引言 随着移动通信技术的发展,射频(RF)电路的研究引起了广泛的重视。采用标准CMOS工艺实现压控振荡器(VCO),是实现RF CMOS集成收发机的关键。过去的VCO电路大多采用反向偏压的变容二极管作为压控器件,然而在用实际工艺实现电路时,会发现变容二极管的品质因数通常都很小,这将影响到电路的性能。于是,人们便尝试采用其它可以用CMOS工艺实现的器件来代替一般的变容二极管,MOS变容管便应运而生了。 MOS变容管 将MOS晶体管的漏,源和衬底短接便可成为一个简单的MOS电容,其电容值随栅极与衬底之间的电压VBG变化而变化。在PMOS电容中,反型载流子沟道在VBG大于阈值电压绝对值时建立, 射频识别技术(RFID)在现代通信领域中扮演着重要的角色,而射频压控振荡器(VCO)是RFID系统的核心组件之一。VCO的主要功能是产生可调频率的射频信号,其性能直接影响RFID系统的稳定性和效率。在RFID技术中的VCO设计中,传统上常使用反向偏压的变容二极管作为压控元件,但由于实际工艺限制,变容二极管的品质因数低,导致电路性能受到影响。 为解决这一问题,人们开始探索使用CMOS工艺实现的替代器件,MOS变容管应运而生。MOS变容管是通过将MOS晶体管的漏极、源极和衬底短接,形成一个电容,其电容值可以根据栅极与衬底间的电压VBG的变化而改变。在PMOS变容管中,当VBG超过阈值电压的绝对值时,反型载流子沟道建立,从而改变电容值。当VBG远大于阈值电压时,PMOS工作在强反型区域,此时电容值接近氧化层电容Cox。 MOS变容管的工作状态包括强反型区、中反型区、弱反型区、耗尽区和积累区。在积累区,当栅电压VG大于衬底电压VB时,电容工作在正电压下,允许电子自由移动,电容值相应增大。在不同的工作区域内,电容值和沟道电阻都会发生变化,影响VCO的性能。 为了获得单调的调谐特性,有两种策略可以采用。一是避免MOS晶体管进入积累区,通常通过将衬底与电源电压Vdd短接来实现。另一种方法是使用只在耗尽区和积累区工作的MOS器件,以获得更宽的调谐范围和更低的寄生电阻,从而提高品质因数。积累型MOS变容管通过消除空穴注入沟道来实现,这可以通过移除漏源结的p+掺杂并添加n+掺杂的衬底接触来达成。 在设计VCO电路时,采用对称CMOS结构可以减小电位变化对变容管电容值的影响,提高频谱纯度。电感的匹配也很关键,通常采用双电感对称连接。由于集成电感和MOS变容管的损耗,需要较大的负跨导来维持振荡,确保等效负跨导的绝对值大于维持等幅振荡所需的跨导。 基于积累型MOS变容管的射频压控振荡器设计是RFID技术中提高性能和效率的一种创新方法。它利用CMOS工艺的优势,解决了传统变容二极管的局限性,为RFID系统提供了更优的射频信号源。通过精细的设计和仿真,可以优化VCO性能,提升整个RFID系统的可靠性和效率。
2025-09-13 01:35:18 94KB RFID技术
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内容概要:本文详细介绍了使用Fluent软件对无人机翼型进行升力阻力系数仿真及相关流场分析的方法和技术要点。首先,文中展示了关键的仿真设置步骤,如材料属性设定、边界条件配置、湍流模型选择等。接着,针对仿真过程中可能出现的问题提供了优化建议,例如调整松弛因子和采用不同的求解算法以提高收敛速度。此外,还强调了正确设置参考面积和长度的重要性,以确保升力系数和阻力系数的准确性。最后,通过具体案例讲解了如何利用PyFluent脚本生成压力云图、速度云图、湍流动能云图等可视化结果,并指出了一些容易被忽视但至关重要的细节,如考虑可压缩性修正对升力计算的影响。 适用人群:从事流体力学研究或工程应用的技术人员,尤其是需要使用Fluent进行气动性能评估的专业人士。 使用场景及目标:适用于希望深入了解并掌握Fluent软件高级特性和最佳实践的用户,在进行复杂流体动力学仿真时能够有效避免常见陷阱,获得更加精确可靠的仿真结果。 其他说明:文章不仅提供了具体的命令行指令,还分享了许多实用的经验技巧,有助于提升用户的仿真效率和成功率。同时提醒读者关注硬件环境对仿真稳定性的影响。
2025-09-12 10:22:34 402KB
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大数据时代《旅游学概论》智慧型课程建设与改革创新.docx
2025-09-11 21:20:29 66KB
