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高增益MO-TFT心率信号检测前置放大器研究
1
作者 吴朝晖 陈家琳 +1 位作者 赵明剑 李斌 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期80-87,共8页
金属氧化物薄膜晶体管(MO-TFT)可以用来实现检测心率信号的柔性可穿戴系统,但MO-TFT缺少高性能互补器件,导致实现的前置放大器增益较小,而且MO-TFT器件的性能较差,给后级模块的设计带来了困难。为提升前置放大器的增益,降低后级电路对... 金属氧化物薄膜晶体管(MO-TFT)可以用来实现检测心率信号的柔性可穿戴系统,但MO-TFT缺少高性能互补器件,导致实现的前置放大器增益较小,而且MO-TFT器件的性能较差,给后级模块的设计带来了困难。为提升前置放大器的增益,降低后级电路对器件性能的要求,该文提出了一种共源共栅电容自举结构前置放大器。该前置放大器主要由外部耦合偏置模块和核心放大器模块构成;核心放大器模块使用稳定性好、输出电压摆幅大和功耗低的电容自举技术,并结合了共源共栅结构,以提升电路的整体增益;外部耦合偏置模块使用功耗较低、输入阻抗较大和工作点设置简单的交流耦合外部偏置结构,以满足心率信号检测前置放大器的带通要求。采用10μm IZO-TFT工艺对所提出的前置放大器进行设计和流片测试,结果表明:在20 V电源电压条件下,该放大器的增益为35 dB,带宽为2 Hz~2 kHz,噪声均方根值为118.2μV,功耗为0.1 mW,实现的前置放大器满足心率信号检测要求;与现有的MO-TFT心率信号检测前置放大器相比,所设计的前置放大器增益提升了约10 dB,降低了后级模块对器件性能的要求,有利于实现模拟信号的数字化,保持信号的完整性。 展开更多
关键词 金属氧化物薄膜晶体管 心率信号检测 前置放大器 电容自举结构
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基于运算放大器的集成电路测试系统设计实验
2
作者 苟轩 黄敏 刘科 《实验科学与技术》 2025年第2期54-61,89,共9页
针对当前集成电路测试人才匮乏和本科教学中运算放大器参数讲解不充分的问题,提出了围绕运算放大器多种参数的测试系统设计实验。该实验是以学生为主导的综合设计型实验,包括测试适配器设计、自动测试软件开发两门递进式课程。给出3种... 针对当前集成电路测试人才匮乏和本科教学中运算放大器参数讲解不充分的问题,提出了围绕运算放大器多种参数的测试系统设计实验。该实验是以学生为主导的综合设计型实验,包括测试适配器设计、自动测试软件开发两门递进式课程。给出3种典型运算放大器参数的测试电路,分析了这些参数相互作用时对测量准确度的影响,并提出降低影响的方法以及多种参数及多个量程程控切换电路的设计方法,以满足自动测试需求。经验证,测试系统产生的实验结果与运算放大器手册中声明的参数范围一致。该实验包含集成电路自动测试系统完整设计流程,不仅为学生提供了硬件电路、嵌入式软件、上位机软件等实践设计平台,还锻炼了其系统级设计思维。 展开更多
关键词 运算放大器 自动测试系统 测试适配器 实践教学
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基于谐波调谐的C波段高效率GaN HEMT功率放大器
3
作者 李俊敏 刘英坤 +1 位作者 李通 蔡道民 《半导体技术》 北大核心 2025年第3期289-295,共7页
