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基于负电容电路的高速列总线读出方法
1
作者
许睿明
郭仲杰
+1 位作者
刘绥阳
余宁梅
《电子学报》
北大核心
2025年第4期1192-1200,共9页
针对超大面阵CMOS图像传感器列总线建立时间过长的问题,本文提出了一种高速列总线信号读出方法.该方法基于负电容技术,将负电容电路集成到列级读出电路中,抵消列总线寄生电容对列总线信号建立时间的负面影响.同时,基于动态环路稳定性调...
针对超大面阵CMOS图像传感器列总线建立时间过长的问题,本文提出了一种高速列总线信号读出方法.该方法基于负电容技术,将负电容电路集成到列级读出电路中,抵消列总线寄生电容对列总线信号建立时间的负面影响.同时,基于动态环路稳定性调节技术,平衡了读出速度与环路稳定性的设计矛盾.本文基于55 nm 1P4M CMOS工艺对提出的高速列总线读出方法完成了详细电路设计和全面仿真验证.在像素尺寸10μm×10μm,尾电流为5μA,列总线输出电压摆幅为1.2 V的设计条件下,列总线信号上升建立时间从1.721μs减少至1.204μs,降低了30.04%.列总线信号下降建立时间从5.780μs降低至2.816μs,降低了51.28%.此外,行固定模式噪声从1.30%降低到0.01%.在1.6 W的功耗下,本文设计的大面阵CMOS图像传感器的帧率和动态范围分别达到了27帧每秒和85 dB,为大面阵高速低功耗CMOS图像传感器的设计提供了一定的理论支撑.
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关键词
CMOS图像传感器
超大面阵
高速读出
列并行
负电容电路
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职称材料
承载能力可调力电耦合曲梁准零刚度隔振器设计与分析
2
作者
易凯军
蒋守谦
朱睿
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期1128-1137,共10页
针对现有准零刚度隔振器很难适应负载变化的问题,提出了一种负载能力可调的力电耦合曲梁准零刚度隔振器.该隔振器主要由负电容分流压电纤维片以及余弦曲梁组成,通过改变负电容值调节曲梁非线性刚度即可实现对隔振器承载能力的调控.采用...
针对现有准零刚度隔振器很难适应负载变化的问题,提出了一种负载能力可调的力电耦合曲梁准零刚度隔振器.该隔振器主要由负电容分流压电纤维片以及余弦曲梁组成,通过改变负电容值调节曲梁非线性刚度即可实现对隔振器承载能力的调控.采用模态叠加法和最小总势能原理,推导了压电曲梁的力-位移关系,并进行了有限元验证.进一步,将压电曲梁连接U型外壁构成隔振器,建立了其简化解析模型和实体有限元模型,并分析其在不同负载下的隔振特性.结果表明,通过负电容电路实现对压电材料模量的调控,该隔振器能够在不同负载下产生所需的准零刚度特性,实现低频隔振.
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关键词
准零刚度
压
电
材料
负电容电路
低频
隔振
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职称材料
用于变频噪声吸收的压电声学超材料
被引量：
1
3
作者
刘仕韬
胡晓磊
+1 位作者
谷立敏
黄震宇
《噪声与振动控制》
CSCD
北大核心
2023年第2期272-277,共6页
提出基于压电声学超材料的吸声单元结构和电路,通过调节压电并联负阻抗电路实现吸声频率移动。吸声结构由质量块、压电层合板和刚性背板组成,压电并联电路包含负电容和负电阻电路。通过建立包含吸声结构声阻抗和电路阻抗的吸声系数分析...
