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广西师范大学学报(自然科学版) 2025年

作者：黄媛艳路旋詹凯杰曾海勇广西师范大学广西类脑计算与智能芯片重点实验室电子与信息工程学院/集成电路学院广西师范大学广西高校集成电路与微系统重点实验室电子与信息工程学院/集成电路学院

随着电动汽车的广泛应用和环保政策的推行，合理调度电动汽车的充电行为对于满足用户需求和保障电网稳定性变得愈发重要。针对智能电网中电动汽车车主的差异化充电需求和传统机器学习算法存在的维数灾难问题，本文提出了一种基于深度Q... 详细信息

随着电动汽车的广泛应用和环保政策的推行，合理调度电动汽车的充电行为对于满足用户需求和保障电网稳定性变得愈发重要。针对智能电网中电动汽车车主的差异化充电需求和传统机器学习算法存在的维数灾难问题，本文提出了一种基于深度Q网络（deep Q-network， DQN）的电动汽车充电调度算法。该算法利用深度强化学习的优势，结合实时电价和车辆状态等信息，动态调整电动汽车的充放电行为，旨在最大化经济效益并优化电网负荷。实验结果表明，与非受控式充电策略相比，本文提出的算法在30天的测试期内可降低充电成本约65.6%，能够有效适应电网实时价格波动和用户需求变化，减少了高峰充电需求，有效降低了充电成本，提高了电网的稳定性。

关键词：电动汽车充电调度深度强化学习能量优化管理车联网智能电网信息交互

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基于深度学习的学生线上课堂注意力检测研究

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计算机仿真 2025年第4期 484-490+501页

作者：秦欣蒋品群夏海英宋树祥广西师范大学电子与信息工程学院广西高校集成电路与微系统重点实验室广西类脑计算与智能芯片重点实验室

针对线上课堂老师难以监督学生和难以得到教学反馈的问题,提出了一种以头部姿态检测为基础,结合面部表情识别和清醒度检测的学生线上课堂注意力检测方法。首先使用提出的深度学习网络对一段时间内学生的头部姿态、面部表情和清醒度进行... 详细信息

针对线上课堂老师难以监督学生和难以得到教学反馈的问题,提出了一种以头部姿态检测为基础,结合面部表情识别和清醒度检测的学生线上课堂注意力检测方法。首先使用提出的深度学习网络对一段时间内学生的头部姿态、面部表情和清醒度进行检测和识别,得到这三个因素在这一段时间内的得分,再后,使用这三个得分分别经过乘性融合得到简单评分S1和模糊综合评判得到模糊评分S2,最后,以S1、S2为基础,再进行一次模糊评分,得到最终得分S。为了验证方案的效果,建立了一个包含50名学生在线学习的录像数据集,其中包含了学生学习过程中的注意力等级标签。实验结果表明,在提出的方案中,课堂注意力等级评判的准确率达到了87.26%。这说明上述方案能够有效地评估学生的注意力水平,并帮助老师提高教学质量。

关键词：在线教育课堂监督模糊评判注意力

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GMI传感器在无损检测领域的应用研究进展

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微纳电子技术 2025年第2期62卷 22-37页

作者：杨真曹剑王克文黄家宝陈靖元罗松张朕泽祝梦娇孙学成广西师范大学电子与信息工程学院广西桂林541004 广西师范大学集成电路学院广西桂林541004 广西师范大学广西类脑计算与智能芯片重点实验室广西桂林541004 广西师范大学广西高校集成电路与微系统重点实验室广西桂林541004 中国石油集团渤海石油装备制造有限公司天津300450 上海大学机电工程与自动化学院微电子研究与开发中心上海200444

简要介绍了巨磁阻抗(GMI)传感器在无损检测(NDT)领域应用的优势,综合分析了GMI传感器应用于无损检测不同工况下的工作原理,并介绍了基于GMI传感器无损检测的检测方案,总结了GMI传感器在无损检测领域中的不同应用场景,重点阐述了GMI传感... 详细信息