为解决传统功率放大器在管壳外部进行谐波匹配,导致谐波短路传输相位不一致和谐波、基波匹配电路互相影响的问题,基于0.25μm GaN HEMT工艺,对C波段高效率预匹配功率放大器进行研究。功率放大器管壳内部HEMT输入端采用键合线和瓷片电容... 为解决传统功率放大器在管壳外部进行谐波匹配,导致谐波短路传输相位不一致和谐波、基波匹配电路互相影响的问题,基于0.25μm GaN HEMT工艺,对C波段高效率预匹配功率放大器进行研究。功率放大器管壳内部HEMT输入端采用键合线和瓷片电容形成T型匹配网络来提升输入阻抗,以HEMT输出端键合线和瓷片电容分别作为电感和电容进行串联,使HEMT输出端对二次谐波短路,控制器件的电压和电流波形,提高放大器的漏极效率。管壳外部利用微带线进行阻抗变换,将输入输出阻抗匹配到50Ω。经测试,GaN HEMT功率放大器在5.8 GHz下饱和输出功率、漏极效率和功率增益分别为48.7 dBm、72%和11.3 dB。 展开更多
关键词 谐波阻抗匹配 漏极效率 GAN HEMT 功率放大器
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基于GaN芯片的宽带170 GHz~260 GHz放大器模块
4
作者 刘广儒 张勇 +1 位作者 朱华利 延波 《微波学报》 北大核心 2025年第1期46-50,共5页
本文设计了一款基于氮化镓芯片的170 GHz~260 GHz固态放大器模块。该模块采用波导-共面波导过渡结构,通过在标准矩形波导中插入楔形波导膜片来实现高紧凑的低损耗过渡。仿真结果表明,该过渡在整个波导频带内回波损耗优于20 dB,插入损耗... 本文设计了一款基于氮化镓芯片的170 GHz~260 GHz固态放大器模块。该模块采用波导-共面波导过渡结构,通过在标准矩形波导中插入楔形波导膜片来实现高紧凑的低损耗过渡。仿真结果表明,该过渡在整个波导频带内回波损耗优于20 dB,插入损耗小于0.12 dB。此外还在输入输出法兰处引入扼流槽结构,以实现对模块级联可能存在的信号泄露进行抑制。实际测试结果表明,该放大器模块在170 GHz~260 GHz频率范围内的小信号增益超过7.6 dB,输出功率均大于4 mW,并且该模块在213 GHz处实现了最大12.8 mW的功率输出,PAE为8.7%。 展开更多
关键词 氮化镓 放大器模块 波导-共面波导过渡 宽带
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碳纳米管射频晶体管及放大器电路研究
5
作者 赵亮 杨扬 +7 位作者 霍帅 张勇 陆辉 汪珍胜 钟世昌 唐世军 孔月婵 陈堂胜 《固体电子学研究与进展》 2025年第1期22-27,共6页
基于射频电子器件级碳纳米管阵列材料,研制出具备高增益、高线性特性的射频场效应晶体管,并对其进行了S参数提取、等效电路建模及匹配电路设计,实现了单级碳纳米管射频放大器电路。该电路在9 GHz点频增益达10.9 dB,增益1 dB压缩点处三... 基于射频电子器件级碳纳米管阵列材料,研制出具备高增益、高线性特性的射频场效应晶体管,并对其进行了S参数提取、等效电路建模及匹配电路设计,实现了单级碳纳米管射频放大器电路。该电路在9 GHz点频增益达10.9 dB,增益1 dB压缩点处三阶交调优于-35 dBc。本文首次报道了X波段碳纳米管射频放大器电路,可为碳纳米管射频电子技术的发展提供技术参考。 展开更多
关键词 碳纳米管 射频 放大器
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双输出SiPM前置放大器设计与分析
6
作者 龙源 黄跃峰 +1 位作者 侯会良 陈永忠 《核技术》 北大核心 2025年第1期85-91,共7页
