检索结果-内蒙古大学图书馆

单片机与嵌入式系统应用 2022年第6期22卷 82-86页

作者：甄国涌李亚政贾兴中中北大学电子测试技术重点实验室太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室

基于国产FPGA芯片FMK50设计了一种多路高精度模拟信号源。设计由FPGA控制14位高精度DAC完成D/A转换,将产生的信号通过高速模拟开关及采样保持电路实现96路输出;采用内部ADC配合上位机设计自检模块对96路输出信号进行回采与标定。测试结... 详细信息

基于国产FPGA芯片FMK50设计了一种多路高精度模拟信号源。设计由FPGA控制14位高精度DAC完成D/A转换,将产生的信号通过高速模拟开关及采样保持电路实现96路输出;采用内部ADC配合上位机设计自检模块对96路输出信号进行回采与标定。测试结果表明,系统在100%国产化的基础上稳定输出可配置的0~5 V电压信号且精度优于0.2%FS,自检模块设计大大提高了系统的输出精度及自动化程度。

关键词： FMK50 信号源高精度 FPGA

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高频响MEMS压力传感器设计与制备

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仪表技术与传感器 2021年第6期 6-10页

作者：梁庭薛胜方雷程王文涛李志强单存良中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室动态测试技术山西省重点实验室山西太原030051

高频响MEMS压力传感器,常用于各项高速冲击波动态测试,能够完整地呈现和评估测试当场下的动态效果。高频高压高温芯片的加工与刚性封装外壳是高频响MEMS压力传感器的研究难点。文中通过设计仿真、工艺加工试验及封装测试,设计加工出一... 详细信息

高频响MEMS压力传感器,常用于各项高速冲击波动态测试,能够完整地呈现和评估测试当场下的动态效果。高频高压高温芯片的加工与刚性封装外壳是高频响MEMS压力传感器的研究难点。文中通过设计仿真、工艺加工试验及封装测试,设计加工出一种齐平式倒装封装的高频响MEMS压力传感器。完成220℃的温度-压力复合场动态性能测试,补偿后的传感器精度可达±1.5%FS,频响可达375.2 kHz。

关键词：高频响压力传感器芯片加工倒装封装齐平封装性能测试

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一种可变增益的音频放大电路设计及实现

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电子设计工程 2022年第7期30卷 1-5页

作者：陈梦凡郭涛啜燕军畅彦祥万晨中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051

针对音频设备应用,需要对动态范围大的声音信号进行预处理,使声音信号维持在一个合理的幅度内,保证声音输出的良好效果,以避免由于信号过大造成后级电路产生严重失真损坏音质,或信号过小受到噪声干扰使声音淹没等现象。文中提出了一种... 详细信息

针对音频设备应用,需要对动态范围大的声音信号进行预处理,使声音信号维持在一个合理的幅度内,保证声音输出的良好效果,以避免由于信号过大造成后级电路产生严重失真损坏音质,或信号过小受到噪声干扰使声音淹没等现象。文中提出了一种可自动控制增益的音频放大电路,该电路主要由前置放大电路、峰值检测器、阈值检测模块、可变增益放大器构成,可以实现20 Hz~20 kHz的自动增益控制。

关键词：可变增益放大器均方根-直流转换集成多路模拟开关反馈控制

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一体化仿生结构压电MEMS水声传感器

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微纳电子技术 2022年第1期59卷 50-57页

作者：石树正耿文平毕开西李芬丑修建中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051 河北建筑工程学院机械工程学院河北张家口075000

为了实现水声传感器的低能耗、高灵敏度以及低成本批量制造,设计并制备了一种四螺旋梁集成拾振微球的一体化仿生压电微电子机械系统(MEMS)水声传感器。根据水母耳石触觉结构和水母身体回弹发电原理对该传感器进行仿生结构设计,并通过建... 详细信息

为了实现水声传感器的低能耗、高灵敏度以及低成本批量制造,设计并制备了一种四螺旋梁集成拾振微球的一体化仿生压电微电子机械系统(MEMS)水声传感器。根据水母耳石触觉结构和水母身体回弹发电原理对该传感器进行仿生结构设计,并通过建模仿真确定其几何尺寸。利用溶胶-凝胶法制备了PbZr_(0.52)Ti_(0.48)O_(3)(PZT)压电薄膜,实现了压电层与Si晶圆片的异质集成,使用MEMS工艺制造了传感器件并完成封装。通过水声校准系统进行接收灵敏度测试,结果表明水声传感器的灵敏度达到-184.63 dB,表现出良好的灵敏度特性。对促进无源水声传感系统的发展和解决深海环境中微弱信号的灵敏识别、探测等技术难题具有重要意义。