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内容概要:本文详细介绍了利用博途PLC(特别是S7-1500型号)、丹佛斯变频器FC302以及SEW三相异步电机组成的控制系统中,通过SCL代码实现Sinx*Sinx形式的S型速度曲线控制方法。重点在于如何通过这种特殊的数学模型来确保速度变化过程中加速度和平滑度的最佳表现,从而减少机械系统的冲击力。文中不仅提供了具体的SCL代码片段,还分享了一些实际调试的经验教训,如变频器参数设置、HMI监控点配置等。此外,作者还提到了该技术在一个轮胎生产线上成功应用的数据支持,证明了其有效性。 适合人群:从事工业自动化领域的工程师和技术人员,尤其是那些对PLC编程、变频器调校以及机电一体化感兴趣的读者。 使用场景及目标:适用于需要精确控制电机速度和位置的应用环境,特别是在频繁启停的情况下可以显著提高效率并延长设备使用寿命。主要目的是帮助读者掌握一种新的速度曲线控制思路,即利用正弦函数构建更加平滑稳定的加减速过程。 其他说明:需要注意的是,尽管文中提供的解决方案非常有效,但在具体实施前仍需进行充分的风险评估和测试验证,避免因不当操作造成损失。同时,对于不同类型的机械设备而言,选择合适的速度曲线至关重要,因此文中也强调了‘没有绝对最优解’的观点。
2025-09-11 17:38:06 1.22MB
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内容概要:本文详细介绍了如何利用SCL代码在PLC 1200/1500中实现S型速度曲线控制,以优化电机启停性能。文中通过具体案例展示了如何使用正弦函数构建加减速曲线,解决了传统梯形速度曲线带来的机械冲击问题。文章提供了完整的SCL代码示例,涵盖了加速、匀速和减速三个阶段,并讨论了实际调试过程中需要注意的关键点和技术细节,如变频器参数配置、中断周期调整以及误差补偿方法。 适合人群:从事工业自动化领域的工程师和技术人员,尤其是熟悉PLC编程和变频器控制的专业人士。 使用场景及目标:适用于需要频繁启停的机械设备,如焊接机械手、涂胶机器人、轮胎生产线等。主要目标是提高设备的运行稳定性、减少机械冲击、提升定位精度和响应速度。 其他说明:文中提到的具体实现方法和技巧不仅限于特定品牌或型号的PLC,而是具有一定的通用性和扩展性。同时,作者强调了实际应用中的注意事项,如参数选择、硬件兼容性等问题,确保方案能够顺利实施并取得预期效果。
2025-09-11 17:36:23 1.97MB
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T型3电平逆变器及其配套LCL滤波器的设计与损耗计算。首先概述了T型3电平逆变器的特点及其在高压大功率应用中的优势。接着重点讨论了LCL滤波器的参数计算,包括截止频率、电感和电容的选择,并通过MathCAD进行了多次迭代优化。随后,文章阐述了半导体器件(如IGBT)的损耗计算方法,涉及导通损耗和开关损耗。此外,还探讨了逆变电感的参数设计及其损耗计算。最后,利用PLECS软件进行了仿真实验,采用电压外环和电流内环的控制策略,并加入有源阻尼,验证了设计方案的有效性和性能。 适合人群:从事电力电子系统设计的研究人员和技术人员,尤其是对T型3电平逆变器和LCL滤波器感兴趣的工程师。 使用场景及目标:适用于需要深入了解T型3电平逆变器及其LCL滤波器设计原理和损耗计算的专业人士。目标是掌握参数优化的方法,并通过仿真工具验证设计方案的可行性。 其他说明:文中提供了详细的计算步骤和仿真流程,有助于读者理解和实践相关技术。
2025-09-08 00:17:11 3.65MB 电力电子 PLECS
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T型三电平逆变器的关键技术细节,主要包括滤波器参数计算、半导体损耗计算及逆变电感参数设计。首先,针对LCL滤波器,讨论了其电感和电容参数的选择及其对电压输出的影响。其次,深入探讨了半导体材料的损耗计算,包括晶体管热阻和介质损耗等。接着,阐述了逆变电感参数设计的方法,考虑了电感器的体积、重量、温度特性等因素。最后,强调了MathCAD格式输出的优势及其便于修改的特点,并介绍了PLECS仿真软件在损耗仿真和闭环仿真中的应用。 适合人群:从事电力电子技术研究和开发的专业人士,尤其是关注T型三电平逆变器设计的研究人员和技术工程师。 使用场景及目标:适用于需要进行T型三电平逆变器设计、参数计算和仿真的项目。目标是提高逆变器的效率和稳定性,降低损耗,优化设计。 其他说明:文中提供的计算书和仿真模型均为原创,支持MathCAD格式输出和PLECS仿真,有助于用户更好地理解和应用相关技术。
2025-09-08 00:15:08 5.03MB
