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关键词： 现场可编程门阵列(FPGA)   输入输出(I/O)电路   多电平标准   双倍数据速率(DDR)   串并转换器(SerDes)  

摘要： 为了满足等效系统门数为亿门级现场可编程门阵列(FPGA)的高速率、多功能数据传输需求,设计了一种用于高性能FPGA的多功能输入输出(I/O)电路,工作电压为0.95 V,单个I/O电路的最高数据传输速率为2 Gbit/s。通过在输入逻辑电路中设计同一边沿流水技术的双倍数据速率(DDR)电路,可以使数据不仅能在相同的时钟沿输出,而且能在同一个时钟周期输出。通过分级采样结合时钟分频和偏移技术,仅需4个时钟周期即可完成8∶1数据的转换。另外,该I/O电路还可以对数据输入输出的延时进行调节,采用粗调和细调相结合的方式,共提供512个延时抽头,并且延时的分辨率达到4 ps。仿真和实测结果表明,该多功能I/O电路能为高性能FPGA提供灵活、多协议的高速数据传输功能。

关键词： 固态继电器   驱动电路   优化设计   响应速度   抗干扰  

摘要： 固态继电器驱动电路在工业控制中至关重要,但传统电路存在响应速度慢、功率损耗大、抗干扰能力差和散热不良等问题。文章提出了一种优化的驱动电路设计,解决了这些问题。通过仿真和实际测试,优化后的电路显著提高了在高负载、高频和长时间工作中的稳定性和可靠性,减少了功率损耗,缩短了响应时间,提升了抗干扰能力,满足了固态继电器高效稳定的驱动需求。

关键词： 带隙基准   电源抑制比   温度补偿  

摘要： 阐述基于0.18μm BCD工艺设计一种低温漂系数高PSRR的带隙基准电路。该电路在一阶温度补偿的基础上,使用三极管负温度系数的基极电流和构建的正温度系数电流进行相加得到的一低温段区间与温度成反比、高温段与温度成正比的电流;对一阶温度系数带隙基准电路进行二阶补偿,改善了基准的温度特性,实现了更低的温漂系数,且通过构建负反馈环路的方法提高基准的电源抑制比。仿真结果表明,在-40~150℃内温漂系数为3.8ppm/℃,低频下电源抑制比为116dB。

关键词： 交流转辙机   道岔控制电路   故障诊断   改进小波熵  

摘要： 传统的交流转辙机道岔控制电路故障诊断方法存在效率低、准确性差和难以应对复杂故障的问题,导致故障诊断可靠性低。基于此,提出基于改进小波熵的交流转辙机道岔控制电路故障诊断方法。通过参数集成实现多源信号融合处理,提取控制电路状态特征。将状态特征作为分类器输入,通过分类器输出故障诊断结果,实现对交流转辙机道岔控制电路故障类型的识别和诊断。实验结果表明,所提方法能够准确诊断故障,保障道岔控制电路安全运行。

关键词： 智慧农业物联网   无线通信   宽带   电流模式   射频接收机前端  

摘要： 智慧农业作为高度现代化的新型农业模式,是推动农业新质生产力发展的重要支撑。智慧农业通过大量农业生产数据的收集、传输、分析和处理,实现信息共享和协同作业。为满足智慧农业物联网(IOT)无线通信设备低成本、小型化、兼容多种通信协议、信号高保真度和低功耗的发展需求,针对智慧农业物联网技术中3G/4G/5G、LoRa、NB-IOT、ZigBee、Wi-Fi、蓝牙(Bluetooth)和RFID等通信协议应用,设计一款可以兼容上述多种频段、多种模式无线通信的宽带(0.8~5.2 GHz)射频信号接收机前端电路。基于0.18μm CMOS设计工艺,电路采用电流模式直接下变频结构,由宽带有源巴伦低噪声跨导放大器(LNTA)、电流模式无源混频器及低输入阻抗的跨阻放大器(TIA)组成,具有良好的转换增益和线性度,提高了对带外干扰的鲁棒性。通过噪声和失真消除技术提高降噪性能,采用宽带共栅-共源(CG-CS)LNTA和电流镜技术来实现更好的输入阻抗匹配和提高电路增益。采用分别由占空比为50%的I、Q两路本振信号驱动的开关管串联实现的25%占空比开关混频级,与50%占空比开关混频级相比,下变频增益提高3 dB,降低噪声系数。跨阻放大器采用跨导增强技术实现低输入阻抗和高跨阻增益,提高电流利用效率和线性度。设计的核心电路(射频和基带信号路径)功耗为24.6 mW,在0.8~5.2 GHz工作频带内的电压转换增益为33.5~35.1 dB,噪声系数(NF)为7.9~9.28 dB,输入三阶交调点IIP3为7.82~9.93 dBm。设计的高性能接收机前端电路可广泛应用于智慧农业物联网各类需要无线通信的设备电路中,助力农业生产的信息化、集约化、自动化和智能化升级。