为了适配闪烁体与硅光电倍增器(Silicon Photomultiplier,SiPM)耦合探测器的不同应用场景,设计了基于OPA855芯片的跨阻放大器(Transimpedance Amplifier,TIA)和电压反馈放大器(Voltage Feedback Amplifier,VFB)。理论设计上考虑了两类... 为了适配闪烁体与硅光电倍增器(Silicon Photomultiplier,SiPM)耦合探测器的不同应用场景,设计了基于OPA855芯片的跨阻放大器(Transimpedance Amplifier,TIA)和电压反馈放大器(Voltage Feedback Amplifier,VFB)。理论设计上考虑了两类前置放大器的带宽和噪声问题,采用PSpice for TI软件仿真验证其可行性,并通过阶跃响应和噪声测量验证其性能参数。在室温条件下,采用SiPM耦合掺铈钆铝镓石榴石(Cerium-doped Gadolinium Aluminum Gallium Garnet,GAGG(Ce))探头对^(241)Am源进行系统测量。结果表明:跨阻放大器的带宽为101 MHz,低于电压反馈放大器的381 MHz,但其基线噪声σ_(noise)≈448.32μV优于电压反馈放大器的σ_(noise)≈680.96μV;电压反馈放大器和跨阻放大器分别满足GAGG(Ce)探头快输出脉冲上升沿时间(2 ns)和标准输出脉冲上升沿时间(20 ns)的带宽设计需求。两类前置放大器均可满足不同场景下对高带宽和低输入噪声的需求,并与SiPM不同的输出模式相匹配。受限于电路的固有噪声和SiPM的输入电容,设计的跨阻放大器适合于能量测量和小面积SiPM应用,而电压反馈放大器更适合时间测量和大面积SiPM阵列。 展开更多
关键词 硅光电倍增器 前置放大器 GAGG(Ce) 闪烁体探测器 噪声
原文传递
多喷嘴挡板液压放大器流场仿真与特性影响因素分析
7
作者 葛声宏 王彦文 +2 位作者 杨瀚浩 张鑫宇 朱玉川 《机床与液压》 北大核心 2025年第1期109-115,共7页
多喷嘴挡板单级电液伺服阀是飞机辅助动力装置中的燃油计量部件,其由力矩马达和液压放大器组成,液压放大器采用单侧四喷嘴结构形式,喷嘴的结构参数对液压放大器性能有重要影响。利用Fluent流场仿真,研究喷嘴径向、轴向尺寸及分布方式对... 多喷嘴挡板单级电液伺服阀是飞机辅助动力装置中的燃油计量部件,其由力矩马达和液压放大器组成,液压放大器采用单侧四喷嘴结构形式,喷嘴的结构参数对液压放大器性能有重要影响。利用Fluent流场仿真,研究喷嘴径向、轴向尺寸及分布方式对液压放大器性能的影响。结果表明:径向尺寸中影响程度最大的是喷嘴内径,轴向尺寸中影响程度最大的是喷嘴伸出量,分布方式中影响程度最大的是喷嘴数量。其中,增大喷嘴外径以及减小分布圆直径,均可增大喷嘴总流量并减小挡板受力;当喷嘴外径增大23.4%、分布圆直径减小37.1%时,喷嘴总流量分别增加8%和5.5%,挡板受力分别下降9%和6.6%。 展开更多
关键词 液压放大器 多喷嘴挡板 电液伺服阀
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一种65 nm CMOS毫米波宽带低噪声放大器设计
8
作者 诸恒俊 张长春 +1 位作者 王静 张翼 《电子设计工程》 2025年第4期1-5,共5页
基于65 nm CMOS工艺设计了一款适用于5G毫米波相控阵接收机的宽带低噪声放大器(LNA)。该LNA主要由两级共源共栅(Cascode)放大器和输入、输出及级间耦合变压器构成。其中,第一级Cascode放大器采用栅-源间变压器磁耦跨导增强技术以提高增... 基于65 nm CMOS工艺设计了一款适用于5G毫米波相控阵接收机的宽带低噪声放大器(LNA)。该LNA主要由两级共源共栅(Cascode)放大器和输入、输出及级间耦合变压器构成。其中,第一级Cascode放大器采用栅-源间变压器磁耦跨导增强技术以提高增益;第二级Cascode放大器采用交叉耦合中和电容技术以扩展带宽;输入、输出及级间耦合变压器用以实现宽带阻抗匹配及提高增益平坦度等。仿真结果表明,所设计的LNA在24~29.5 GHz频带内能够取得高达22.3 dB的电压增益,优于±1 dB的增益平坦度以及低达4.4 dB的噪声系数,核心版图面积为683μm×147μm。 展开更多
