹卡尔曼滤波   电池管理系统  

摘要： 锂离子电池的荷电状态是电池管理系统BMS(battery management system)运维的重要参数,对其准确估算关系到锂离子电池的实时监测和安全控制。传统无迹卡尔曼滤波UKF(unscented Kalman filter)算法在估算锂电池SOC时有使协方差矩阵负定的风险,存在估计精度不高的问题。为解决该算法的不足,以三元锂电池为研究对象,建立二阶RC等效电路模型对电池的工作特性进行表征,在传统的UKF算法基础上提出一种双UT变换的平方根无迹卡尔曼滤波SR-DUKF(square-root double unscented Kalman filter)算法,并结合多种工况对改进后的算法进行验证。实验结果表明,改进后的SR-DUKF算法通过二阶RC等效电路能够较好地对锂离子电池SOC进行估算,在HPPC、BBDST工况下的平均误差分别为0.59%、0.52%,2种工况下的收敛时间分别为60 s和110 s,验证了改进后SR-DUKF算法具有更高的估算精度、更好的收敛性及更优的鲁棒性。

关键词： 球栅阵列(BGA)   铜厚极差   电流密度   脉冲波形  

摘要： 随着半导体工艺和贴装技术的发展,印制电路板(PCB)集成度进一步提升,PCB产品的球栅阵列(BGA)区域布线密集程度越来越高。采用常规脉冲电镀工艺加工高密度PCB,BGA区域镀铜厚度与大铜面镀铜厚度极差急剧增大,给蚀刻带来了极大的挑战。对特性因子进行分析,验证不同电流密度、波形设置下BGA区域与大铜面铜厚极差,获得减小BGA区域与大铜面铜厚极差的可行方案。

关键词： 集成电路产业   文献计量   知识图谱   可视化分析   CiteSpace  

摘要： 集成电路产业是信息产业的核心,是引领新一轮科技革命和产业变革的关键力量,新时期中国集成电路产业发展面临新的挑战和机遇。运用CiteSpace文献计量和可视化软件,对2000—2023年间我国集成电路产业研究的文献特征、研究热点和研究演进路径等进行计量分析,试图通过已有文献探索集成电路产业的研究趋势,以期为产业未来的研究提供一定参考。

关键词： 线性APD   有源电阻反馈跨导放大器   飞行时间测距   TDC  

摘要： 设计了一款针对线性模式碲镉汞APD的高速成像读出电路。像元内基于三级推挽放大器级联的电阻反馈跨导放大器(RTIA),实现了光电流的实时线性转换,并利用工作于亚阈值区的MOS管作为反馈电阻实现跨阻增益可调;利用电容补偿法对RTIA的相位裕度进行优化,解决了低增益下的输出振荡现象。结果显示,像元内RTIA跨阻增益可调范围达100~140 dB,增益带宽积可达10^(14)数量级,像元电路输出延时低于1.8 ns。设计了像素外的飞行时间测量电路,采用两段式时间数字转换器分别进行飞行时间的大范围粗量化和高精度细量化,测量范围可达1530 m,测量精度为106.5 cm,线性度高于99.99%。

关键词： 量子网络   碱金属原子   激光冷却   冷原子   美国普渡大学   光的波长   最小能量   光子  

摘要： 美国普渡大学团队将碱金属原子(铯)捕获在集成光子电路中,可充当光子(光的最小能量单位)的晶体管。这些被“捉”到的原子,首次展示了冷原子集成纳米光子电路构建量子网络的潜力。研究成果发表在最新一期《物理评论X》上。新开发的技术利用激光冷却并捕获了集成纳米光子电路中的原子。光在一条细小的光子“线”(比人类发丝的1/200还细的波导)中传播。这些原子被冻结到零下273.15℃,基本上处于静止状态。在这种低温下,原子可被瞄准光子波导的牵引光束捕获,并被放置在比光的波长短得多的距离上(大约300 nm)。在这个距离内,原子可非常有效地与光子波导中的光子“互动”。