1 上海理工大学 材料与化学学院，上海 200093
2 上海理工大学科技发展研究院 技术转移中心，上海 200093
采用包埋法将通过二苯甲酰甲烷（DBM）和1⁃10无水邻菲啰啉（Phen）制得的稀土配合物Eu（DBM）3Phen包埋进羧基化聚苯乙烯微球中，再通过配位作用引入镧系发光中心Tb3+，获得具有双发射中心的荧光聚苯乙烯微球杂化探针Tb⁃PS@Eu（DBM）3Phen。利用SEM、TEM、FT⁃IR、XPS、UV⁃Vis、PL等表征方法对探针分子的结构和性能进行分析。研究结果表明，Tb⁃PS@Eu（DBM）3Phen具有优异的稳定性、分散性和荧光性能。此外，通过进一步研究探针分子对2，6⁃吡啶二甲酸（DPA）的荧光传感性能，发现DPA能够对Tb⁃PS@Eu（DBM）3Phen的荧光产生明显的增强效果，这可能是由于DPA和聚苯乙烯微球表面的铽离子配位，进而使配体⁃稀土之间的能量传递过程受到影响，从而造成Tb⁃PS@Eu（DBM）3Phen的荧光增强。同时，Tb⁃PS@Eu（DBM）3Phen对DPA具有较强的选择性和抗干扰能力，有望用作检测识别DPA的荧光探针。
稀土配合物 荧光微球 DPA 比率荧光传感 lanthanide complexes fluorescent microspheres DPA ratiometric fluorescent sensing
电子科技大学 电子薄膜与集成器件国家重点实验室, 成都 6100054
提出了一种采用单周期输出电压预测(SCOVP)技术的自适应导通时间(AOT)控制Buck变换器。该变换器可以在输入输出电压及负载变化时实现频率恒定, 并可设置外部电阻使Buck变换器准确工作在高开关频率下。首先分析了传统AOT控制Buck变换器的开关频率产生漂移的原因, 并提出了一种采用SCOVP技术的单脉冲计时器(OST)电路。其次通过单周期占空比预测输出电压信息, 并根据预测的输出电压和负载电流补偿TON时间, 实现了Buck的频率稳定。该变换器采用0.18 μm BCD工艺进行电路设计。仿真结果表明, 在2 MHz开关频率下, 负载电流从1 A到5 A变化时, Buck变换器的最大频率变化ΔfSW仅13 kHz, 负载平均频率变化ΔfSW/ΔILoad为3.24 kHz/A。同时, 变换器频率设置准确度从88%提升到99.35%。
AOT控制 Buck变换器 单周期输出电压预测技术 adaptive constant on time control buck converter single cycle output voltage prediction
电子科技大学 电子薄膜与集成器件国家重点实验室, 成都 610054
提出了一种智能高侧功率开关的短路保护电路, 包括输出短路检测电路、延时信号产生电路和栅源电压限制电路。采用NMOS管用作功率管, 使电路短路时仍处于安全工作区内, 提升了高侧功率开关的可靠性。采用0.6 μm HV SOI工艺对该短路保护电路进行了仿真验证。仿真结果表明, 在硬开关故障和负载短路两种情况下, 功率管保持处于安全工作区内。
智能高侧功率开关 短路保护 安全工作区 intelligent high-side power switch short-circuit protection safe operating area
电子科技大学 电子薄膜与集成器件国家重点实验室, 成都 610054
提出了一种采用自适应斜坡补偿(ARC)的恒定导通时间控制Buck变换器。引入了两个斜坡电压, 实现对电感电流下降斜率的检测; 通过负反馈环路调节斜坡斜率, 使斜坡斜率跟随电感电流下降斜率的变化。最终斜坡补偿带来的额外极点被固定下来, 以便于补偿设计。在此基础上, 引入瞬态增强电路, 提高了负载阶跃响应速度。在5 V输出电压下, 负载从3 A到100 mA阶跃时, 输出上冲电压减小了150 mV, 恢复时间缩短了10 μs。负载从100 mA到3 A阶跃时, 输出下冲电压减小了130 mV, 恢复时间缩短了12 μs。