关键词 毫米波 低噪声放大器 增益平坦度 变压器宽带匹配 中和电容
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基于滤波结构的宽带Doherty功率放大器的设计
9
作者 王坤 程知群 +4 位作者 贾民仕 朱浙鸣 钟保全 李冰鑫 杨正好 《微波学报》 北大核心 2025年第1期16-20,97,共6页
本文提出了一种具有高效集成滤波特性的宽带高效率Doherty功率放大器的设计。载波功率放大器采用扩展连续F类设计,耦合微带线滤波器结构用于后匹配设计。这种滤波结构的终端由级联在一起的微带线组成,以增强带外抑制效果。这种结构不仅... 本文提出了一种具有高效集成滤波特性的宽带高效率Doherty功率放大器的设计。载波功率放大器采用扩展连续F类设计,耦合微带线滤波器结构用于后匹配设计。这种滤波结构的终端由级联在一起的微带线组成,以增强带外抑制效果。这种结构不仅提高了效率,而且拓宽了带宽。使用10 W氮化镓高电子迁移率晶体管器件设计和实现了Doherty功率放大器,验证了其宽带特性。在1.6 GHz~2.4 GHz频段内,实现了7.7 dB~9.9 dB的饱和增益和43.1 dBm~44.7 dBm的饱和功率,在功率回退6 dB和饱和功率时的漏极效率分别为50.1%~58.8%和59.9%~73.3%。 展开更多
关键词 宽带 扩展连续F类 DOHERTY功率放大器 带通滤波 后匹配网络
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基于氮化镓0.1µm工艺的W波段宽带低噪声放大器芯片
10
作者 陈岩 王维波 +5 位作者 王光年 陈忠飞 祁路伟 杨帆 张亦斌 吴少兵 《空间电子技术》 2025年第1期103-108,共6页
文章针对高速宽带无线通信系统、仪器仪表、汽车雷达、安检成像等领域对低噪声放大器的低噪声、高增益、大动态范围和高可靠性需求,研发了一款基于0.1µm氮化镓(GaN)低压工艺的宽带低噪声放大器芯片,可在W波段75GHz~110GHz全频带内... 文章针对高速宽带无线通信系统、仪器仪表、汽车雷达、安检成像等领域对低噪声放大器的低噪声、高增益、大动态范围和高可靠性需求,研发了一款基于0.1µm氮化镓(GaN)低压工艺的宽带低噪声放大器芯片,可在W波段75GHz~110GHz全频带内工作。通过链路分析结合管芯线性模型、非线性模型和噪声模型设计的低噪声放大器采用1∶1∶1∶2的级联推动比。通过电磁软件仿真,在确保较低功耗的同时,提高线性增益,并实现噪声系数和1 dB压缩点输出功率的良好匹配。对所设计的W波段低噪声放大器芯片进行在片测试和装盒测试,在漏极电压+5 V,栅极电压-0.7 V的测试条件下,静态工作电流为50 mA。实测结果表明,在75 GHz~110 GHz,小信号增益为21dB,噪声系数3.5dB。芯片的尺寸为2.3mm×1.5mm×0.05mm。所研制的W波段低噪声放大器芯片在保持优异噪声性能的同时实现了宽带高增益,为新一代毫米波通信系统及高端仪器仪表提供了关键器件支撑。 展开更多
关键词 W波段 宽带 0.1μm氮化镓 低噪声放大器
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基于扩展连续B/J类的带宽增强功率放大器设计
11
作者 杨正好 程知群 +4 位作者 贾民仕 王坤 钟保全 朱浙鸣 李冰鑫 《微波学报》 北大核心 2025年第1期10-15,25,共7页