简要介绍了巨磁阻抗(GMI)传感器在无损检测(NDT)领域应用的优势,综合分析了GMI传感器应用于无损检测不同工况下的工作原理,并介绍了基于GMI传感器无损检测的检测方案,总结了GMI传感器在无损检测领域中的不同应用场景,重点阐述了GMI传感器在铁磁性材料的无损检测、工业生产与应用时材料的结构健康监测、农业和矿物探测以及电池健康监测等方面的研究进展。最后,对当前基于GMI传感器的无损检测应用所面临的困难进行了总结,并对GMI无损检测传感器未来的发展方向进行了展望,为探索GMI传感器在工业领域的更多应用提供参考。

关键词：磁传感器巨磁阻抗(GMI)传感器无损检测(NDT) 检测方案结构健康监测

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12 bit 100 MS/s Flash-SAR混合模数转换器设计

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无线电工程 2023年第6期53卷 1421-1429页

作者：田芮谦宋树祥赵媛岑明灿蔡超波蒋品群广西师范大学电子与信息工程学院/集成电路学院广西桂林541004 广西高校集成电路与微系统重点实验室广西桂林541004

针对传统逐次逼近型模数转换器(Successive Approximation Register Analog-to-Digital Converter,SAR ADC)采样率和能量效率低等问题,设计了一款快闪型(Flash)与逐次逼近型(SAR)相结合的新型混合架构模数转换器。利用快闪型ADC一个时... 详细信息

针对传统逐次逼近型模数转换器(Successive Approximation Register Analog-to-Digital Converter,SAR ADC)采样率和能量效率低等问题,设计了一款快闪型(Flash)与逐次逼近型(SAR)相结合的新型混合架构模数转换器。利用快闪型ADC一个时钟周期内可以转换出多个数字码的优势,提高了ADC的采样率。采用新型混合开关切换策略与分段电容阵列技术相结合提升了ADC的能量效率,减小了版图面积。同时,电路采用预放大动态锁存比较器以降低噪声和失调对ADC性能的影响。采用SMIC 0.11μm工艺后,仿真结果表明,在1.2 V的工作电压下,当采样速率为100 MS/s,输入信号频率为45.04 MHz时,输出信号的信号噪声失真比(Signal-to-Noise-and-Distortion Radio,SNDR)为69.26 dB,无杂散动态范围(Spurious-free Dynamic Range,SFDR)为82.10 dB,有效位数(Effective Numbers of Bits,ENOB)达到11.21 bit,功耗为5.72 mW,版图尺寸为380μm×110μm。

关键词：逐次逼近快闪型模数转换器新型混合开关切换策略预放大动态锁存比较器异步时序

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一种高电源抑制比低温漂带隙基准电压源设计

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无线电工程 2023年第8期53卷 1910-1916页

作者：钱星蒋品群宋树祥岑明灿蔡超波广西师范大学电子与信息工程学院/集成电路学院广西桂林541004 广西高校集成电路与微系统重点实验室广西桂林541004

针对传统带隙基准电压源温度系数大、电源抑制比低等问题,设计了一种低温漂高电源抑制比的带隙基准电压源。将具有二阶温度项的亚阈值状态NMOS管漏电流转化为电压,以消除输出支路三极管的二阶温度项,实现二阶温度补偿;增加了一个前置的... 详细信息

针对传统带隙基准电压源温度系数大、电源抑制比低等问题,设计了一种低温漂高电源抑制比的带隙基准电压源。将具有二阶温度项的亚阈值状态NMOS管漏电流转化为电压,以消除输出支路三极管的二阶温度项,实现二阶温度补偿;增加了一个前置的新型预稳压电路,以提高基准源的电源抑制能力。SMIC 180 nm CMOS工艺下的后仿真结果表明,当供电电压为3.3 V时,在-40~140℃,温度系数为3.05×10-6/℃;在低于1 kHz的频率范围内,电源电压抑制比(PSRR)为-105 dB,整体静态电流仅为32μA。

关键词：带隙基准电压源预稳压亚阈值曲率补偿高电源抑制比低温漂

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基于开关电容的差分无源N通道滤波器

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广西师范大学学报（自然科学版） 2024年第5期42卷 52-60页

