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多相结构

  • 高等模拟集成电路

    近年来,随着集成电路工艺技术的进步,电子系统的构成发生了两个重要的变化: 一个是数字信号处理和数字电路成为系统的核心,一个是整个电子系统可以集成在一个芯片上(称为片上系统)。这些变化改变了模拟电路在电子系统中的作用,并且影响着模拟集成电路的发展。 数字电路不仅具有远远超过模拟电路的集成规模,而且具有可编程、灵活、易于附加功能、设计周期短、对噪声和制造工艺误差的抗扰性强等优点,因而大多数复杂系统以数字信号处理和数字电路为核心已成为必然的趋势。虽然如此,模拟电路仍然是电子系统中非常重要的组成部分。这是因为我们接触到的外部世界的物理量主要都是模拟量,比如图像、声音、压力、温度、湿度、重量等,要将它们变换为数字信号,需要模拟信号处理和数据转换电路,如果这些电路性能不够高,将会影响整个系统的性能。其次,系统中的许多功能不可能或很难用数字电路完成,如微弱信号放大,很高频率和宽频带信号的实时处理等。因此,虽然模拟电路在系统中不再是核心,但作为固有的模拟世界与数字系统的接口,其地位和作用仍然十分重要。 片上系统要求将数字电路和模拟电路集成在一个芯片上,这希望模拟电路使用与数字电路相同的制造工艺。随着MOS器件的线宽不断减小,使MOS器件的性能不断提高,MOS数字电路成为数字集成电路的主流,并因此促进了MOS模拟集成电路的迅速发展。为了适应电子系统功能的不断扩展和性能的不断提高,对模拟电路在降低电源电压、提高工作频率、扩大线性工作范围和提高性能指标的精度和稳定度等方面提出更高要求,促进了新电路技术的发展。 作为研究生课程的教材,本书内容是在本科相关课程基础上的深化和扩展,同时涉及实际设计中需要考虑的一些问题,重点介绍具有高工作频率、低电源电压和高工作稳定性的新电路技术和在电子系统中占有重要地位的功能电路及其中的新技术。全书共7章,大致可分为三个部分。第一部分包括第1章和第7章。第1章为MOS模拟集成电路基础,比较全面地介绍MOS器件的工作原理和特性以及由MOS器件构成的基本单元电路,为学习本教材其他内容提供必要的知识。由于版图设计与工艺参数对模拟集成电路性能的影响很大,因此第7章简单介绍制造MOS模拟集成电路的CMOS工艺过程和版图设计技术,读者可以通过对该章所介绍的相关背景知识的了解,更深入地理解MOS器件和电路的特性,有助于更好地完成模拟集成电路的可实现性设计。第二部分为新电路技术,由第2章、第3章和第5章的部分组成,包括近年来逐步获得广泛应用的电流模电路、抽样数据电路和对数域电路,它们在提高工作频率、降低电源电压、扩大线性工作范围和提高性能指标的精度和稳定度方面具有明显的潜力,同时它们也引入了一些模拟电路的新概念。这些内容有助于读者开拓提高电路性能方面的思路。第2章介绍电流模电路的工作原理、特点和典型电路。与传统的以电压作为信号载体的电路不同,这是一种以电流作为信号载体的电路,虽然在电路中电压和电流总是共同存在并相互作用的,但由于信号载体不同,不仅电路性能不同而且电路结构也不同。第3章介绍抽样数据电路的特点和开关电容与开关电流电路的工作原理、分析方法与典型电路。抽样数据电路类似于数字电路,处理的是时间离散信号,又类似于模拟电路,处理的是幅度连续信号,它比模拟电路具有稳定准确的时间常数,解决了模拟电路实际应用中的一大障碍。对数域电路在第5章中结合其在滤波器中的应用介绍,这类电路除具有良好的电性能外,还提出了一种利用器件的非线性特性实现线性电路的新思路。第三部分介绍几个模拟电路的功能模块,它们是电子系统中的关键组成部分,并且与信号和信号处理联系密切,有助于在信号和电路间形成整体观念。这部分包括第4章至第6章。第4章介绍数据转换电路的技术指标和高精度与高速度转换电路的构成、工作原理、特点和典型电路。第5章介绍模拟集成滤波器的设计方法和主要类型,包括连续时间滤波器、对数域滤波器和抽样数据滤波器。第6章介绍通信系统中的收发器与射频前端电路,包括收信器、发信器的技术指标、结构和典型电路。因为载波通信系统传输的是模拟信号,射频前端电路的性能对整个通信系统有直接的影响,所以射频集成电路已成为重要的研究课题。 〖〗高等模拟集成电路〖〗〖〗前言〖〗〖〗本书是在为研究生开设的“高等模拟集成电路”课程讲义的基础上整理而成,由董在望主编,第1、4、7章由李冬梅编写,第6章由王志华编写,第5章由李永明和董在望编写,第2、3章由董在望编写,李国林参加了部分章节的校核工作。 本书可作为信息与通信工程和电子科学与技术学科相关课程的研究生教材或教学参考书,也可作为本科教学参考书或选修课教材和供相关专业的工程技术人员参考。 