1 西北工业大学 微电子学院, 西安 710129
2 西北工业大学 电子信息学院, 西安 710129
3 西北工业大学 太仓长三角研究院, 江苏 太仓 215400
4 西北工业大学 计算机学院, 西安 710129
为满足辐射探测器前端读出电路对模拟电路稳压器片上集成和快速瞬态时间响应的需求，设计了一种基于0.18 μm CMOS工艺的全片上集成LDO。采用大摆幅高增益放大器驱动输出功率管，增大了功率管栅极调节电压摆幅，减小了功率管尺寸和LDO压差电压。该放大器同时增大了LDO的环路增益和对功率管栅极的充放电电流，从而改善了瞬态响应性能。为了不牺牲环路增益带宽和芯片面积，并且保证LDO在整个负载电流区间内保持稳定，提出了一种负载电流分区频率补偿方法。仿真结果表明，在负载电容为200 nF，负载电流范围为0~200 mA时，设计的LDO相位裕度均大于53o。在相同功率管尺寸情况下，采用大摆幅高增益放大器可以将LDO最大输出电流能力提高到两倍以上。当负载电流从10 mA跳变到200 mA时，LDO输出电压恢复时间小于6.5 μs。设计的LDO电路面积为120 μm×264 μm，满载时电源效率为97.76%，最小压差电压为50 mV。
低压差线性稳压器 快速瞬态响应 小面积 全片上集成 low drop-out regulator fast transient response low area fully on-chip
1 北京控制工程研究所 空间光电测量与感知实验室, 北京 100190
2 中国空间技术研究院, 北京 100190
3 空间智能控制技术重点实验室, 北京 100094
本文综述了极限性能哈勃太空望远镜(Hubble Space Telescope, HST)在轨微振动的研究进展, 说明了其指向测量与控制系统组成和特点, 同时给出了其关键技术指标, 有针对性地剖析了HST在高性能航天器微振动研究及指向控制技术等方面的先进技术和理念。阐述了HST反作用轮组件、太阳电池阵的扰动特点以及微振动引起光学元件抖动的现象, 在此基础上, 对现代航天器5种先进指向控制技术进行了总结, 包括基于降阶模型的控制、基于线性二次高斯的控制、解析和数值推导的H∞控制、协方差控制和双模干扰调节控制。HST微振动相关技术分析方法可为我国高分专项、深空探测、载人航天、引力波探测等涉及到的高性能航天器、毫角秒级敏感器以及空间站光学舱等高精度光学仪器的研制、地面试验和在轨干扰环境量化评估提供有益的借鉴。
哈勃太空望远镜 微振动 高性能航天器 指向控制系统 Hubble Space Telescope(HST) micro vibration high-performance spacecraft pointing control system 光学 精密工程
2020, 28(11): 2478
Author Affiliations
Abstract
1 The State Key Lab of Advanced Optical Communication Systems and Networks, Shanghai Jiao Tong University,Shanghai 200240, China
2 Department of Physics, Southeast University, Nanjing, China
By transferring 100 nm gold-coated CVD monolayer graphene onto the well-polished surface of D-shaped fiber, we achieve a graphene in-line polarizer with a high polarization extinction ratio of ～27 dB and low insertion loss of 5 dB at 1550 nm, meanwhile achieving a strong saturable absorption effect of 14%. The manufacture of thisgraphene in-line polarizer also simplifies the graphene transfer process. To explore the potential applications of the new device, we also demonstrate noise-like pulse generation and supercontinuum spectrum generation. By launching the designed graphene device into a fiber ring laser cavity, 51 nm bandwidth noise-like pulse is obtained. Then, launching the high-power noise-like pulse into high nonlinear fiber, a 1000 nm wide supercontinuum spectrum is obtained, which is favorable for sensing and nonlinearities scientific fields.
Lasers Lasers fiber fiber Mode-locked lasers Mode-locked lasers Photonics Research
2016, 4(2): 02000041
西北工业大学 计算机学院，陕西 西安 710072
针对CMOS图像传感器芯片中的自动白平衡图像处理电路，提出了一种便于硬件实现的增益计算方法，并在此基础上实现了一个用于CMOS图像传感器芯片的自动白平衡算法。该算法将增益计算的计算法与迭代法结合使用，并用比较器和移位寄存器来取代复杂的组合逻辑单元，在不增加硬件开销的基础上提高了计算精度与处理速度。
CMOS图像传感器 白平衡 色温 增益计算 CMOS image sensor white balance color temperature gain calculation
西北工业大学 计算机学院,陕西 西安 710072
设计了一种温度系数可调的带隙基准源,利用控制PTAT电流的大小产生具有不同温度系数的基准电压,仅采用两个双极型晶体管,具有较好的电源噪声抑制特性。与传统方法相比,简化了电路结构,减小了占用芯片面积,改善了版图设计的对称性。该电路在更宽的调节范围内,通过4位控制信号可实现16级的温度系数调节,同时通过设计专门电路提高了电源噪声抑制比。采用0.35 μm CMOS工艺实现了该带隙基准源。仿真结果表明,基准电压的温度系数可在-1.76~+1.84 mV/℃范围内进行调节,低频时基准电压的PSRR达到-110 dB。
带隙基准 PTAT电流 温度系数可调 bandgap reference PTAT current adjustable temperature coefficient PSRR PSRR
西北工业大学 教育部嵌入式系统集成工程研究中心,陕西 西安 710065
引入了一种应用于TFT-LCD驱动芯片的内置正负倍压电荷泵结构。在对其动作原理进行分析的基础上,对该电荷泵进行了时钟频率及开关网络中开关尺寸的优化并得到了最优的升压效率及功率效率。基于0.18 μm高/中/低混合电压CMOS工艺的仿真结果表明,该优化方案是行之有效的:电路工作在最优时钟频率f=15 kHz时,可以使升压效率达到最大值(2 mA负载,升压效率最高达到86.7%);而开关网络采用最优的开关尺寸设置,可以使电荷泵的功率效率达到最高(2 mA负载,f=15 kHz,功率效率经优化后达到83.6%)。该电荷泵电路已被成功应用于一款TFT-LCD驱动芯片中。
正负倍压电荷泵 TFT-LCD驱动芯片 升压效率 功率效率 step-up and inverse charge pump TFT-LCD driver IC DC-DC conversion efficiency power efficiency
北京有色金属研究总院 北京国晶辉红外光学科技有限公司，北京 100088
论述了制备红外用CVD ZnS多晶材料的化学气相沉积工艺和热等静压处理工艺。针对CVD ZnS多晶材料具备优良的光学和力学性能，采用化学气相沉积工艺和热等静压处理技术成功研制出大尺寸多晶材料，其最大尺寸达到250mm×15 mm。测试了CVD ZnS样品的各项光学、力学性能指标。样品的全波段透过率均接近ZnS材料的本征水平，折射指数均匀性优于2×10－5，在1．06μm的吸收系数为2×10－3cm－1，抗弯强度达到104 MPa。
化学气相沉积 热等静压处理 CVD ZnS CVD ZnS chemical vapor deposition hot isolated pressing
