李卫 1,*武志学 1,2王庆伟 1李瑞鑫 1[ ... ]郑耀辉 1,3
作者单位
摘要
1 山西大学光电研究所,量子光学与光量子器件国家重点实验室,山西 太原 030006
2 山西大学物理电子工程学院,山西 太原 030006
3 山西大学极端光学协同创新中心,山西 太原 030006
在理论分析的基础上,利用光电二极管的固有结电容和可变电感构成共振电路实现光电探测。通过精简电路并对电路板进行精密布板设计,降低由原内部混频电路带来的杂散寄生电容的影响;利用选定低噪声芯片、低转换损耗混频器及滤波器隔离噪声,构建高信噪比的集成化共振型光电探测器(RPD),并实现了对特定调制信号的高效探测。实验结果表明:在相同条件下,RPD增益在共振频率下比商用宽带探测器(BPD)高大约30 dB。利用RPD获得的锁腔误差信号的峰峰值是BPD的16倍,其误差信号的信噪比比现有BPD高18 dB左右。可见,此RPD能够为高性能压缩态光场制备提供器件支持。
量子光学 共振电路 光电探测 集成化 高信噪比 压缩态 
光学学报
2023, 43(7): 0727001
作者单位
摘要
西南交通大学 物理科学与技术学院, 成都 610031
重频条件下电容器充电电源谐振电路由于谐振电容剩余电压的存在从而产生异常振荡,进而引发开关过流导致电源故障。针对这一问题,在分析谐振电路工作原理基础上,提出了在每个充电周期结束后,通过控制电源自身的部分开关导通,从而释放谐振电容剩余电压的解决方法,不仅可以让谐振电路趋于稳定,还避免了添加泄放电路的缺点,其控制方法也简单通用。对800 V/6 A的充电电源进行了电路仿真和实验验证,仿真和实验结果均表明,本文提出的方法可以在充电周期结束后将谐振电容上的剩余电压迅速归零,谐振电流也趋于稳定,有效抑制了谐振电路的异常振荡,从而验证了方法的有效性和实用性。
谐振电路 电容器充电电源 重复频率 振荡抑制 开关控制 resonant circuit capacitor charging power supply repetition frequency oscillation suppression switch control 
强激光与粒子束
2022, 34(7): 075018
作者单位
摘要
上海理工大学 机械工程学院, 上海 200093
在诸如粒子加速器等应用中,要求高压脉冲的电压、电流顶降尽可能低。减小顶降的常用方法是增加储能电容器的容量,但代价是系统的能效较低、体积较大、功率较高。另一种方法是插入一些特殊级来补偿电压顶降。在固态Marx发生器中,当谐振电感和补偿开关串联起来与普通级中的主电容并联时,就得到了补偿级。本文在16级单极性固态Marx发生器中加入了四个基于谐振电路的补偿级,以补偿不同负载、不同脉宽下的电压顶降。在放电过程中,将正弦电压的近线性部分加到负载上作为补偿,实现了几乎无电压顶降的矩形脉冲。不同的补偿级数可以对电压顶降进行不同程度的补偿,补偿效果也是可调的。此外,只要关断谐振管,这些补偿级也可以作为固态Marx发生器中的普通级工作,从而加以利用。由于谐振补偿级中的电容也与Marx电路中的电容并联充电,因此不需要辅助电源充电。实验结果表明,在400 Ω和5 kΩ阻性负载上,2.5 kV和10.5 kV脉冲的电压顶降分别都能得到理想的补偿。为了获得更好的补偿效果,脉冲宽度应小于正弦电压的近线性部分的长度。
电压顶降补偿 Marx发生器 脉冲电源 谐振电路 voltage droop compensation Marx generator pulsed power supply resonant circuit 
强激光与粒子束
2022, 34(7): 075005
作者单位
摘要
上海理工大学 机械工程学院,上海 200093
提出一种基于谐振电路与脉冲变压器结合的高压脉冲实现方案,该方案利用电容与电感的谐振效应,结合脉冲变压器的升压作用,在仅使用一个半导体开关的条件下,实现高压脉冲的输出,其结构简单,成本低,并且可实现零电压关断。并对于电路的运行模式进行了理论分析,搭建了原理样机进行实验。容性负载条件下,实现频率1~ 15 kHz、幅值0~ 10 kV可调的高压脉冲输出,对比分析了续流支路以及续流电阻对于输出高压脉冲波形的影响。利用该脉冲电源进行DBD放电实验,成功驱动介质阻挡放电反应器,验证了该方案的可行性。
谐振电路 脉冲电源 脉冲变压器 介质阻挡放电 resonant circuit pulse generator pulsed transformer dielectric barrier discharge 
强激光与粒子束
2022, 34(4): 045002
作者单位
摘要
1 西南科技大学 信息工程学院, 四川 绵阳 621010
2 中国工程物理研究院 电子工程研究所, 四川 绵阳 621999
3 中国科学院 高能物理研究所 核探测与核电子学国家重点实验室, 北京 100049
使用耦合谐振电路理论设计微带交指滤波器具有较好的灵活性, 然而当衬底厚度和中心频率增加到一定程度时, 由传统的50 Ω抽头线得到的外部品质因数Qe达不到理论值。为了增大实际设计中的Qe, 同时匹配源和负载, 本文将传统的抽头结构改进为一段50 Ω微带线与一段较细微带线组合的类SIR抽头; 此外, 为了减小微带线阶跃变化带来的回波损耗, 将类SIR抽头改进为一段50 Ω微带线与一段较细微带线渐变式过渡的抽头。最终, 分别采用类SIR抽头和渐变式抽头设计了一个Ka波段微带交指滤波器。仿真表明: 使用类SIR抽头和渐变式抽头得到的Qe都能与理论值相匹配, 且带渐变式抽头的滤波器相比于带类SIR抽头的滤波器, 其回波损耗减小8.31 dB, 插入损耗减小0.16 dB。从而验证了所提出的两种抽头结构改进的可行性。
