相移器

一分六功分器的设计及HFSS仿真

随着现代电子和通信技术的飞跃发展，信息交流越发频繁，各种各样电子电气设备已大大影响到各个领域的企业及家庭。在微波通信领域，随着微波技术的发展，功分器作为一个重要的器件，其性能对系统有不可忽略的影响，因此其研制技术也需要不断的改进本文首先对功分器的基本理论、性能指标作了简单介绍，然后阐述了一个具体的一分六功分器的设计思路和过程，并给出了设计的电路结构、仿真结果、最后制作了版图。本文还用到了HFSS，在功分器的具体电路结构建模、仿真优化和版图的生成上如何应用，在设计过程中文中都作出了相应的说明功分器是将输入信号功率分成相等或不相等的几路输出的一种多端口网络它广泛应用于雷达系统及天线的馈电系统中。功分器按照其功率分配比有相应的设计公式可较为容易的实现。等分功分器按其分配支路的数量可分为2n+1（奇）等分和2n（偶）等分两类。后者的设计方法相对简单，只需要在最基本的一分功分器上再等分即可。对于奇等分功分器，通常惯用的设计方法是先2（n+1）等分，然后其中一路加负载，这种设计方法虽然简便，可是有着结构受限，接负载端容易影响其它端口相幅的一致性，并且插损较大随着无线通信技术的快速发展，各种通讯系统的载波频率不断提高，小型化低功耗的高频电子器件及电路设计使微带技术发挥了优势。在射频电路和测量系统如混频器、功率放大器电路中的功率分配与耦合元件的性能将影响整个系统的通讯质量在通讯设备中，功分器有着非常广泛的应用，例如在相控阵雷达系统中，要将发射机功率分配到各个发射单元中去。实际中常需要将某一功率按一定比例分配到各分支电路中。功分器种类繁多，常见的功分器有变压器式、微带式或带状线式、波导式和铁氧体式，它们各有优缺点和使用场合。

标签： hfss

上传时间： 2022-04-05

上传用户：bluedrops
基于H桥高效率升压-降压DC-DC转换器设计

近年来，便携式设备如掌上电脑、个人通信设备等电子消费产品得到了飞速发展，这些电子产品均采用锂电池供电。锂离子电池的电压随着充放电状态的改变会发生很大变化，使得电池电压可能高于、也可能低于系统所需电源电压，需要升压/降压DCDC转换器将变化的电池电压转换为稳定的直流电压，实现升压模式与降压模式之间的平滑过渡和提高过渡模式的效率是升压/降压DC-DC转换器研究的热点和难点。本文首先介绍了H桥升压降压转换器的工作原理与存在的问题。系统在升压和降压转换过程中，会发生跳周期现象，产生较大输出纹波，因此本文提出在该转换模式下，增加H桥非反相工作模式作为过渡模式，以减小系统的输出纹波。在过渡模式下为了得到高的转换效率，因此本文改进H桥非反相工作模式，来提高系统的转换效率。其次，本文推导出H桥升压/降压转换器的三种工作模式包括升压模式、过渡模式、降压模式的小信号模型，用 sisotool工具搭建系统频域模型，确定系统的补偿方案，再用 simulink搭建整个H桥升压降压转換器系统，在三种工作模式下验证补偿方案。最后，本论文采用035 um TSMCCMOS工艺设计H桥升压/降压DCDC转换器，可输入电压范围是2.7-52V，VFB为1.2V，开关频率范围为300KHz-2MHz，输出最大电流为600mA。提取电路网表，在开关频率为1MH条件下，Hspice仿真与分析，从仿真结果上看，当输出电阻分别为R=5.59和R=339重载情况下下，系统在升压模式的转换效率为91%和94%、在升压降压模式的转换效率为75%和83%、在降压模式下转换效为73%和79%，过渡模式下的纹波为30mV：当输出电阻R=509轻载条件下，输入电压分别为2.7V、3.3V、4.2V，系统的转换效率分别为79%、65%、73%以上结果表明本文所实现的DC电路达到高效、纹波小的要求