清华大学出版社多位编辑为本书的出版做了卓有成效的工作,深致谢意。 限于编者水平,难免有错误和疏漏之处,欢迎批评指正。 目录 1.1MOS器件基础及器件模型 1.1.1结构及工作原理 1.1.2衬底调制效应 1.1.3小信号模型 1.1.4亚阈区效应 1.1.5短沟效应 1.1.6SPICE模型 1.2基本放大电路 1.2.1共源(CS)放大电路 1.2.2共漏(CD)放大电路 1.2.3共栅(CG)放大电路 1.2.4共源共栅(CSCG)放大电路 1.2.5差分放大电路 1.3电流源电路 1.3.1二极管连接的MOS器件 1.3.2基本镜像电流源 1.3.3威尔逊电流源 1.3.4共源共栅电流源 1.3.5有源负载放大电路 1.4运算放大器 1.4.1运算放大器的主要参数 1.4.2单级运算放大器 1.4.3两级运算放大器 1.4.4共模反馈(CMFB) 1.4.5运算放大器的频率补偿 1.5模拟开关 1.5.1导通电阻 1.5.2电荷注入与时钟馈通 1.6带隙基准电压源 1.6.1工作原理 1.6.2与CMOS工艺兼容的带隙基准电压源 思考题 2电流模电路 2.1概述 2.1.1电流模电路的概念 2.1.2电流模电路的特点 2.2基本电流模电路 2.2.1电流镜电路 2.2.2电流放大器 2.2.3电流模积分器 2.3电流模功能电路 2.3.1跨导线性电路 2.3.2电流传输器 2.4从电压模电路变换到电流模电路 2.5电流模电路中的非理想效应 2.5.1MOSFET之间的失配 2.5.2寄生电容对频率特性的影响 思考题 3抽样数据电路 3.1开关电容电路和开关电流电路的基本分析方法 3.1.1开关电容电路的时域分析 3.1.2开关电流电路的时域分析 3.1.3抽样数据电路的频域分析 3.2开关电容电路 3.2.1开关电容单元电路 3.2.2开关电容电路的特点 3.2.3非理想因素的影响 3.3开关电流电路 3.3.1开关电流单元电路 3.3.2开关电流电路的特点 3.3.3非理想因素的影响 思考题 4A/D转换器与D/A转换器 4.1概述 4.1.1电子系统中的A/D与D/A转换 4.1.2A/D与D/A转换器的基本原理 4.1.3A/D与D/A转换器的性能指标 4.1.4A/D与D/A转换器的分类 4.1.5A/D与D/A转换器中常用的数码类型 4.2高速A/D转换器 4.2.1全并行结构A/D转换器 4.2.2两步结构A/D转换器 4.2.3插值与折叠结构A/D转换器 4.2.4流水线结构A/D转换器 4.2.5交织结构A/D转换器 4.3高精度A/D转换器 4.3.1逐次逼近型A/D转换器 4.3.2双斜率积分型A/D转换器 4.3.3过采样ΣΔA/D转换器 4.4D/A转换器 4.4.1电阻型D/A转换器 4.4.2电流型D/A转换器 4.4.3电容型D/A转换器 思考题 5集成滤波器 5.1引言 5.1.1滤波器的数学描述 5.1.2滤波器的频率特性 5.1.3滤波器设计的逼近方法 5.2连续时间滤波器 5.2.1连续时间滤波器的设计方法 5.2.2跨导电容(GmC)连续时间滤波器 5.2.3连续时间滤波器的片上自动调节电路 5.3对数域滤波器 5.3.1对数域电路概念及其特点 5.3.2对数域电路基本单元 5.3.3对数域滤波器 5.4抽样数据滤波器 5.4.1设计方法 5.4.2SZ域映射 5.4.3开关电容电路转换为开关电流电路的方法 思考题 6收发器与射频前端电路 6.1通信系统中的射频收发器 6.2集成收信器 6.2.1外差式接收与镜像信号 6.2.2复数信号处理 6.2.3收信器前端结构 6.3集成发信器 6.3.1上变换器 6.3.2发信器结构 6.4收发器的技术指标 6.4.1噪声性能 6.4.2灵敏度 6.4.3失真特性与线性度 6.4.4动态范围 6.5射频电路设计 6.5.1晶体管模型与参数 6.5.2噪声 6.5.3集成无源器件 6.5.4低噪声放大器 6.5.5混频器 6.5.6频率综合器 6.5.7功率放大器 思考题 7CMOS集成电路制造工艺及版图设计 7.1集成电路制造工艺简介 7.1.1单晶生长与衬底制备 7.1.2光刻 7.1.3氧化 7.1.4扩散及离子注入 7.1.5化学气相淀积(CVD) 7.1.6接触与互连 7.2CMOS工艺流程与集成电路中的元件 7.2.1硅栅CMOS工艺流程 7.2.2CMOS集成电路中的无源元件 7.2.3CMOS集成电路中的寄生效应 7.3版图设计 7.3.1硅栅CMOS集成电路的版图构成 7.3.2版图设计规则 7.3.3CMOS版图设计技术 思考题

