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关键词： 硬件安全   混合PUF   强PUF   PCB迹线   篡改检测  

摘要： 物理不可克隆函数(PUF)是一种硬件原语，旨在利用电子设备在制造过程中不可避免的随机变化来产生响应．然而，研究发现单独从集成电路(IC)或印制电路板(PCB)提取随机差异具有安全局限，难以保证系统级安全．为此，提出了一种基于芯片与PCB混合指纹提取的强PUF电路，将一对完全对称的PCB迹线耦合到片内APUF中，并将迹线隐藏在PCB的内层中，使得PCB与芯片紧密耦合为一个不可克隆且不可分割的单元，从而实现系统级的篡改检测．此外，还引入了一种位自检策略以保证响应的可靠性．基于FPGA的实验结果表明：基于位自检策略的TS PUF具有较好的性能，并且可以检测针对整体系统的恶意篡改行为．

关键词： 典型功率   放大电路   图解法   效率   能量守恒  

摘要： 功率放大电路是《模拟电子技术》课程中的重要章节.其理论和应用涉及三极管的大信号状态.大多数情况下,三极管在功率放大电路中的工作不适合采用微变等效电路进行分析,这给那些刚刚接触模拟电子技术的学习者带来了一定的困扰,特别是习惯于直观求解问题的低年级学生.为此,通过对典型功率放大电路效率的推导计算,强调图解法在模拟电路分析和设计中的重要地位,完善传统教学中关于甲类功率放大电路效率描述中的不足,实例化"放大作用体现的是对能量的控制",也必然仍将遵循能量守恒定律的结论.最后,依据功率放大电路效率求解中的分析过程,简要探讨了模拟电子技术的学习方法,这包括理论知识的掌握,实际电路设计和分析的能力培养,以及对图解法等直观方法的应用.这种综合性的学习方法有助于学生更好地理解和应用模拟电子技术,培养其在工程领域中的实际应用能力.

关键词： 运算放大器(OPA)   低温读出电路   直流耦合   超导纳米线单光子探测器(SNSPD)  

摘要： 超导纳米线单光子探测器（SNSPD）具有高计数率、高探测效率和低暗计数等优点，在光量子通信、光量子计算、激光测距与成像等领域发挥着重要作用。SNSPD的最大计数率（探测速度）会受前级读出电路的影响，为了提升最大计数率，通常需要使用一个宽带宽的低温直流耦合读出电路。本文报道了基于商用高速运算放大芯片OPA855搭建的SNSPD低温直流耦合放大读出电路。研究中，本文系统表征了该电路从室温300 K到低温4.2 K下的性能参数。通过提升OPA855的工作电压，解决了电路在低温下带宽损失的问题。进一步的，将OPA855放大电路安装在40 K温区，使用它实现了SNSPD探测性能的实验评估。相对于常规室温交流耦合电路，SNSPD的最大计数率提升了约1.3倍。本研究为OPA855芯片在高速SNSPD等低温领域提供相关参考信息。

关键词： 电场驱动微3D打印   柔性透明电路   复合制造   增减材制造   高密度柔性电路  

摘要： 高精度柔性透明电路作为柔性微纳电子、光电子等产品的重要组成部分，在5G/6G柔性透明天线、可穿戴设备、透明电加热膜、柔性透明电子等领域有着非常广泛的应用。然而兼顾高分辨率、高光电性能与机械性能的高精度电路（尤其是铜基电路）的室温高效、低成本、柔性制造是当前亟待解决的难题，本文提出了一种结合电场驱动微3D打印和湿法刻蚀增减材复合制造高精度铜基柔性透明电路的新方法，其不仅完成了高分辨率、高精度抗蚀掩模的低成本灵活打印，更通过快速刻蚀工艺实现了超微细电路线宽的进一步缩小；阐述了基本成形原理和关键技术实现，通过试验揭示了主要工艺参数对制造微细铜电路精度、形貌以及性能的影响和规律；研究了刻蚀速度影响规律，探讨了刻蚀过程中的两个阶段（速刻和侧刻）的可控性，对侧刻过程精确调控；结合优化的打印参数，以及对侧刻速度的精确调控，实现了最小线宽2.4 μm，最小线间距4 μm的高精度（高密度）铜基柔性透明电路的制造。制造的典型样件电阻率4×10-6Ω·cm，在透光率高达87.65％（550 nm波长，包含基底）时，方阻3.58 Ω/sq，同时具有优异的机械稳定性和电加热性能。制备的高密度柔性透明叉指电极具有优异灵敏度，在100～10 000 Hz频率下能检测出最低仅为1 nmol/L的稀硫酸溶液浓度变化。提出的方法为高效低成本制造高精度铜基柔性透明电路提供了一种全新的解决方案，显示出良好的工业化应用前景。

关键词： 空间静电放电   质子深层充放电效应   运算放大电路   SPICE仿真   聚酰亚胺  

摘要： 中高能太阳质子和银河宇宙线作为在深空轨道运行的航天器主要遭遇的辐射环境，大量入射至电介质材料将诱发深层充放电效应，导致电子器件工作状态异常。以LM124运算放大电路为研究示例，使用中高能质子加速器研究深空质子致深层充放电效应诱发电路产生异常的特征规律，同时结合HSPICE仿真的方法研究放电脉冲作用运算放大电路的敏感区域与机理。研究表明：质子深层充电导致的放电脉冲将诱发运算放大电路输出异常瞬态，输出瞬态的幅值与放电脉冲的幅值正相关，瞬态的持续时间与电路工作状态有关；电路的负电源输入端是放电脉冲的敏感区域；输入控制晶体管与增益晶体管受放电脉冲影响输出电流瞬态并导致电路输出异常是主要的故障机理。

关键词： 气体传感器   多通道   接口电路   加权平均滤波  

摘要： 文中主要针对于纳米材料制备的电阻式半导体气体传感器，设计了一种原理简单、测量精准、便携式且适用性广的多通道采样接口电路。硬件电路部分以STM32处理器作为主控芯片，采用两级比例运放以及挡位切换、ADC采样实现多通道采集传感器电阻值。软件部分通过采用加权平均滤波的算法补偿消除物理误差干扰，再与上位机连接实时传输测量数据。通过定值电阻的模拟传感器和实际半导体传感器两种测试方式进行测试，系统测试结果表明：电路系统能够精准快速完成对定值电阻的测量和半导体气体传感器的测量，并且具有较小的误差，同时设计集成电路可以将传感器封装转化成为可实际测量系统，有效填补了该领域的空白，可以在相应的商业领域进行应用。