标签： DC-DC转换器

上传时间： 2022-04-08

上传用户：kingwide
《电容应用分析精粹》公众号摘录 .part2

part1也已上传：https://dl.21ic.com/download/part1-385449.html 本书系统介绍电容器的基础知识及在各种实际应用电路中的工作原理，包括 RC 积分、 RC 微分、滤波电容、旁路电容、去耦电容、耦合电容、谐振电容、自举电容、 PN 结电容、加速电容、密勒电容、安规电容等。本书强调工程应用，包含大量实际工作中的应用电路案例讲解，涉及高速 PCB、高频电子、运算放大器、功率放大、开关电源等多个领域，内容丰富实用，叙述条理清晰，对工程师系统掌握电容器的实际应用有很大的帮助，可作为初学者的辅助学习教材，也可作为工程师进行电路设计、制作与调试的参考书。第 1 章电容器基础知识第 2 章电容器标称容值为什么这么怪第 3 章电容器为什么能够储能第 4 章介电常数是如何提升电容量的第 5 章介质材料是如何损耗能量的第 6 章绝缘电阻与介电常数的关系第 7 章电容器的失效模式第 8 章 RC 积分电路的复位应用第 9 章门电路组成的积分型单稳态触发器第 10 章 555 定时芯片应用：单稳态负边沿触发器第 11 章 RC 多谐振荡器电路工作原理第 12 章这个微分电路是冒牌的吗第 13 章门电路组成的微分型单稳态触发器第 14 章 555 定时器芯片应用：单稳态正边沿触发器第 15 章电容器的放电特性及其应用第 16 章施密特触发器构成的多谐振荡器第 17 章电容器的串联及其应用第 18 章电容器的并联及其应用第 19 章电源滤波电路基本原理第 20 章从低通滤波器认识电源滤波电路第 21 章从电容充放电认识低通滤波器第 22 章降压式开关电源中的电容器第 23 章电源滤波电容的容量越大越好吗第 24 章电源滤波电容的容量多大才合适第 25 章 RC 滞后型移相式振荡电路第 26 章电源滤波电容中的战斗机：铝电解电容第 27 章旁路电容工作原理(数字电路)第 28 章旁路电容 0.1μF 的由来(1)第 29 章旁路电容 0  1μF 的由来(2)第 30 章旁路电容的 PCB 布局布线第 31 章 PCB 平面层电容可以做旁路电容吗第 32 章旁路电容工作原理(模拟电路)第 33 章旁路电容与去耦电容的联系与区别第 34 章旁路电容中的战斗机：陶瓷电容第 35 章交流信号是如何通过耦合电容的第 36 章为什么使用电容进行信号的耦合第 37 章耦合电容的容量多大才合适

标签： 电容

上传时间： 2022-05-07

上传用户：
《电容应用分析精粹》公众号文章摘录.part1

part2也已上传：https://dl.21ic.com/download/part2-385450.html 本书系统介绍电容器的基础知识及在各种实际应用电路中的工作原理，包括 RC 积分、 RC 微分、滤波电容、旁路电容、去耦电容、耦合电容、谐振电容、自举电容、 PN 结电容、加速电容、密勒电容、安规电容等。本书强调工程应用，包含大量实际工作中的应用电路案例讲解，涉及高速 PCB、高频电子、运算放大器、功率放大、开关电源等多个领域，内容丰富实用，叙述条理清晰，对工程师系统掌握电容器的实际应用有很大的帮助，可作为初学者的辅助学习教材，也可作为工程师进行电路设计、制作与调试的参考书。第 1 章电容器基础知识第 2 章电容器标称容值为什么这么怪第 3 章电容器为什么能够储能第 4 章介电常数是如何提升电容量的第 5 章介质材料是如何损耗能量的第 6 章绝缘电阻与介电常数的关系第 7 章电容器的失效模式第 8 章 RC 积分电路的复位应用第 9 章门电路组成的积分型单稳态触发器第 10 章 555 定时芯片应用：单稳态负边沿触发器第 11 章 RC 多谐振荡器电路工作原理第 12 章这个微分电路是冒牌的吗第 13 章门电路组成的微分型单稳态触发器第 14 章 555 定时器芯片应用：单稳态正边沿触发器第 15 章电容器的放电特性及其应用第 16 章施密特触发器构成的多谐振荡器第 17 章电容器的串联及其应用第 18 章电容器的并联及其应用第 19 章电源滤波电路基本原理第 20 章从低通滤波器认识电源滤波电路第 21 章从电容充放电认识低通滤波器第 22 章降压式开关电源中的电容器第 23 章电源滤波电容的容量越大越好吗第 24 章电源滤波电容的容量多大才合适第 25 章 RC 滞后型移相式振荡电路第 26 章电源滤波电容中的战斗机：铝电解电容第 27 章旁路电容工作原理(数字电路)第 28 章旁路电容 0.1μF 的由来(1)第 29 章旁路电容 0  1μF 的由来(2)第 30 章旁路电容的 PCB 布局布线第 31 章 PCB 平面层电容可以做旁路电容吗第 32 章旁路电容工作原理(模拟电路)第 33 章旁路电容与去耦电容的联系与区别第 34 章旁路电容中的战斗机：陶瓷电容第 35 章交流信号是如何通过耦合电容的第 36 章为什么使用电容进行信号的耦合第 37 章耦合电容的容量多大才合