    标签: 模拟集成电路

    上传时间: 2013-11-13

    上传用户:chengxin

  • 基于帧间差分与模板匹配相结合的运动目标检测

    基于图形处理器单元(GPU)提出了一种帧间差分与模板匹配相结合的运动目标检测算法。在CUDA-SIFT(基于统一计算设备架构的尺度不变特征变换)算法提取图像匹配特征点的基础上,优化随机采样一致性算法(RANSAC)剔除图像中由于目标运动部分产生的误匹配点,运用背景补偿的方法将静态背景下的帧间差分目标检测算法应用于动态情况,实现了动态背景下的运动目标检测,通过提取目标特征与后续多帧图像进行特征匹配的方法最终实现自动目标检测。实验表明该方法对运动目标较小、有噪声、有部分遮挡的图像序列具有良好的目标检测效果。

    标签: 帧间差分 模板匹配 运动目标检测

    上传时间: 2013-10-09

    上传用户:ifree2016

  • 基于锁相放大器的试验机采集系统

    基于STM32、STM8处理器,设计完成了万能试验机的多个功能模块。为了提高小信号的采集精度与速度,用多处理器设计了一种混合式的锁相放大器,并运用数字处理进行进一步处理,具有很高的性价比。在位移信号采集中,运用STM8S实现了低成本的设计。实验表明,本系统在速度与精度上满足万能试验机要求,总体性价比高。

    标签: 锁相放大器 试验机 采集系统

    上传时间: 2013-12-26

    上传用户:lili123

  • 基于MDK RTX 的COrtex-M3 多任务应用设计

    基于MDK RTX 的COrtex—M3 多任务应用设计 武汉理工大学 方安平 武永谊 摘要:本文描述了如何在Cortex—M3 上使用MDK RL—RTX 的方法,并给出了一个简单的多任务应用设计。 关键词:MDK RTX,Cortex,嵌入式,ARM, STM32F103VB 1 MDK RL—RTX 和COrtex—M3 概述 MDK 开发套件源自德国Keil 公司,是ARM 公司目前最新推出的针对各种嵌入式处理器 的软件开发工具。MDKRL—IUX 是一个实时操作系统(RTOS)内核,完全集成在MDK 编译器中。广泛应用于ARM7、ARM9 和Cortex-M3 设备中。它可以灵活解决多任务调度、维护和时序安排等问题。基于RL—I 订X 的程序由标准的C 语言编写,由Real—View 编译器进行编译。操作系统依附于C 语言使声明函数更容易,不需要复杂的堆栈和变量结构配置,大大简化了复杂的软件设计,缩短了项目开发周期。

    标签: COrtex-M MDK RTX 多任务

    上传时间: 2014-12-23

    上传用户:Yue Zhong

  • 用于多电平逆变器的多载波PWM技术的研究

    介绍了2H桥级联电路结构,研究和分析了用于多电平逆变器的三种不同的多载波PWM调制策略,并分析了逆变器侧输出电压频谱。在上述调制策略基础上结合多参考波调制方法,采用新型的多参考波和多载波的PWM技术,在Matlab/Simulink环境下构建了PWM调制模型。仿真结果与典型的多载波PWM策略结果的比较显示,新型的多载波控制方法能够小幅减小总谐波的失真率(THD),改善了输出电压频谱。