提出基于压电声学超材料的吸声单元结构和电路,通过调节压电并联负阻抗电路实现吸声频率移动。吸声结构由质量块、压电层合板和刚性背板组成,压电并联电路包含负电容和负电阻电路。通过建立包含吸声结构声阻抗和电路阻抗的吸声系数分析模型,获得吸声频率与负电容的关系函数,并通过模型的稳定性分析确定吸声频率可调范围。单元样件的数值仿真和声管实验表明,负电容电路可将样件单元的吸声频率从1130 Hz移动到910 Hz,负电阻电路可以补偿吸声系数到0.9以上。仿真与实验结果在可调频率范围内基本一致。
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关键词
声学
声学超材料
噪声吸收
压
电
材料
负电容电路
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职称材料
题名
基于负电容电路的高速列总线读出方法
1
作者
许睿明
郭仲杰
刘绥阳
余宁梅
机构
西安理工大学自动化与信息工程学院
出处
《电子学报》
北大核心
2025年第4期1192-1200,共9页
基金
国家自然科学基金(No.62171367)
陕西省创新能力支撑计划项目(No.2022TD-39)。
文摘
针对超大面阵CMOS图像传感器列总线建立时间过长的问题,本文提出了一种高速列总线信号读出方法.该方法基于负电容技术,将负电容电路集成到列级读出电路中,抵消列总线寄生电容对列总线信号建立时间的负面影响.同时,基于动态环路稳定性调节技术,平衡了读出速度与环路稳定性的设计矛盾.本文基于55 nm 1P4M CMOS工艺对提出的高速列总线读出方法完成了详细电路设计和全面仿真验证.在像素尺寸10μm×10μm,尾电流为5μA,列总线输出电压摆幅为1.2 V的设计条件下,列总线信号上升建立时间从1.721μs减少至1.204μs,降低了30.04%.列总线信号下降建立时间从5.780μs降低至2.816μs,降低了51.28%.此外,行固定模式噪声从1.30%降低到0.01%.在1.6 W的功耗下,本文设计的大面阵CMOS图像传感器的帧率和动态范围分别达到了27帧每秒和85 dB,为大面阵高速低功耗CMOS图像传感器的设计提供了一定的理论支撑.
关键词
CMOS图像传感器
超大面阵
高速读出
列并行
负电容电路
Keywords
CMOS image sensors
large array
high-speed readout
column parallel
negative capacitance circuit
分类号
TN47 [电子电信—微电子学与固体电子学]
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职称材料
题名
承载能力可调力电耦合曲梁准零刚度隔振器设计与分析
2
作者
易凯军
蒋守谦
朱睿
机构
北京理工大学宇航学院
出处
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期1128-1137,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(12202052,U22B2078)。
文摘
针对现有准零刚度隔振器很难适应负载变化的问题,提出了一种负载能力可调的力电耦合曲梁准零刚度隔振器.该隔振器主要由负电容分流压电纤维片以及余弦曲梁组成,通过改变负电容值调节曲梁非线性刚度即可实现对隔振器承载能力的调控.采用模态叠加法和最小总势能原理,推导了压电曲梁的力-位移关系,并进行了有限元验证.进一步,将压电曲梁连接U型外壁构成隔振器,建立了其简化解析模型和实体有限元模型,并分析其在不同负载下的隔振特性.结果表明,通过负电容电路实现对压电材料模量的调控,该隔振器能够在不同负载下产生所需的准零刚度特性,实现低频隔振.
关键词
准零刚度
压
电
材料
负电容电路
低频
隔振
Keywords
quasi-zero stiffness
piezoelectric material
negative capacitance circuit
low frequency
isolation vibration
分类号
TH212 [机械工程—机械制造及自动化]
TH213.3 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
用于变频噪声吸收的压电声学超材料
被引量：
1
3
作者
刘仕韬
胡晓磊
谷立敏
黄震宇
机构
上海交通大学电子信息与电气工程学院仪器系
出处
《噪声与振动控制》
CSCD
北大核心
2023年第2期272-277,共6页
文摘
提出基于压电声学超材料的吸声单元结构和电路,通过调节压电并联负阻抗电路实现吸声频率移动。吸声结构由质量块、压电层合板和刚性背板组成,压电并联电路包含负电容和负电阻电路。通过建立包含吸声结构声阻抗和电路阻抗的吸声系数分析模型,获得吸声频率与负电容的关系函数,并通过模型的稳定性分析确定吸声频率可调范围。单元样件的数值仿真和声管实验表明,负电容电路可将样件单元的吸声频率从1130 Hz移动到910 Hz,负电阻电路可以补偿吸声系数到0.9以上。仿真与实验结果在可调频率范围内基本一致。
关键词
声学
声学超材料
噪声吸收
压
电
材料
负电容电路
Keywords
acoustics
acoustic metamaterials,sound absorption,piezoelectric material,negative capacitance circuit
分类号
O42 [理学—声学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于负电容电路的高速列总线读出方法
许睿明
郭仲杰
刘绥阳
余宁梅
《电子学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
承载能力可调力电耦合曲梁准零刚度隔振器设计与分析
易凯军
蒋守谦
朱睿
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
用于变频噪声吸收的压电声学超材料
刘仕韬
胡晓磊
谷立敏
黄震宇
《噪声与振动控制》
CSCD
北大核心
2023
1
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职称材料
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