标签： 电容

上传时间： 2022-05-07

上传用户：
PFC技术详解

PFC基础知识-PF的定义1功率因数（Power Factor）的定义是指输入有功功率（p）和视在功率（S）的比值；线性电路功率因数可用Cos表示，为正弦电流与正弦电压的相位差；但是由于整流电路中二极管的非线性，导致输入电流为严重的非正弦波形，用cosp已不能表示整流电路的功率因数；常规直接整流电路的滤波电容使输出电压平滑，但却使输入电流变为尖脉冲，并产生高次谐波分量。输入电流波形变，导致功率因数下降，污染电网，甚至造成电子设备损坏。引入功率因数校正是必要的利用功率因数校正技术可A/全跟踪交流输入电压波形，流输入电流波形完使输入电流波形皇纯正弦波，并且与输入电压波形相位，，此时整流器的货载可等效为纯电阻。根据常用功率因数校正方法可分为有源功率因数校正（APFC）技术与无源功率因数校正（PPFC）技术。它置于桥式整流器与滤波用电解电容器之间，实际上是一种DC-DC变换器。无源功率因数校正是利用电感和电容组成滤波器，对输入电容进行移相和整形。有源功率因数校正（APFC：Active Power Factor Correction），在负载即电力电子装置本身的整流器和滤波电容之间增加一个功率变换电路，将整流器的输入电流校正成为与电网电压同相位的正弦波，消除了谐波和无功电流，因而将电网功率因数提高到近似为1.APFC电路常用拓扑：升压式（Boost）降压式（Buck）升/降压式（Buck/Boost）反激式（Fly back）APFC电路形式：单极式双极式单相PFC 三相PFCBoost变换电路是有源功率因数校正器主回路拓扑的极好选择。优点：输入电流连续，因而产生低的传导噪声和最好的输入电流波形；缺点：需要比输入峰值电压还要高的输出电压。

标签： pfc

上传时间： 2022-05-28

上传用户：
基于锁相放大器的微弱信号检测研究

摘要：微弱信号检测是随着工程应用而不断发展的一门学科。近年来，微弱信号检测相关研究已经成为一个热点研究领域，具体表现在对微弱信号检测方法的探寻、对微弱信号检测系统的设计、对微弱信号检测仪器的研发。本文中主要研究了利用锁相放大器进行有用信号提取的微弱信号检测原理与实现方法。首先介绍了微弱信号检测的基本理论与常见的几种检测方法，重点介绍了利用数字锁相放大器进行信号检测的原理。在此基础上，结合数字锁相放大器的相关检测原理，给出了数字锁相放大器的整体设计方案，着重从相关检测原理算法和移相算法方面对数字锁相放大器的设计作了深入探讨。重点研究了采样频率与相关运算结果的关系，在设计的过程中先使用MATLAB进行算法上的模拟，从模拟结果发现参考信号为方波而采样频率与信号频率成一定关系时，系统相关运算存在固有误差。为减少该误差，提出了将动态采样率的方法引入数字锁相放大器设计中，运算发现动态采样的采样频率数越多，奇点产生的误差越少，有效地解决奇点问题。最后，使用LabVIEW对设计的系统进行仿真测试。测试结果表明该数字锁相放大器在信号幅度为5V、噪声标准差小于等于50时（SWR=.34.04dB），能有效地检测出频率为500kHz以下的信号，系统检测结果与理论计算值的相对误差基本不超过2%。

标签： 锁相放大器微弱信号检测

上传时间： 2022-06-18

上传用户：
超声波清洗机驱动电源研究.