    标签: PWM 电平逆变器 多载波

    上传时间: 2014-12-24

    上传用户:lili123

  • 四相交错并联变换器中耦合电感的对称化

    为了提高交错并联变换器的性能,对四相交错并联双向DC/DC变换器中不对称耦合电感进行分析,推导出等效稳态电感和等效暂态电感的数学表达式。结合提出的耦合电感结构进行不对称耦合电感对称化研究。通过Saber和3D Maxwell软件进行仿真验证和样机实验,验证了理论分析和仿真结果的正确性。

    标签: 交错并联 变换器 耦合电感 对称

    上传时间: 2013-10-19

    上传用户:wangfei22

  • 功率解耦的单相光伏并网逆变器

    太阳能AC模块逆变器是近年来发展非常快的技术,本文提出一种新型的基于反激 变换器的逆变器拓扑结构。该电路结构简单,通过Zeta电路将功率脉动转换成小容量电容上的 电压脉动。大大减小了直流输入侧的低频谐波电流,实现了良好的功率解耦。相比较其他AC模 块逆变器中使用大电容进行功率解耦的方法, 既节省了成本又减小了体积。文中采用峰值电流控 制方案,使逆变器能够输出纯正弦的并网电流波形和单位功率因数。最后通过仿真和实验数据验 证了所提新型逆变器的有效性和可行性。 关键词 光伏系统 AC模块 反激变换器 功率解耦 1 引言 随着全球经济的快速发展,人类对能源的需求 日益增长,传统化石能源的大量消耗使全球面临着 能源危机l1-2]。因此世界各国正在致力于新能源的 开发和使用。太阳能、风能、地热能和潮汐能等能 源形式都可以为人类所利用,而这其中太阳能以其 资源丰富、分布广泛、可以再生以及不污染环境等 优点,受到学者们的高度重视。 太阳能光伏发电是一种将太阳光辐射能通过光 伏效应,经太阳能电池直接转换为电能的新型发电 技术_3 。目前太阳能光伏系统主要分为分散式独 立发电系统和并网式发电系统l4j。其中后者省略 了直流环节的蓄电池组,对电能的利用更加灵活, 具有很好的发展前景。在光伏并网系统中,逆变器 决定着系统的效率以及输出电流波形的质量,是整 个光伏发电系统的技术核心,因此研究开发新型高 效逆变器成为越来越多学者关注的焦点。 光伏逆变器的拓扑结构多种多样,过去主要是 集中式逆变器, 目前应用较多的是串联式逆变器和 多组串联式逆变器[5-7 3。AC模块逆变器是近几年 来比较热门的技术l8。 。在这种系统中,每组光电 模块和一个逆变器集成到一起,形成一个AC模 块,再将所有AC模块的输出并联到一起接入电 网。这样就消除了传统逆变器中,由于逆变器和光 伏模块不匹配而造成的功率损失。