关键词：微电子机械系统(MEMS) 水声传感器仿生结构压电效应异质集成

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外系统等效器的国产化设计及测试

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舰船电子工程 2024年第3期44卷 144-148页

作者：程志远张会新姚玉林康长盛中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051 中国人民解放军91515部队三亚572016

火箭、卫星等飞行器测试实验阶段需要外部系统等效器来模拟各种控制信号和测量参数。然而近几年国外实施技术封锁,为解决我国芯片领域面临着“卡脖子”的问题,创新性地提出了一种以国产FPGA为控制核心、国产电源芯片为供电核心、国产千... 详细信息

火箭、卫星等飞行器测试实验阶段需要外部系统等效器来模拟各种控制信号和测量参数。然而近几年国外实施技术封锁,为解决我国芯片领域面临着“卡脖子”的问题,创新性地提出了一种以国产FPGA为控制核心、国产电源芯片为供电核心、国产千兆以太网和国产四路收发有源光模块为传输核心的外系统等效器。经过在高、低温试验,振动试验以及电磁干扰试验的测试下,该系统实时性好、可靠性高,在光纤链路中的通信速度可达1.25Gbit/s,满足了项目要求,达到了国产化的目的,并已成功应用于某型号等效器测试系统中。

关键词：国产化等效器 FPGA 千兆网上位机

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弹载角速度测量传感器量程调节电路设计

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自动化与仪器仪表 2024年第3期 216-218,223页

作者：王镜淇李杰马喜宏胡陈君郝雅茹罗飞舟中北大学电子测试技术国防科技重点实验室太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051 中国运载火箭技术研究院宇航业务部结构处北京100000

角速率的精准测量是实现弹药制导化改造的重要手段。针对市面上常见的角速度陀螺仪量程与弹体旋转角速率无法匹配的问题,通过运算放大器对角速度陀螺仪的输出电压进行线性放大以适应性匹配弹体旋转角速率。利用高速飞行仿真转台对设计... 详细信息

角速率的精准测量是实现弹药制导化改造的重要手段。针对市面上常见的角速度陀螺仪量程与弹体旋转角速率无法匹配的问题,通过运算放大器对角速度陀螺仪的输出电压进行线性放大以适应性匹配弹体旋转角速率。利用高速飞行仿真转台对设计电路进行试验论证,试验结果表明:设计的传感器量程调节电路正确,在正负满量程测试条件下,角速率测量绝对误差在15°左右,该设计方法具备一定的工程应用价值。

关键词： MEMS角速度传感器量程调节 ADXRS649 运算放大器调理电路设计与标定

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基于Serial RapidIO的远距离高速数据传输

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电子测量技术 2021年第21期44卷 125-132页

作者：辛云旭文丰张凯华中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室电子测试技术国家重点实验室太原030051

为解决传统总线在FPGA与FPGA之间高速数据传输时在带宽、灵活性、传输距离和可靠性等方面的不足,提出了一种基于Serial RapidIO(SRIO)互连体系结构和光电转换模块为一体的远距离高速数据传输方案。该方案以Xilinx的ZYNQ7000系列FPGA和Ki... 详细信息

为解决传统总线在FPGA与FPGA之间高速数据传输时在带宽、灵活性、传输距离和可靠性等方面的不足,提出了一种基于Serial RapidIO(SRIO)互连体系结构和光电转换模块为一体的远距离高速数据传输方案。该方案以Xilinx的ZYNQ7000系列FPGA和Kintex7系列FPGA为RapidIO的互连设备,通过调用Xilinx的IP核实现SRIO传输协议并对逻辑层的用户接口编程完成通信,数据交换接口采用光电转换模块以光缆替代电缆实现远距离数据交换。经过大量测试试验,该方案在通信两端连接10 km光缆实现的传输速度为444 Mbit/s,传输过程零误码零丢帧,且系统运行稳定、可靠。

关键词： FPGA SRIO 光电转换远距离高速传输

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基于CO_(2)激光器的长周期光栅制作及实验

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计算机测量与控制 2023年第12期31卷 216-223页