介绍了一种基于扩展连续B/J类模式的宽带高效率功率放大器的设计。提出了一种带宽增强双路径阻抗匹配技术,将连续的B/J类模式进行扩展,以实现电阻性二次谐波阻抗为设计目标,并与带宽可扩展的双枝节调谐网络相结合,通过同时操纵4个频率点... 介绍了一种基于扩展连续B/J类模式的宽带高效率功率放大器的设计。提出了一种带宽增强双路径阻抗匹配技术,将连续的B/J类模式进行扩展,以实现电阻性二次谐波阻抗为设计目标,并与带宽可扩展的双枝节调谐网络相结合,通过同时操纵4个频率点,在宽频段内实现最佳的二次谐波阻抗匹配,从而实现了功率放大器的带宽扩展和效率提高。为了验证所提出的设计理论,设计并制备了一个多倍频程的功率放大器,采用10 W氮化镓高电子迁移率晶体管器件,对设计思想进行了验证。所实现的功率放大器在0.45 GHz~2.55 GHz带宽范围内的相对带宽为140%。带内实现了39.3 dBm~42.4 dBm的输出功率、61.2%~76.7%的漏极效率和9.3 dB~12.4 dB的增益。 展开更多
关键词 扩展连续B/J类 宽带高效率 功率放大器 多倍频程 氮化镓
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基于新型带宽拓展技术的Doherty功率放大器MMIC设计
12
作者 杨琳 付星源 +5 位作者 刘世华 郭彦辰 高瑞龙 王保柱 张明 侯卫民 《微电子学与计算机》 2025年第2期77-85,共9页
为突破传统Doherty功率放大器(Doherty Power Amplifier,DPA)带宽的限制,提出了一种新型带宽拓展技术,包括对主辅两路有源负载调制网络和相位补偿网络的创新性设计,使得DPA单片微波集成电路(Monolithic Microwave Integrated Circuit,MM... 为突破传统Doherty功率放大器(Doherty Power Amplifier,DPA)带宽的限制,提出了一种新型带宽拓展技术,包括对主辅两路有源负载调制网络和相位补偿网络的创新性设计,使得DPA单片微波集成电路(Monolithic Microwave Integrated Circuit,MMIC)在保持高效率输出的同时,实现宽频带内充分的负载调制。为了验证所提出的设计方法,设计了一款应用于5G大规模MIMO(Multiple Input Multiple Output,多输入多输出)应用的新型高效率宽带非对称氮化镓DPA MMIC。测试结果表明,所设计的DPA芯片在4.5~5.5 GHz范围内可达到39.2~40.6 dBm的饱和输出功率(Saturation Output Power,记为P_(sat))。饱和时的功率附加效率(Power Added Efficiency,PAE,记为P_(AE))为45.2%~51.1%,在输出功率回退6 dB时可实现40.1%~45.0%的P_(AE),小信号增益为12.7~13.9 dB。所提出的DPA在已发表的C波段宽带氮化镓DPA中展示了较高的饱和及6 dB回退P_(AE)。 展开更多
关键词 DOHERTY功率放大器 氮化镓 单片微波集成电路 宽带
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一款应用于802.11ax的5.3~7.4 GHz CMOS低噪声放大器设计
13
作者 蒋欣怡 石春琦 +2 位作者 黄磊磊 徐珑 张润曦 《固体电子学研究与进展》 2025年第1期52-58,共7页
为满足IEEE 802.11ax应用的低噪声和大带宽需求,设计了一款5.3~7.4 GHz宽带低噪声放大器(Low noise amplifier, LNA)。采用无源变压器作为辅路,实现噪声抵消,在优化噪声系数的同时不增加功耗,与未采用噪声抵消的方案相比,噪声系数改善0.... 为满足IEEE 802.11ax应用的低噪声和大带宽需求,设计了一款5.3~7.4 GHz宽带低噪声放大器(Low noise amplifier, LNA)。采用无源变压器作为辅路,实现噪声抵消,在优化噪声系数的同时不增加功耗,与未采用噪声抵消的方案相比,噪声系数改善0.27 dB。采用开关电容阵列,实现可调谐级间网络,子带带宽和整体调谐带宽分别为700 MHz和2.1 GHz。基于等Q圆策略设计宽带输出匹配网络。该款LNA采用22 nm CMOS工艺实现,芯片测试结果表明:3 dB带宽达到2.1 GHz,峰值增益为26.5 dB,在5.3~7.4 GHz频段内,噪声系数均小于2.53 dB,增益大于23.5 dB,功耗为43.05 mW。 展开更多