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内容概要:本文详细介绍了一款基于STM32F103的5KW混合型储能逆变器的设计与实现。主要内容涵盖并网充电与放电、并网离网自动切换、485通讯与在线升级、风扇智能控制与全方位保护等功能。文中展示了各个功能的具体实现代码,如PWM死区时间动态调整、状态机处理、过流保护、风扇速度控制等。此外,还介绍了硬件设计细节,如功率部分采用IGBT并联方案、PCB布局优化、AC检测电路设计等。这些设计使得逆变器在高效能、高可靠性和低成本方面表现出色。 适合人群:具备嵌入式开发经验的研发人员,尤其是对逆变器技术和STM32平台感兴趣的工程师。 使用场景及目标:适用于研究和开发高效的储能逆变器系统,帮助工程师深入了解逆变器的工作原理和技术实现,从而应用于实际工程项目中。 其他说明:提供的AD原理图、PCB文件和源代码有助于开发者进行二次开发和创新,同时也为教学和科研提供宝贵的参考资料。
2025-09-07 21:48:14 318KB
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2025-09-06 21:49:04 1KB 底部导航 底部菜单 导航菜单
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本文介绍了一种新颖的双宽带带通滤波器(Bandpass Filter, BPF)设计,其创新之处在于使用了四分之一波长开路短截线加载的半波长耦合线结构。在通信系统中,带通滤波器是一种基本的高频组件,它允许特定频率范围内的信号通过,同时抑制其他频率的信号。在现代的双模通信系统中,需要设计双带带通滤波器来提高射频端的电气性能。本文中所提的结构分析使用了等效电压电流分析方法,证明了该结构具有两个可调谐的传输零点和双宽带的频率响应。 研究者Jin Xu来自西北工业大学电子与信息学院,针对卫星定位系统(GPS, Link1和Link2)和射频识别(RFID)应用,设计、制造并测量了一个覆盖1.228/1.57/6.8GHz的双宽带带通滤波器。滤波器的尺寸非常紧凑,为0.043λ×0.213λ,其中λ为自由空间波长。测量结果显示,制造出的滤波器具有低插入损耗、良好的回波损耗以及高带间隔离的优势。所提出的双带BPF还具有非常简单的物理拓扑结构和快速的设计流程。 在引言部分,作者指出,现代的双模通信系统需要能够提升射频端电气性能的双带带通滤波器。为了满足这一需求,近年来提出了许多不同的结构。例如,在文献[1]中,使用两组均匀阻抗的半波长谐振器设计了一个适用于1.8GHz直流和2.4GHz WLAN应用的双窄带带通滤波器。文献[2]中使用非对称阶梯阻抗谐振器实现了一个具有多杂散抑制功能的双带带通滤波器。文献[3]中则提出了通过加载短截线的多种模式谐振器来实现紧凑型可控制带宽的双带带通滤波器。文献[4]采用四模谐振器设计了一个紧凑型且具有高选择性的双模双带带通滤波器。修改的耦合线是设计双带带通滤波器的另一种有效结构。众所周知,耦合线是一种用于单带带通滤波器设计的经典结构,其紧凑的一维平面物理配置和高通带选择性是其主要优点。文献[5,6]中首次引入了容性或感性短截线到传统的耦合线结构中。 本文的关键知识点包括: 1. 双宽带带通滤波器(Dual-Wideband BPF):在现代通信系统中,BPF被用来选择特定频带的信号并抑制其他频率信号,双宽带带通滤波器是指同时具有两个通过频带的滤波器。 2. 四分之一波长开路短截线加载(Quarter-Wavelength Open Stub Loading):这是一种实现滤波器特定功能的技术,通过在特定位置加载开路短截线来调整滤波器的电气特性。 3. 半波长耦合线(Half-Wavelength Coupled-Line):耦合线是带通滤波器设计中的基础结构之一,其特点是具有紧凑的一维物理配置和高的通带选择性。 4. 电压电流分析方法(Voltage-Current Analysis Method):这是一种分析和设计滤波器结构的方法,能够帮助了解滤波器内部的电气特性。 5. 可调谐传输零点(Tunable Transmission Zeros):传输零点是指滤波器频率响应中的零点频率,它们是可以调整的,从而影响滤波器的性能,比如阻带的宽度和位置。 6. 物理拓扑结构(Physical Topology):指的是滤波器组件在空间中的排列和连接方式,简单的物理拓扑结构有利于实现紧凑型设计。 7. 快速设计流程(Quick Design Procedure):指设计滤波器时采用的设计方法,可以快速得到所需要的滤波器性能参数。 8. 插入损耗(Insertion Loss)、回波损耗(Return Loss)、带间隔离(Band-to-Band Isolation):这些都是评估滤波器性能的关键指标,分别代表了信号在滤波器中的衰减、输入阻抗匹配程度和不同通带间的隔离效果。 根据以上知识点,本研究的贡献在于成功设计出一个新型的双宽带带通滤波器,它不仅拥有紧凑的物理尺寸,还具有良好的电气性能,适合集成到现代通信系统中,特别是在需要双带宽信号处理能力的场合。
2025-09-06 21:19:09 841KB 研究论文
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