作者：刘畅平宋树祥蒋品群岑明灿广西师范大学电子与信息工程学院/集成电路学院广西桂林541004 广西高校集成电路与微系统重点实验室(广西师范大学) 广西桂林541004 广西类脑计算与智能芯片重点实验室(广西师范大学) 广西桂林541004

针对传统N通道滤波器不能抑制谐波、谐波混叠且具有一定插入损耗的问题,本文设计一款基于开关电容的差分无源N通道滤波器。该滤波器使用不同容值的电容加权多相信号来消除奇次谐波,利用不同时钟信号叠加的原理抑制谐波混叠,同时,采用电... 详细信息

针对传统N通道滤波器不能抑制谐波、谐波混叠且具有一定插入损耗的问题,本文设计一款基于开关电容的差分无源N通道滤波器。该滤波器使用不同容值的电容加权多相信号来消除奇次谐波,利用不同时钟信号叠加的原理抑制谐波混叠,同时,采用电容堆叠技术提供一定的增益减小插入损耗。滤波器采用TSMC 40 nm CMOS工艺,Cadence Spectre RF软件仿真结果表明:该滤波器的中心频率fs可调范围为0.3~1.5 GHz,当fs=500 MHz时,对3次和5次谐波均有48 dB以上的抑制效果,对最强谐波混叠抑制达到60 dB以上,且没有插入损耗,噪声系数(NF)为2.5~2.8 dB,线性度(IIP3)在15 dBm以上。

关键词： N通道滤波器谐波抑制谐波混叠无源差分结构

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MEMS微型线圈及其在磁敏传感器中的应用

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微纳电子技术 2025年第3期62卷 99-120页

作者：杨真陈靖元张朕泽祝梦娇黄家宝孙学成雷冲广西师范大学电子与信息工程学院广西桂林541004 广西师范大学广西类脑计算与智能芯片重点实验室广西桂林541004 广西师范大学广西高校集成电路与微系统重点实验室广西桂林541004 上海大学机电工程与自动化学院微电子研究与开发中心上海200444 上海交通大学电子信息与电气工程学院微纳电子系微米/纳米加工技术国家级重点实验室上海200240

微电子机械系统(MEMS)微型线圈是磁敏传感器的重要元件,在磁传感技术领域发挥着重要作用。MEMS微型线圈在磁传感器中具有微小化、高集成度、高灵敏度、低功耗和低成本等优点,有助于提升磁传感器的性能。综述了MEMS微型线圈的优势、结构... 详细信息

微电子机械系统(MEMS)微型线圈是磁敏传感器的重要元件,在磁传感技术领域发挥着重要作用。MEMS微型线圈在磁传感器中具有微小化、高集成度、高灵敏度、低功耗和低成本等优点,有助于提升磁传感器的性能。综述了MEMS微型线圈的优势、结构类型、传统制备工艺、新兴制备技术以及在磁敏传感器中的应用。重点介绍了MEMS微型线圈在巨磁阻抗效应传感器和磁通门传感器中的应用研究进展,并简述了其在其他磁传感领域的作用。最后对MEMS线圈的发展和应用前景进行了展望,为其设计和具体应用提供思路。

关键词：微电子机械系统(MEMS) 微型线圈磁敏传感器巨磁阻抗传感器磁通门传感器

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一种宽带宽高PSR的无片外电容LDO

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电源学报 2024年

作者：卢振贤宋树祥蔡超波广西类脑计算与智能芯片重点实验室广西师范大学电子与信息工程学院桂林广西高校集成电路与微系统重点实验室广西师范大学电子与信息工程学院桂林

针对传统的无片外电容低压差线性稳压器(LDO)在中高频率范围内工作时电源抑制(PSR)特性较差的问题，提出了一种具有低通滤波器的嵌入式前馈纹波抵消(EFFRC)技术。通过在级联翻转电压跟随器中嵌入自适应偏置的超级源随器来驱动功率晶体... 详细信息