自适应斜坡补偿 电流模 恒定导通时间 Buck变换器 adaptive slope compensation current mode COT buck converter
电子科技大学 电子薄膜与集成器件国家重点实验室, 成都 610054
提出了一种用于Buck变换器的开关电流型误差放大器(SC-EA)。在Buck结构中, 无需片外补偿即可使系统保持稳定, 节省了芯片面积, 功率密度更高。误差放大器的带宽随开关频率改变而自适应变化, 在高频时仍具有较好稳定性和瞬态响应速度。使用开关电流型误差放大器的谷值电流模COT结构实现了片上频率补偿, 省掉了片外元件, 可实现多路并联均流, 具有较快的瞬态响应速度。采用018 μm BCD工艺进行了电路设计。仿真结果表明, 在6 MHz、1 MHz开关频率下, 选用10 μF、70 μF输出电容即可达到环路稳定, 实现自适应带宽。在6 MHz开关频率下, 上、下阶跃瞬态响应时间分别为63 μs、55 μs; 在1 MHz开关频率下, 上、下阶跃瞬态响应时间分别为277 μs、284 μs。
谷值电流模COT控制 Buck变换器 开关电流型误差放大器 valley current mode COT control buck converter switched current error amplifier
1 中国矿业大学 信息与控制工程学院，江苏 徐州 221116
2 江苏海洋大学 电子工程学院，江苏 连云港 222005
SPGD算法是一种应用广泛的无波前探测自适应光学控制算法。传统SPGD算法中增益系数保持某一固定值不变，随着变形镜单元数的增加，这将导致算法收敛速度变慢及陷入局部极值的概率增大。Adam优化器是深度学习常用的一种优化随机梯度下降算法，它具有增益系数自适应性调整的特点。将Adam优化器自适应调整增益系数的优势与SPGD算法结合起来用于自适应光学系统控制。分别以32、61、97、127单元变形镜作为波前校正器件，不同湍流强度的波前像差作为校正对象，建立了无波前探测自适应光学系统模型。结果表明，优化后的算法收敛速度更快，而且陷入局部极值的概率降低，并且随着变形镜单元数的增加与湍流强度的增大，算法的优势更加明显。以上研究结果为基于Adam优化的SPGD算法的实际应用提供了理论基础。
自适应光学 SPGD 波前校正 变形镜 Adam adaptive optics SPGD wavefront correction DM Adam 红外与激光工程
2020, 49(10): 20200274
1 中国矿业大学 信控学院, 江苏 徐州 221116
2 江苏海洋大学 电子工程学院, 江苏 连云港 222005
3 中国电子科技集团第五十三研究所 光电信息安全控制科学技术实验室, 天津 300308
4 江苏省海洋资源开发研究院, 江苏 连云港 222005
变形镜是自适应光学系统的关键元件, 它对波前像差的拟合能力决定了自适应光学系统的校正性能。文中从变形镜对Zernike单阶像差、组合像差以及闭环校正三个方面分析97单元变形镜的拟合能力。仿真结果表明, 当原始波前均方根的值为一个波长时, Zernike多项式前3~42阶残余波前像差的RMS小于0.4λ, 说明变形镜对Zernike的前3~42阶像差具有较好的拟合能力。变形镜对Zernike多项式组合相差拟合以及基于随机并行梯度下降算法的闭环校正结果表明, 当波前像差较小时, 像差基本得到完全拟合及校正, 当波前像差较大时, 如D/r0=20时, 残余波前像差的RMS值均小于0.14λ (初始RMS为0.63λ)。分析结果对97单元变形镜的实际应用提供了理论依据和使用参考。
激光技术 97单元MEMS变形镜 校正能力 laser techniques 97-element DM correction capability SPGD SPGD
