系统级静电放电(ESD)效应仿真可以在电子系统进行测试之前进行有效的静电放电效应防护, 缩短研发周期。根据传输线脉冲测试(TLP)结果, 对瞬态电压抑制(TVS)二极管和芯片引脚进行spice行为建模, 结合ESD脉冲源的等效电路模型, PCB板的S参数模型, 采用场路协同技术完成了系统级静电放电效应的仿真。针对一个典型的电子系统, 在IEC 61000-4-2 ESD应力作用下, 完成了一款开关芯片防护电路的仿真, 并对电路进行了加工、放电测试, 仿真与测试芯片引脚的电压波形吻合良好, 验证了该仿真方法的有效性。

在盖革模式下工作的雪崩光子二极管( APD)也称为单光子雪崩光子二极管( single photon avalanche photon diode, SPAD)是一种常用于激光测距成像领域的单光子探测器。本文针对 SPAD探测应用中的淬火问题, 设计了一种电容淬火( capacitive quenching circuit, CQC)电路。首先, 根据 SPAD器件的性能参数, 建立了 SPAD的 SPICE等效模型, 并通过无源淬火电路验证了该模型。其次, 基于该等效模型的基础上, 仿真验证了所设计的 CQC淬火电路的淬火效果。仿真结果表明：所设计的 CQC电路不仅具有门控有源淬火电路的优点, 而且具有更稳定的偏置电压和击穿电流。本文设计的 CQC淬火电路的淬火时间和恢复时间分别为 16 ns和 41 ns, 基本可满足单光子测距的应用需求。

介绍了激光通信中用于信标探测的大功率窄脉冲半导体激光器的驱动仿真方法和测试方法, 原理仿真采用储能法在multisim中进行激光器驱动功能验证, 然后利用器件的IBIS或者spice模型对核心器件功能进行了电源完整性和信号完整性仿真, 最后介绍了输出光脉冲的峰值功率与平均功率的测试方法。最终设计结果表明, 功能仿真和后端仿真结果与驱动电路的电流和脉宽设计参数一致。

单光子雪崩光电二极管(SPAD)是目前激光测距领域常见的单光子探测器。针对SPAD在单光子探测应用中的高速淬灭问题, 设计了一种可以快速淬灭雪崩电流、缩短偏置电压恢复时间的主被动混合淬灭电路。根据实际使用的SPAD器件相关性能参数, 建立了SPAD的SPICE模型; 使用被动淬灭电路对该模型进行验证, 证实了该模型的准确性和实用性; 结合SPICE模型, 通过计算机仿真技术对主被动混合淬灭电路进行了参数调整和功能验证。结果表明, 所设计电路的淬灭时间和恢复时间分别达到200和400ps, 满足单光子激光测距的应用需求。该混合淬灭电路结构简单, 可以用于全集成单光子阵列探测器的相关研究。

介绍了一种利用横向双扩散金属氧化物半导体(LDMOS)作为开关器件驱动激光半导体的设计方法。通过对半导体激光器驱动电路原理的分析，并结合PSPICE建立射频功率晶体管的电路模型，经过理论分析和计算从而获得更优化的驱动电路；采用高速电流反馈型运算放大器构成电流串联负反馈电路从而得到稳定的输出电流，有效地提高了窄脉冲信号的转换速率和频响特性。实验结果表明，半导体激光器输出电流脉宽20 ns-CW可调，上升和下降时间小于10 ns，幅度最高可达2 A，重复频率为0~10 MHz。实验结果验证了设计思路的可行性，进一步提高了半导体激光器的输出指标。

以实验室自主研发的2维半导体器件-电路联合仿真程序用于分析高功率微波注入下半导体器件的毁伤机理，以此2维半导体器件-电路联合仿真程序为基础加以扩展，添加了电磁波辐照射下微带线的SPICE电路模型。扩展后的程序可以同时用于分析平面波入射下含半导体器件的PCB电路的高功率微波辐照效应和置于带孔缝屏蔽腔中的PCB电路的高功率微波辐照效应。应用此仿真程序分析了一个含有低噪声放大器的简单PCB电路，得到了该PCB电路在不同形式平面波入射下低噪声放大器的烧毁阈值，在该PCB电路置于屏蔽腔中时，低噪声放大器输入端口出现耦合干扰电压情况。