针对传统的无片外电容低压差线性稳压器(LDO)在中高频率范围内工作时电源抑制(PSR)特性较差的问题，提出了一种具有低通滤波器的嵌入式前馈纹波抵消(EFFRC)技术。通过在级联翻转电压跟随器中嵌入自适应偏置的超级源随器来驱动功率晶体管，并采用Miller补偿以及前馈电容补偿方式，以确保系统稳定性并扩宽LDO整体环路带宽。此外，还将低通滤波器内嵌至缓冲器中，在不消耗额外功耗的情况下实现了LDO输出端电源纹波相抵消，从而提高了LDO的PSR频率特性。该LDO基于SMIC130nm CMOS工艺设计实现，仿真测试表明在0～50mA的负载变化下，低频PSR数值均达到90dB，PSR的频率带宽超过10MHz，并且中频段PSR最大可以实现12dB提升。良好的PSR特性表明该LDO对于输入电压不同频率噪声具有较好的动态抑制能力，因此可为其驱动的电路如高性能的模数转换器、低噪声放大器提供一个干净的电源电压。

关键词：低压差线性稳压器无片外电容电源抑制比嵌入式前馈纹波抵消

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高调制效率的薄膜铌酸锂电光调制器设计

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光通信技术 2024年

作者：李海盛宋树祥尹怡辉谢仕锋杨万里李跃杨佳宇熊斌广西类脑计算与智能芯片重点实验室广西师范大学电子与信息工程学院广西高校集成电路与微系统重点实验室广西师范大学电子与信息工程学院中国电子科技集团公司第三十四研究所

薄膜铌酸锂电光调制器具有大的电光带宽、高功率处理能力、低传输损耗和高消光比的特点。为了打破其电光调制效率的限制，本文提出了一种改进方案，采用下沉式双电极结构，并将二氧化硅保护层和钛酸钙高介电常数层嵌入薄膜铌酸锂波导与... 详细信息

薄膜铌酸锂电光调制器具有大的电光带宽、高功率处理能力、低传输损耗和高消光比的特点。为了打破其电光调制效率的限制，本文提出了一种改进方案，采用下沉式双电极结构，并将二氧化硅保护层和钛酸钙高介电常数层嵌入薄膜铌酸锂波导与金属之间。通过有限元分析软件实现了一个电光调制带宽大于 60 GHz、光损耗小于0.2 dB/cm且半波电压长度积为1.42 V·cm的电光调制器。这项研究为薄膜铌酸锂电光调制器的小型化、集成化提供新方法。

关键词：光芯片电光调制器薄膜铌酸锂高调制效率有限元分析

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一种高精度流水线ADC系统设计与建模方法

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国外电子测量技术 2024年第3期43卷 98-105页

作者：张华盛宋树祥蔡超波广西师范大学电子与信息工程学院/集成电路学院桂林541004 广西高校集成电路与微系统重点实验室桂林541004

针对传统模数转换器(analog to digital convertor,ADC)设计复杂度高、仿真迭代时间长的问题,提出了一种高精度ADC系统设计与建模方法。该方法以10 bit 50 MHz流水线ADC为例,首先选取分离采样架构,进行电路的s域变换理论分析;其次对电... 详细信息

针对传统模数转换器(analog to digital convertor,ADC)设计复杂度高、仿真迭代时间长的问题,提出了一种高精度ADC系统设计与建模方法。该方法以10 bit 50 MHz流水线ADC为例,首先选取分离采样架构,进行电路的s域变换理论分析;其次对电路中各种非理想噪声的表达式进行精确推导,根据系统中的运放功耗指标进行参数优化;最后分别在MATLAB和Cadence软件中建立模型,进行100点蒙特卡洛仿真。仿真结果表明,在TSMC 180 nm工艺失配下,该流水线ADC有效位数达到9.70 bit,无杂散动态范围维持在76 dB附近,微分非线性在0.3 LSB以内,积分非线性在0.5 LSB以内,核心功耗在8 mW,该分析方法在保证流水线ADC优异性能的同时,大幅提高了设计效率。

关键词：流水线ADC 电路s域分析功耗优化 MATLAB建模 VerilogA建模

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