在液体中发射足够大的超声波能量，液体会产生“空化效应”。“空化效应”是将超声频的振动加到清洗液中，液体内部会产生拉伸和压缩现象，液体拉伸时会产生气泡，液体压缩时气泡会被压碎破裂。超声波清洗的原理就是在清洗液中产生“空化效应”，气泡的产生与破裂产生强大的机械冲击力，用以清除物体表面的杂质、污垢和油腻。超声波清洗机的清洗速度快，可提高生产效率；操作实现自动化，不须人手接触清洗液，安全可靠，且节省人力；微小的气泡可以到达特殊造型的零部件深处，对深孔、细缝和工件隐蔽处亦可清洗干净，所以超声清洗应用更为广泛；清洗效果好，清洁度高且全部工件清洁度一致，实验显示，利用超声波清洗技术，可得到比风吹、浸润、蒸汽和刷子清洗更好的清洗效果。使用超声波达到清洗目的，需要有容器与清洗液、超声波换能器、超声波电源。超声波换能器是产生超声场的部件，超声波电源用以驱动超声波换能器，向其提供能量，使之产生超声场。通常的超声波清洗机是在匹配电路上加占空比为50%的交流方波信号。本设计采用频率自动跟踪的方式来使超声波换能器处于谐振，满足超声波电源与超声波换能器工作在最佳状态，使得整机达到最佳工作效率。功率检测电路调节脉冲电压的脉宽来改变超声波发生器的输出功率，以实现功率恒定。本文结合超声波电源发展的现状，并针对超声波清洗机对超声波电源的具体要求，提出了电源主电路和控制电路基本结构方案。并对电源的主电路和控制电路进行了理论设计和参数估算。设计了整流滤波电路、移相全桥变换器电路、功率控制电路、频率跟踪电路、匹配电路、驱动和保护电路等。文中还介绍了移相全桥的特点，具体分析了移相全桥变换的工作过程，并对移相全桥电路进行了相应的参数设计。文章最后应用PSPICE软件对整个系统进行了仿真分析，对理论设计进行修正。结果表明系统设计可行，性能指标基本可以满足设计要求。

标签： 超声波清洗机驱动电源

上传时间： 2022-06-18

上传用户：
超声波语音通信的调制器设计

在现代信息战中，随着电子对抗技术和装备的不断发展，战场的电磁环境更加恶劣，通信的电子战日益激烈。这就限制了无线电通信在某些特殊的战术背景下的应用。为了保证通信链路的安全顺畅，研究各种适用于军事通信的抗干扰、抗侦收、抗测向技术和寻求适应于这些特定的环境下新的通信方式就显得十分必要。超声波语音通信就是在这样的背景下提出来的。本文首先概略的介绍了AM调制、采样定理、直接数字频率合成等相关的基础理论；接着结合课题的具体要求，提出了基于DDS的基本原理，依托FPGA与单片机相结合的硬件平台来实现AM数字调幅的方案。设计中将软件无线电的思想渗透其中，将原来运用模拟器件构建的电路都通过软件编程的方法来实现，增加了系统的灵活性。其次，对整个系统的硬、软件设计进行了详细的叙述；系统的硬件电路由AM调制电路和功放电路组成，其中，M调制电路包括模拟部分、数字部分、电源部分，它主要完成语音信号与载波信号的数字调幅功能；功放电路是单独的一块电路板，它主要对调幅信号进行功率放大以驱动换能器，从而以超声波的形式将信息发出。而且，还详细分析了各部分硬件电路的设计和工作过程，并给出了相应的电路图。系统的软件设计包括有两个方面内容，一方面是单片机的软件设计，它主要利用IAR Embeded Workbench开发环境，完成系统的界面显示及各种调幅参数的设置；另一方面是FPGA软件的设计，它主要利用Quartusll开发软件，采用VHDL和QuartusII内嵌的图表编辑器的原理图式图形输入法混合编程的方式，编写了各模块单元，在FPGA内部实现了调幅功能。最后，对调制系统进行测试，测试结果表明系统工作性能稳定，基本上达到了预期的设计要求。

标签： 超声波语音通信调制器

上传时间： 2022-06-18

上传用户：
动态匹配换能器的超声波电源控制策略.