关键词 低噪声放大器 无源辅路噪声抵消 调谐宽带 802.11ax
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余量增益单元测试平台下高增益运算放大器设计
14
作者 薄鹏 宋树祥 岑明灿 《广西大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期83-93,共11页
余量增益单元(MDAC)中运算放大器性能直接决定MDAC建立速度、建立精度和功耗,且随着对MDAC性能要求的提升,对运放的增益、带宽、相位裕度和功耗的要求也变得更加严格。然而,目前运放的设计及测试与应用是相对独立的,设计出的运放在实际... 余量增益单元(MDAC)中运算放大器性能直接决定MDAC建立速度、建立精度和功耗,且随着对MDAC性能要求的提升,对运放的增益、带宽、相位裕度和功耗的要求也变得更加严格。然而,目前运放的设计及测试与应用是相对独立的,设计出的运放在实际应用中存在可靠性与准确性问题,同时针对性调整时还面临测试反馈周期长等问题。本文搭建无采样保持电荷分享型MDAC测试平台,该平台实现了运放设计、测试与应用的一体化,从而提升了运放在实际应用中的准确性和可靠性。设计了带增益提升(Gain-boost)技术的Cascode补偿两级全差分运算放大器结构,通过增益提升技术提升整体运算放大器增益,引入Cascode补偿技术提供了更高频的次级点并抵消了高频零点来保证运放稳定性。采用TSMC180 nm工艺,仿真结果显示运放开环增益为127 dB,单位增益带宽为1.733 GHz,1000次蒙特卡洛仿真下MDAC建立时间平均值为2.5 ns,建立精度平均值为101 dB,最大功耗为1.77 mA。 展开更多
关键词 增益提升技术 全差分运算放大器 蒙特卡洛仿真 余量增益单元 模数转换器
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一款基于SiGe工艺的宽带射频驱动放大器
15
作者 张斌 蒋颖丹 +4 位作者 权帅超 汪柏康 孙莎莎 秦战明 孙文俊 《现代电子技术》 北大核心 2025年第2期14-20,共7页
为了降低温漂效应对放大器的影响,通过理论分析,设计了一款集成有温度补偿直流偏置网络的宽带射频驱动放大器。为了提高增益和输出功率,电路采用两级差分共射-共基极(cascode)结构,输出端口集成了一款结构新颖的差分转单端Marchand巴伦... 为了降低温漂效应对放大器的影响,通过理论分析,设计了一款集成有温度补偿直流偏置网络的宽带射频驱动放大器。为了提高增益和输出功率,电路采用两级差分共射-共基极(cascode)结构,输出端口集成了一款结构新颖的差分转单端Marchand巴伦,同时基于0.18μm SiGe BiCMOS高性能异质结双极晶体管工艺进行设计。电磁仿真结果显示,在8~16 GHz的频带范围内,放大器的增益>26 dB,输出1 dB功率压缩点≥10 dBm,饱和输出功率≥13 dBm,端口回波损耗≤-10 dB,-40~125℃范围内同频点增益浮动≤1.5 dB。所设计的驱动放大器电路性能稳定,2.8 V电源工作电流为45 mA,尺寸仅为0.50 mm×0.58 mm,实现了SiGe放大器高性能、小型化的设计要求。 展开更多
关键词 驱动放大器 宽带射频 SIGE工艺 温度补偿 共射-共基极(cascode)结构 Marchand巴伦 异质结双极晶体管
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面向行波管放大器的多状态行为模型表征方法研究