微电子机械系统 耦合谐振电路理论 微带滤波器 交指 抽头线 结构改进 Micro-Eletro-Mechanical System(MEMS) coupled resonant circuit theory microstrip filter interdigital tapped-line structure improvement 
光学 精密工程
2018, 26(9): 2261
作者单位
摘要
中国科学院 电子学研究所 高功率微波源与技术重点实验室, 北京 100170
为了开展太赫兹器件试验研究, 设计了高重复频率脉冲电源系统。电源输出脉冲电压30 kV, 脉冲电流200 mA, 最大重复频率3 kHz, 脉冲宽度10~100 μs, 采用本地PLC加远程计算机控制模式来实现电源的本控及遥控。对系统的核心部件: 充电电源和脉冲开关的拓扑结构进行了研究, 并开展了仿真和试验。结果表明: 采用LC串联谐振恒流充电技术以提高充电电源工作效率以及在负载打火情况下的可靠性; 基于MOSFET并进行优化设计的串联脉冲开关可以获得快速的脉冲前后沿。电源系统的输出指标满足负载工作要求, 在高重复频率、打火条件下能够稳定工作。
串联谐振 高功率脉冲 高重复频率 series resonant circuit MOSFET MOSFET high power pulse high repetitive frequency 
强激光与粒子束
2018, 30(2): 023101
作者单位
摘要
上海交通大学 电子信息与电气工程学院,上海 200240
对采用电磁感应无线能量传输(WPT)系统为视频胶囊内窥镜(VCE)提供能量的技术进行优化,主要对无线能量发射系统进行了改进,并搭建了便携式WPT平台。通过比较磁场强度和均匀度,选定了合适的发射线圈结构; 通过分析谐振原理并测试Q值变化,确定了传输频率; 在发射电路中加入可调电感提高频率稳定性,并测量了电流的波动情况。实验显示: 优化设计的WPT系统稳定可靠,VCE在WPT平台上工作正常,可以30 frame/s的帧率向接收天线发送分辨率为320×240的图像,功率为78.4 mW。该无线能量发射系统可携带,传输效率和稳定性受人体行动影响较小,可保证VCE在高频率和高分辨率状态下持续工作,提高了VCE临床应用的可行性。
无线能量传输 视频胶囊内窥镜 谐振电路 频率稳定性 wireless power transmission video capsule endoscopy resonant circuit frequency stability 
光学 精密工程
2014, 22(1): 132
作者单位
摘要
南京航空航天大学 机械结构强度与振动国家重点实验室, 江苏 南京 210016
由于传统的压电作动器驱动易造成严重发热、波形欠佳以及处理速度要求较高等问题,本文提出了一种新型的基于压电作动器的非共振型直线电机及其驱动方式。为满足作动器大容性负载特性及其驱动器对高频率的需求,通过电路匹配分析,提出了直流升压变换器和谐振变换的驱动方案,设计了偏压电路使输出驱动波形满足作动器驱动电压的要求。采用傅里叶变换对设计的电路波形及电路功率进行了分析与计算,结果显示采用新驱动方式电路消耗的功率仅是线性驱动方式的61.7%。将设计的新驱动电路用于双作动器驱动的新型非共振型直线电机驱动实验表明,电机运转平稳,电路功耗小,实现了变频和变压驱动。
压电作动器 电机 谐振电路 偏置电压 piezoelectric actuator motor resonant circuit offset voltage 
光学 精密工程
2011, 19(10): 2464
作者单位
摘要
1 中国科学院 上海应用物理研究所, 上海 201800
2 中国科学院 研究生院, 北京 100049
利用上海光源储存环中受激电子束团位置信号频谱数据,确定了束团在加速器中运行的工作点及品质因数,获得了储存环垂直方向阻抗和横向阻尼率,分析了不稳定性产生的原因。阐述了加速器中受激束团的运动特点,以RLC振荡电路为基础,对束团运动进行简单的建模,利用模型中频率响应函数对频谱中的脉冲波形进行拟合,得到了用于表示运动阻尼及频率分散程度的品质因数。实验结果表明:利用该方法拟合得到的数据与原数据的相关性可达98%以上,所拟合波形与原波形整体相似度高。对不同流强下的数据进行了研究,随着流强的逐渐增加,工作点和品质因数同步减小,不稳定性加剧,流强达到阈值后,频谱中单峰分裂为双峰,束流品质降低。
工作点 品质因数 谐振电路 脉冲拟合 阻抗 阻尼率 tune quality factor resonant circuit pulse fitting impedance damping rate 
强激光与粒子束
2011, 23(8): 2187

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