关键词： 互补金属氧化物半导体(CMOS)   太赫兹   探测器   高响应度   低噪声  

摘要： 为了进一步提高电压响应度和探测成像速度,降低噪声等效功率,基于0.18μm CMOS工艺设计了一种低噪声高响应度太赫兹探测器线阵电路,提出了一种由自混频功率探测电路、电压缓冲级、运算放大器组成的1×4太赫兹阵列结构。通过源极差分驱动的自混频功率探测电路将辐射信号耦合至场效应管的栅极和源极,实现高响应度。通过电压缓冲级降低总体噪声,通过运算放大器有效放大探测信号。探测器线阵电路面积为0.8 mm^(2)。测试结果表明,当偏置电压为0.5 V时,该探测系统对0.37 THz辐射信号的电压响应度最大可达441 kV/W,对应的最小噪声等效功率为48 pW/Hz^(1/2)。相比单像素探测器,该探测器阵列可有效提升探测成像速度;相比传统的探测器阵列,该探测器阵列具有更优的性能参数。

关键词： 生态安全格局   时空演化   影响因素   电路理论   陕北黄土高原  

摘要： 识别对于维护区域生态系统具有重要意义的点、线、面等景观要素,构建动态生态安全格局并探究其影响因素,对于维护区域生态安全具有重要意义。针对以往研究对生态安全格局动态演化和影响因素探究的不足,利用形态空间格局分析(MSPA)、景观连通性分析和电路理论模型等方法,构建2000—2020年陕北黄土高原的生态安全格局,分析其时空演化特征,并利用地理探测器、普通最小二乘法(OLS)和地理加权回归(GWR)模型探究生态安全格局空间异质性的影响因素,并给出生态恢复策略。结果表明:(1)2000—2020年生态源地在陕北黄土高原南部集中分布,面积变化较小且空间位置较为稳定。(2)2000、2010年和2020年陕北黄土高原生态阻力面的均值分别为4.96、4.36和4.40,呈现南部低、西北高的空间格局。(3)2000、2010年和2020年陕北黄土高原生态廊道的长度分别为2416.25 km、3433.61 km和2643.62 km,南部生态廊道密集,以低阻力生态廊道为主,北部生态廊道稀疏,以高阻力生态廊道为主。(4)生态夹点和生态障碍点主要分布在陕北黄土高原西北部,面积不断减少。(5)植被覆盖度、景观多样性、人口密度、坡度和降水是影响陕北黄土高原生态安全格局空间异质性的主要因子。研究结果可为陕北黄土高原未来的生态规划提供科学合理的参考和依据,同时有助于生态政策的制定与调整。

关键词： 变压器电路   闭合电路欧姆定律   功率极值  

摘要： 电路中功率极值问题是电路章节中的重难点问题,特别是含变压器电路功率极值问题.处理此类问题需要先借助闭合电路欧姆定律和原副线圈电压电流关系等得到一些基本公式,再采用不同的数学方法处理极值问题.下面以一道高考题为例展示求解含变压器电路功率极值问题的几种方法,以飨读者.

关键词： 电子电路仿真技术   集成电路设计   电子电路  

摘要： 本文介绍电子电路仿真技术(EDA)的特征,包括高效性、丰富性和可靠稳定性。文章重点分析PSPICE仿真软件在集成电路设计中的应用,详细阐述其电子电路仿真设计功能和电子线路模拟分析过程。通过实例分析,针对LM-800C数字集成电路检测设备在运行时出现的卡死和复位异常问题,深入剖析电源电路缺陷,并提出电源电路扩容设计、增益倍率、频率响应特性等方面的改进措施。最后,通过仿真对比确认改进电路的负载能力,并验证其在实际应用中的效果,为电子电路设计和优化提供有力支持。

关键词： DF4D型内燃机车   电路故障   接地保护   处理  

摘要： DF4D型内燃机车在铁路运输中扮演着重要角色,接地保护电路的正常运行对机车的安全与稳定至关重要,然而该型机车接地保护电路时常出现故障,这不仅影响机车的正常运行,还可能引发安全隐患。鉴于此,文章首先对DF4D型内燃机车接地保护电路故障问题进行分析,其次提出DF4D型内燃机车接地保护电路故障处理方法和技巧,最后对DF4D型内燃机车接地保护电路故障处理工作案例进行分析,保障铁路运输的安全与高效,希望可以为相关工作人员提供参考。