教学课程资源库 更多>>

关键词： 谐波雷达   谐波雷达标签   等效电路模型   标签参数设计  

摘要： 谐波雷达利用非线性目标辐射的多阶谐波信号进行目标探测,可天然抑制陆地、海洋等杂波干扰,具有重要的应用前景。谐波标签是一种理想的非线性目标,可作为校准谐波雷达系统的标准化设备。建立了谐波雷达标签的等效电路模型,以标签的谐波输出功率与基频输入功率平方的比值作为衡量标签性能的基准,深入分析了天线阻抗、工作频率、入射功率、二极管SPICE等核心参数对谐波响应性能的影响,设计了标签性能的最优参数组合。仿真分析结果表明,在UHF频段的谐波雷达远距离探测的应用环境下,标签的天线阻抗应当在基频与谐波两个频段达成阻抗匹配,标签最大入射功率存在最佳界限,低频率标签拥有更高的谐波截面积,参数优化后的标签其谐波散射截面积提高了约40 dB。

关键词： 温度传感器   环形振荡电路   传感器阵列   现场可编程门阵列(FPGA)  

摘要： 环形振荡电路作为一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的温度传感器,因其结构简单、成本低廉且易于集成的优势,在温度检测领域得到了广泛应用。然而,环形振荡电路的测温精度易受多种因素的影响,包括非门个数、非门布局、振荡频率、采样时长、采样间隔以及冷却时间等设计和操作参数。因此,如何优化这些参数以提升测温精度具有重要的研究意义。基于控制变量法,系统地分析了上述关键参数对环形振荡电路测温性能的影响。首先,通过实验研究不同非门个数对振荡频率与测温误差的影响,发现非门个数的增加会降低振荡频率;进一步实验表明,将非门个数优化设置为40~48,可获得最佳的测温精度和分辨率。此外,对非门布局进行了深入分析,发现同可编程逻辑块(CLB)下左右Slice互连的延迟远大于跨CLB的互连延迟,通过布局优化选用特定的布局可以有效增加延迟,进而优化测温精度。通过对比采样时长、采样间隔及冷却时间等参数组合,提出了最优的系统参数配置。在最佳参数组合下的实验验证显示,温度误差最低可减少0.5℃,在25℃~85℃环境下相较于对比参数组合,平均温度误差从2.0℃下降到了1.2℃,降低了0.7℃,且在65℃以上的环境下,温度误差能够稳定控制在±1℃以内。最终结果证明,提出的参数优化方法显著提升了环形振荡电路的测温精度,为FPGA温度传感器的设计和应用提供了有力支持。

关键词： 机载电路板芯片   故障诊断   改进麻雀搜索算法  

摘要： 针对传统机载电路板芯片故障诊断方法在复杂机载环境中存在准确率低、实时性差和适应性不足的问题,本文提出了一种基于红外图像的改进麻雀搜索算法(ISSA)优化BP神经网络的故障诊断方法。方法 利用红外热成像技术获取芯片的温度分布信息,提取温度特征构建故障特征向量;随后,采用引入Sine混沌映射和Levy飞行策略的改进麻雀搜索算法,对BP神经网络的权值和阈值进行优化,提高网络的训练效率和泛化能力。结果 表明,方法 在断路、虚焊和短路等故障诊断中,准确率分别达到97.92%、96.76%和98.61%,综合准确率为97.84%,显著优于传统方法。这表明该方法能够有效解决传统故障诊断方法的突出问题,提升诊断的准确性和可靠性。

关键词： 数字电路实验箱   数据互传   无线互联  

摘要： 数字电路实验箱是《数字电路技术》课程的重要实验设备,旨在将教学理论与实际工程项目相结合。针对目前《数字电路技术》课程设备使用的问题,本文对该数字电路实验箱的功能进行创新,设计了一种具有无线互联功能的云实验箱。利用网络功能自动上传实验箱实验结果,对目标实验箱的实验结果进行批改。系统包含实验箱状态读取模块,无线通讯模块和电源管理模块。

关键词： 等效电源   等效电动势   等效内阻  

摘要： 等效电源定理具有一定的逻辑性和抽象性,这使得高中生在理解该定理时面临较大挑战。高中物理教师在教学过程中可以利用等效电源定理简化电路问题,通过运用等效思维,引导学生掌握如何利用该定理计算电源的等效电动势和等效内阻,从而提升解题效率。通过几个具体的实例,介绍利用等效电源定理处理复杂电路的方法和技巧,供师生参考。