超声波电源广泛应用于超声波加工、诊断、清洗等领域，其负载超声波换能器是一种将超音频的电能转变为机械振动的器件。由于超声换能器是一种容性负载，因此换能器与发生器之间需要进行阻抗匹配才能工作在最佳状态。串联匹配能够有效滤除开关型电源输出方波存在的高次谐波成分，因此应用较为广泛。但是环境温度或元件老化等原因会导致换能器的谐振频率发生漂移，使谐振系统失谐。传统的解决办法就是频率跟踪，但是频率跟踪只能保证系统整体电压电流同频同相，由于工作频率改变了而匹配电感不变，此时换能器内部动态支路工作在非谐振状态，导致换能器功率损耗和发热，致使输出能量大幅度下降甚至停振，在实际应用中受到限制。所以，在跟踪谐振点调节逆变器开关频率的同时应改变匹配电感才能使谐振系统工作在最高效能状态。针对按固定谐振点匹配超声波换能器电感参数存在的缺点，本文应用耦合振荡法对换能器的匹配电感和耦合频率之间的关系建立数学模型，证实了匹配电感随谐振频率变化的规律。给出利用这一模型与耦合工作频率之间的关系动态选择换能器匹配电感的方法。经过分析比较，选择了基于磁通控制原理的可控电抗器作为匹配电感，通过改变电抗控制度调节电抗值。并给出了实现这一方案的电路原理和控制方法。最后本文以DSPTMS320F2812为核心设计出实现这一原理的超声波逆变电源。实验结果表明基于磁通控制的可控电抗器可以实现电抗值随电抗控制度线性无级可调，由于该电抗器输出正弦波，理论上没有谐波污染。具体采用复合控制策略，稳态时，换能器工作在DPLL锁定频率上；动态时，逐步修改匹配电抗大小，搜索输出电流的最大值，再结合DPLL锁定该频率。配合PS-PWM可实现功率连续可调。该超声波换能系统能够有效的跟随最大电流输出频率，即使频率发生漂移系统仍能保持工作在最佳状态，具有实际应用价值。

标签： 动态匹配换能器超声波电源

上传时间： 2022-06-18

上传用户：
电动汽车逆变器大功率igbt模块新型封装技术研究

电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车为代表的新能源汽车是实现节能减排目标的重要行业之一。IGBT模块作为新能源汽车的核心，其发展受到广泛关注.IGBT模块发展的关键在于改善封装方式。本文指出了日前的封装材料在电动汽车逆变器大功率IGBT模块的封装过程中存在的缺陷，引入了新型连接材料纳米银焊膏。为了验证纳米银焊膏的连接性能，以确定其能否应用在所需的1GBT模块的制作过程中，本文首先设计了单个模拟芯片的烧结连接实验，通过微x射线断层扫描仪、剪切实验、1描电镜等检测手段，对烧结后的连接层进行了全方位的检测，结果发现虽然连接层没有发现明显的缺陷，但是剪切强度较低，经过分析猜想可能是磁控溅射镀层的质量并不十分可靠，因此又设计用真芯片和小块镀银铜板的烧结连接实验，连接传况良好，剪切实验的过程中，发现是芯片先出现破损，这证明了连接的质量是可靠的。因此可以将纳米银焊膏应用在IGBT模块的制作中。本文重点介绍了整个IGBT模块的制作方法。采用和之前单个芯片烧结相类似的操作过程，完成整个模块的烧结。烧结完成后通过微射线断层扫描仪对烧结的质量进行了检测，通过检测发现连接层质量良好。模块烧结连接之后，更做出最终成型的IGBT模块，还需要经过外壳设计与制造、打线、灌度、组装等工T艺，从而得到最终的成品，并通过晶体管特性测试仪对模块的基本电性能进行了检测。

标签： 电动汽车逆变器 igbt模块封装

上传时间： 2022-06-20

上传用户：