16
作者 邹峰 常宗煜 +1 位作者 胡欣 王刚 《电子科技大学学报》 北大核心 2025年第2期197-202,共6页
近年来,以深度神经网络为代表的人工智能技术被应用于功率放大器的行为模型构建中,高精度的非线性拟合度可以满足功率放大器行为模型表征的要求,但仅适用于单一工作状态。随着对行波管放大器输入输出特性的深入研究,输出信号受到输入端... 近年来,以深度神经网络为代表的人工智能技术被应用于功率放大器的行为模型构建中,高精度的非线性拟合度可以满足功率放大器行为模型表征的要求,但仅适用于单一工作状态。随着对行波管放大器输入输出特性的深入研究,输出信号受到输入端激励信号的频率和温度变化等多因素的影响,如何基于深度神经网络构建面向行波管放大器的多状态行为模型亟需研究。该文提出一种面向行波管放大器的多状态神经网络建模方法,引入嵌入编码向量表征行波管放大器的多种工作状态,通过增加跳跃连接构造多状态行为模型以避免梯度消失的问题。实验结果表明,与传统方法相比,该方法能够构建表征行波管放大器的多种工作状态,且不会随着模型规模的增加而损失模型精度。 展开更多
关键词 行为模型 行波管放大器 跳跃连接 嵌入向量
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二阶泵浦种子光对三阶拉曼光纤放大器的影响
17
作者 陈佟 刘伟 +5 位作者 杨悦 李扬 龙函 吴剑军 项旻 成炬新 《中国光学(中英文)》 北大核心 2025年第2期266-273,共8页
三阶拉曼光纤放大器因其较高的增益与较低的噪声指数被用于长距离无中继光传输中。三阶拉曼放大器作为拉曼放大的前沿技术,目前国内的研究较少,对于泵浦的配置与放大器的性能关系还不够明晰。为此,本文通过实验测试了二阶泵浦种子光对... 三阶拉曼光纤放大器因其较高的增益与较低的噪声指数被用于长距离无中继光传输中。三阶拉曼放大器作为拉曼放大的前沿技术,目前国内的研究较少,对于泵浦的配置与放大器的性能关系还不够明晰。为此,本文通过实验测试了二阶泵浦种子光对三阶拉曼光纤放大器性能的影响。首先用功率耦合方程定性分析了不使用二阶泵浦种子光的可行性,之后实验验证了在缺少二阶泵浦种子光的条件下,三阶拉曼光纤放大器仍能实现对信号光的增益,但较有二阶泵浦种子光时效率会降低。本文搭建了47波200 km的波分复用传输系统进行实验验证。结果表明:在没有二阶泵浦种子光的情况下三阶拉曼光纤放大器也可以实现对信号光的增益,但引入二阶泵浦种子光能显著提升性能,仅25 mW的二阶泵浦种子光就能使信号得到最少3.7 dB,平均6 dB的功率提升以及平均0.8 dB的光信噪比提升。省去二阶泵浦种子光能降低成本,但引入二阶泵浦种子光能显著提升三阶拉曼放大器的性能。 展开更多
关键词 三阶拉曼光纤放大器 种子光 受激拉曼散射 自发拉曼散射
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正交锁相放大器在谐振式光学陀螺中的应用
18
作者 王国臣 赵佳祺 +3 位作者 夏秀玮 王梓丞 王沐禹 李羚宇 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第1期70-75,共6页
针对谐振式光学陀螺(ROG)由于系统延时导致灵敏度降低的问题,在正弦波调制的基础上,分析了延时来源与影响,设计了轻量高效的数字式正交锁相放大器。在不涉及任何光路、电路硬件改动的前提下,通过增加一路相位差为90°的同步方波解... 针对谐振式光学陀螺(ROG)由于系统延时导致灵敏度降低的问题,在正弦波调制的基础上,分析了延时来源与影响,设计了轻量高效的数字式正交锁相放大器。在不涉及任何光路、电路硬件改动的前提下,通过增加一路相位差为90°的同步方波解调进行正交运算,利用勾股定理消除系统延时,并通过逻辑赋值、移位运算提升响应速度和兼容性。理论分析和仿真结果表明,同频同幅方波解调输出是正弦波解调输出的4/π倍,陀螺的灵敏度可提高27.3%。实验结果表明,采用正交锁相放大器后,系统延时减小了1.5μs,陀螺灵敏度进一步提高了11.8%,且具备良好的鲁棒性。 展开更多