关键词： 量子电路   量子位映射   遗传算法   遗传启发量子电路映射策略   适应度函数  

摘要： 现行的量子位映射策略大多是确定性的,导致生成的量子电路映射缺乏多样性,难以在质量和多样性之间取得平衡,且无法灵活适应不同的量子计算任务。基于此,设计了一种基于遗传启发的量子电路映射策略(geneticinspired quantum circuit mapping strategy,GQCMS)。该策略引入了多样化的交叉和突变操作,通过在更广阔的解空间中进行搜索,使得算法执行过程中不断生成多样化的候选解,避免陷入局部最优解,从而增加找到全局最优解的机会,提高了电路映射的整体质量。此外,为了克服传统映射策略中常见的量子比特距离较远导致的SWAP操作频繁问题,提出了一种基于邻近门的初始化方法,通过优先考虑最近邻量子位,减少需要进行SWAP操作的次数,降低电路的复杂性,缩短映射过程中的计算时间。实验结果表明,GQCMS在t|ket>和Qiskit编译器中的表现显著优于2QAN,分别平均减少了44.8%和62.5%的SWAP门数量,并在t|ket>中平均减少了42.9%的映射运行时间。

关键词： 碳化硅MOSFET   驱动电路   有源米勒钳位   退饱和保护  

摘要： 针对碳化硅MOSFET驱动电路设计难度较大、门极易受串扰、保护功能不齐全以及全国产化的问题,基于国产芯片设计了一款碳化硅MOSFET半桥驱动及保护电路。重点分析总结了碳化硅MOSFET有源米勒钳位保护、退饱和保护以及桥臂互锁保护原理与模型。在隔离原边信号与副边信号的同时,采用18 V/-3.3 V的高低电平,实现对上、下桥臂碳化硅MOSFET的控制,同时集成了欠压锁定、退饱和保护、桥臂互锁、有源米勒钳位保护的功能。与国际先进水平Wolf Speed的碳化硅MOSFET驱动板CGD1200HB2P-BM2进行了参数对比和功能测试。实验结果表明,该电路开关参数与CGD1200HB2P-BM2驱动板相近,满足碳化硅MOSFET驱动需求,并能可靠触发保护功能。电路已实际应用于碳化硅MOSFET的驱动中。

关键词： Power optimization   Multi-strategy fusion memetic algorithm(MFMA)   Mixed polarity Reed-Muller(MPRM)   Combinatorial optimization problem  

摘要： The power optimization of mixed polarity Reed–Muller(MPRM)logic circuits is a classic combinatorial optimization *** optimization approaches often suffer from slow convergence and a propensity to converge to local optima,limiting their effectiveness in achieving optimal power ***,we propose a novel multi-strategy fusion memetic algorithm(MFMA).MFMA integrates global exploration via the chimp optimization algorithm with local exploration using the coati optimization algorithm based on the optimal position learning and adaptive weight factor(COA-OLA),complemented by population management through truncation ***,leveraging MFMA,we propose a power optimization approach for MPRM logic circuits that searches for the best polarity configuration to minimize circuit *** results based on Microelectronics Center of North Carolina(MCNC)benchmark circuits demonstrate significant improvements over existing power optimization *** achieves a maximum power saving rate of 72.30%and an average optimization rate of 43.37%;it searches for solutions faster and with higher quality,validating its effectiveness and superiority in power optimization.

关键词： 虚拟仿真   实验平台   LabVIEW   电路实验  

摘要： 为解决应用型本科工科学生实验设备不足和课程时间有限的问题,文章利用LabVIEW图形化编程语言设计了电路实验虚拟仿真平台。该实验仿真平台包含用户注册登录、实验选择、实验仿真项目及讨论等模块。实验测试和实践应用表明,该平台设计简洁、结构清晰,有效模拟电路实验项目,有助于学生深度学习,该虚拟仿真设计具有实用性、开放性和创新性。

关键词： 机器人控制器   驱动系统   智能功率模块  

摘要： 驱动电路作为机器人控制器与永磁同步电机之间的桥梁,其性能直接影响机器人的运行效率,优化电机驱动电路可提高电机响应速度与控制精度。设计了工业机器人控制器驱动系统的硬件电路,并改善了智能功率模块(IPM)的供电电路。通过机器人运动控制调试验证了硬件电路设计的可行性。实验仿真证明,所设计的机器人控制器驱动电路具有良好的稳定性。