作者：樊文韬林雅坤郭子裕张会新湖北久之洋红外系统股份有限公司武汉430200 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

长周期光纤光栅(LPFG)作为一种重要的无源光器件,以其独特的性能和优势被广泛应用于光纤通信与传感领域;近年来发表了许多不同的LPFG制造方法,但产品可靠性依旧是需要解决的关键问题;提出用CO_(2)激光熔融拉伸法制备长周期光纤光栅,改... 详细信息

长周期光纤光栅(LPFG)作为一种重要的无源光器件,以其独特的性能和优势被广泛应用于光纤通信与传感领域;近年来发表了许多不同的LPFG制造方法,但产品可靠性依旧是需要解决的关键问题;提出用CO_(2)激光熔融拉伸法制备长周期光纤光栅,改善了在LPFG制备中各种因素影响导致刻写失败的问题,该方法采用CO_(2)激光器对光纤进行加热软化,在步进电机的恒定拉力下拉锥,重复在据上一锥形中心一个光栅周期的位置处加热拉伸,得到在波长为1 539 nm处出现最大衰减峰,峰值大于15 dB的长周期光纤光栅,提高了LPFG的制备成功率及一致性;并对产品的可靠性进行验证,测试其温度、轴向应力的敏感特性;该研究在光纤激光系统及其应用的光学器件方面有较大应用潜力。

关键词： CO_(2)熔融拉伸成锥法单模光纤长周期光纤光栅光纤光学光栅特性

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高温旋转环境下的电子设备热设计

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现代电子技术 2022年第4期45卷 19-22页

作者：谭雯沈三民杨峰中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051

针对航空发动机轴上的测试电子设备在发动机舱内高温环境下的散热需求,文中设计一种外部隔热和内部吸热相结合的热控制结构来满足电子设备的正常工作需求,确保电子设备在250℃的高温环境中能持续工作60 min,且电子器件的表面温度不超过... 详细信息

针对航空发动机轴上的测试电子设备在发动机舱内高温环境下的散热需求,文中设计一种外部隔热和内部吸热相结合的热控制结构来满足电子设备的正常工作需求,确保电子设备在250℃的高温环境中能持续工作60 min,且电子器件的表面温度不超过规定使用的最高温度。相比其他的散热结构,外部隔热结合内部相变的防护结构具有不依赖于环境温度、成本低、结构简单、可随设备一同旋转的优点。采用热仿真软件ANSYS对隔热结构和相变结构建立模型、设定边界条件、添加材料热物理性能参数,然后进行数值模拟。软件仿真结果表明,文中所设计的热防护结构可以满足电子设备工作温度的需要。

关键词：热设计电子设备隔热防护相变储热高温旋转环境热控制热仿真

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热处理对溅射在金属探针上的铂薄膜的影响

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传感器与微系统 2022年第2期41卷 9-13页

作者：雷程冯伟梁庭齐蕾熊继军中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051 北方自动控制技术研究所山西太原030006

研究了退火温度对铂薄膜微观结构和电学性能的影响。在高曲率微小金属探针表面原位制造铂薄膜温度探测器,在450,500,550℃条件下进行退火。研究了不同厚度SiO_(2)薄膜对铂薄膜表面形貌的影响,重点介绍了经过不同温度退火后铂薄膜表面形... 详细信息

研究了退火温度对铂薄膜微观结构和电学性能的影响。在高曲率微小金属探针表面原位制造铂薄膜温度探测器,在450,500,550℃条件下进行退火。研究了不同厚度SiO_(2)薄膜对铂薄膜表面形貌的影响,重点介绍了经过不同温度退火后铂薄膜表面形貌和电学性能变化及其两者之间的相关性。实验结果表明:在金属探针表面制备2μm的SiO_(2)薄膜,既可以达到绝缘的效果,也可以保证粘附性。铂薄膜温度探测器初始电阻值、灵敏度和迟滞都有较大提高。但温度越高,对铂薄膜温度探测器的线性度影响越小。由于初始电阻值的变化幅度明显大于斜率ΔT/ΔR的变化幅度,所以电阻温度系数(TCR)均减小。因此,利用接近式光刻技术直接在高曲率物体表面制备金属薄膜,经过退火处理后可以得到稳定性高,响应速度较快、热阻性能较好的铂薄膜温度探测器。

关键词：铂薄膜微观结构电学性能金属探针原位电阻温度系数

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