关键词 谐振式光学陀螺 灵敏度 正交锁相放大器 调制解调
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一种应用于NB-IoT通信的高线性CMOS功率放大器
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作者 张家康 刘博 +2 位作者 张立文 罗怡昕 侯琳冰 《现代电子技术》 北大核心 2025年第2期35-40,共6页
为满足复杂的NB-IoT通信调制模式对功率放大器输出线性度的要求,提出一种面向NB-IoT通信应用的700~900 MHz高线性度CMOS功率放大器(PA)。该放大器采用两级结构,工作于AB类放大状态,驱动级和输出功率级分别采用自偏置的共源共栅结构和共... 为满足复杂的NB-IoT通信调制模式对功率放大器输出线性度的要求,提出一种面向NB-IoT通信应用的700~900 MHz高线性度CMOS功率放大器(PA)。该放大器采用两级结构,工作于AB类放大状态,驱动级和输出功率级分别采用自偏置的共源共栅结构和共源放大器结构,驱动级为功率级提供大的电压输出摆幅。为提高线性度,采用二极管线性化偏置技术改善晶体管输入电容的非线性导致的增益压缩和相位失真现象,将输出1 dB压缩点提升3.2 dB。采用65 nm/1.2 V CMOS工艺完成电路版图设计,整体放大器的版图尺寸为0.68 mm×1 mm。仿真结果表明,在700~900 MHz工作频带内,功率放大器的小信号增益大于19 dB,输入反射系数S11小于等于-12 dB,功率附加效率(PAE)峰值为29.6%,输出1 dB压缩点为22.7 dBm。所提出的功率放大器电路具有高线性度、低功耗、小尺寸的特点,可有效满足NB-IoT通信并用于700~900 MHz频段内射频信号功率放大的应用需求。 展开更多
关键词 功率放大器 NB-IoT通信 线性度 自偏置共源共栅结构 增益压缩 1 dB压缩点 PA电路版图
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基于π型谐波控制网络的高效功率放大器设计
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作者 汪雅婷 杨苹 +1 位作者 王俊 白天 《现代电子技术》 北大核心 2025年第2期9-13,共5页
为了提高通信系统的工作效率,提出一种基于F类理论的π型谐波控制网络。该网络利用直流偏置电路引入二次谐波短路点,从而降低谐波控制电路的复杂度;同时,能够确保二次、三次谐波阻抗不受后续基波匹配电路的影响。为避免寄生参数对晶体... 为了提高通信系统的工作效率,提出一种基于F类理论的π型谐波控制网络。该网络利用直流偏置电路引入二次谐波短路点,从而降低谐波控制电路的复杂度;同时,能够确保二次、三次谐波阻抗不受后续基波匹配电路的影响。为避免寄生参数对晶体管芯漏极阻抗的影响,在π型谐波控制网络与晶体管之间引入L型寄生补偿电路,实现二次谐波阻抗趋近零、三次谐波阻抗趋近无穷大。为验证所设计网络的可行性,设计一款高效率F类功率放大器并进行仿真测试,结果表明在1.8~2.1 GHz工作频带内,饱和输出功率为43.21~44.84 dBm,增益为13.21~14.84 dB,功率附加效率为69.59%~73.54%。由此证明了所提出的π型谐波控制网络在高效率放大器设计中能够很好地满足各项性能指标。 展开更多
关键词 F类功率放大器 工作效率 π型谐波控制网络 谐波阻抗 L型寄生补偿电路 联合仿真
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