    标签: 功率解耦 光伏并网 单相 逆变器

    上传时间: 2013-11-04

    上传用户:liujinzhao

  • 变压器中性点接地电阻柜

    AL-BNR系列变压器中性点接地电阻柜 中性点经电阻接地可有效限制间歇弧光接地过电压、降低系统操作过电压、消除系统谐振过电压、方便配置单相接地故障保护、可在短时间内有效切除故障线路。从而降低系统设备的绝缘水平,延迟系统设备的使用寿命,提高系统运行的安全可靠性。 保定市奥兰电气设备有限公司拥有一流的研发队伍和精良的专用设备,专注于配电系统中性点接地保护系列产品、继电保护装置、过电压保护装置的研发、生产、销售。公司所开发的系列AL-BNR变压器中性点接地电阻柜是6-35KV配电网中变压器中性点接地保护专用成套设备,目前已广泛应用于以电缆线路为主的城市配电网、大型工业企业、工厂、机场、港口、地铁等重要电力用户配电网以及发电厂厂用电系统。 产品采用优质进口不锈钢或国产不锈钢电热金属材料,具有电导率高、温度系数高、耐腐蚀、耐高温、抗氧化能力强、抗拉强度高及阻值稳定等优良特点,产品运行安全可靠。 中压配电系统中,如果变压器为三角形接法,则需加装Z型接地变压器,以便为系统人为引出中性点,以加装中性点接地电阻。 1、针对性强,保护到位 AL-BNR变压器中性点接地电阻柜适用于系统中性点采用小电阻或中电阻接地的场合。此时,电网出现单相接地故障时需立即跳闸切除故障线路。当电网出现单相接地时,接地电阻向接地点提供附加阻性电流,使接地电流呈阻容性质,从而保证产生的过电压不超过2.6倍的相电压。 2、结构紧凑,便于安装 AL-BNR变压器中性点接地电阻柜将零散的Z型接地变压器(如系统无中性点引出则需加装)、电阻器、电流互感器、测量仪表、接地保护输出端子等电器设备整体组合在一个封闭金属柜内,而且可以选配隔离开关、避雷器,成套供货,安全可靠性高,布置清晰整齐,便于安装调试及操作维护。 3、选材考究,充分保证产品质量 AL-BNR变压器中性点接地电阻柜内的接地变压器为优质干式变压器,其一次绕组为“Z”形接线;电阻器采用不锈钢镍铬合金(Cr20Ni80)材料制成,导电率高、通流能力强、耐高温、最高使用温度可达1600℃;温度系数≤ -0.045% /℃、阻值稳定、耐腐蚀、防燃防爆、可靠性高。用合金材料组成的电阻全部采用电阻单元,以 多个单元采用亚弧焊接而成框架式结构,电阻单元采用耐高温绝缘子(高分子)支撑连接。根据不同的客户要求我公司可提供进口电阻器。 4、监测功能齐全,并提供模拟量输出 AL-BNR变压器中性点接地电阻柜可加装智能监控装置,可监测电阻柜正常运行状态下中性点不平衡电流、电阻片、电阻柜内的温度,也可以监测发生单相接地故障瞬间的电流以及记录接地动作次数,并预留通讯接口,可将检测、记录的信息传递至主控室,使运行人员在第一时间内得到信息。 5、技术力量雄厚,服务周到 我公司为专业生产厂家,技术力量雄厚,售前的技术交流咨询可随时到位。售后的安装技术指导可按用户要求及时进行

    标签: 变压器 中性点接地 电阻柜

    上传时间: 2014-12-24

    上传用户:shinesyh

  • 280W移相全桥软开关DC

    移相控制的全桥PWM变换器是最常用的中大功率DC/DC变换电路拓扑形式之一。移相PWM控制方式利用开关管的结电容和高频变压器的漏电感或原边串联电感作为谐振元件,使开关管能进行零电压开通和关断,从而有效地降低了电路的开关损耗和开关噪声,减少了器件开关过程中产生的电磁干扰,为变换器提高开关频率、提高效率、减小尺寸及减轻质量提供了良好的条件。然而,传统的移相全桥变换器的输出整流二极管存在反向恢复过程,会引起寄生振荡,二极管上存在很高的尖峰电压,需增加阻容吸收回路进行抑制,文献提出了两种带箝位二极管的拓扑,可以很好地抑制寄生振荡。本文采取文献提出的拓扑结构,设计了一台280 W移相全桥软开关DC/DC变换器,该变换器输入电压为194~310 V,输出电压为76V。

    标签: 280W 移相全桥 软开关

    上传时间: 2014-08-30

    上传用户:thing20

  • 主从型IGCT逆变器及其在STATCOM中的应用

    本文针对6KV中压电网三相平衡负载的无功功率补偿,结合二极管箝位多电平逆变器和H桥级联多电平逆变器的特点,提出了一种能够直接并入电网的新型主从式的逆变器结构:主逆变器采用二极管箝位三电平逆变器,从逆变器采用三个H桥(即全桥)逆变器。主逆变器和H桥逆变器采用级联的形式连接,最后构成一个五电平的混联逆变器。从逆变器负责产生一个方波电压,构成输础正弦电压的基本成分:主逆变器产生输出电压的补偿部分以及负责消除低次谐波。对于主逆变器直流侧电容电压的平衡问题,本文提出了一种采用硬件电路平衡的方法,从而降低了PWM调制时控制方法的复杂性。因为集成门极换相晶闸管(IGCT)这种新型电力电子器件具有开关频率高、无缓冲电路、耐压高等优点,主电路选用IGCT作为开关器件。本文详细分析了用于STATCOM的主从型逆变器电路结构,同时给出了电路参数的确定方法,并对STATCOM逆变器输出电压的谐波进行了理论分析。根据本文提出的主从型逆交器结构特点,建立了基于瞬时无功理论的STATCOM系统动态控制模型,并给出了一种解藕反馈控制方法。最后通过仿真结果证明了所提出的这种主从型逆变器STA’rC0^I结构在消除谐波方面的优越性。

    标签: STATCOM IGCT 逆变器 中的应用

    上传时间: 2013-10-31

    上传用户:frank1234