CMOS低噪声高响应度太赫兹探测器线阵电路设计

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作者 徐雷钧 马宇杰 +2 位作者 黄磊 白雪 陈建锋 《半导体技术》 北大核心 2025年第3期296-303,共8页

为了进一步提高电压响应度和探测成像速度,降低噪声等效功率,基于0.18μm CMOS工艺设计了一种低噪声高响应度太赫兹探测器线阵电路,提出了一种由自混频功率探测电路、电压缓冲级、运算放大器组成的1×4太赫兹阵列结构。通过源极差... 为了进一步提高电压响应度和探测成像速度,降低噪声等效功率,基于0.18μm CMOS工艺设计了一种低噪声高响应度太赫兹探测器线阵电路,提出了一种由自混频功率探测电路、电压缓冲级、运算放大器组成的1×4太赫兹阵列结构。通过源极差分驱动的自混频功率探测电路将辐射信号耦合至场效应管的栅极和源极,实现高响应度。通过电压缓冲级降低总体噪声,通过运算放大器有效放大探测信号。探测器线阵电路面积为0.8 mm^(2)。测试结果表明,当偏置电压为0.5 V时,该探测系统对0.37 THz辐射信号的电压响应度最大可达441 kV/W,对应的最小噪声等效功率为48 pW/Hz^(1/2)。相比单像素探测器,该探测器阵列可有效提升探测成像速度;相比传统的探测器阵列,该探测器阵列具有更优的性能参数。 展开更多

关键词 互补金属氧化物半导体(CMOS) 太赫兹 探测器 高响应度 低噪声

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基于CMOS的高响应度太赫兹探测器线阵 被引量：1

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作者 白雪 张子宇 +2 位作者 徐雷钧 赵心可 范小龙 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期70-78,共9页

本文提出了一种基于CMOS 0.18μm工艺的改进型高响应度太赫兹探测器线阵,各探测像素单元由高增益片上天线、高耦合度差分自混频功率探测电路和集成电压放大器组成。其中,差分探测电路利用源极差分驱动场效应管的交叉耦合电容,将太赫兹... 本文提出了一种基于CMOS 0.18μm工艺的改进型高响应度太赫兹探测器线阵,各探测像素单元由高增益片上天线、高耦合度差分自混频功率探测电路和集成电压放大器组成。其中,差分探测电路利用源极差分驱动场效应管的交叉耦合电容,将太赫兹差分信号耦合至场效应管的栅极与源极,增强场效应管沟道内自混频太赫兹信号的强度,实现高响应度。其次,该探测器配备高增益片上环形差分天线与集成电压放大器,可有效放大混频后的信号,进而提高系统信噪比,最终达到增强探测器响应度的目的。探测器1×3线阵系统充分利用CMOS工艺多层结构的特点,将电压放大器布置在天线地平面下方,提高了芯片面积的利用率,有效降低了制作成本,整个系统的面积为0.5 mm^(2)。测试结果表明,当场效应管的栅极偏置为0.42 V时,该探测系统对0.3 THz辐射信号的电压响应度(Rv)最大可达到43.8 kV/W,对应的最小噪声等效功率(NEP)为20.5 pW/Hz^(1/2)。动态测试结果显示该探测器可对不同材质的隔挡物进行区分。 展开更多

关键词 互补金属氧化物半导体 太赫兹 探测器 宽带天线 高响应度

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宽光谱范围高响应度的InGaAs/InP光电探测器

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作者 归强 裴为华 陈弘达 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第S1期62-64,共3页

报道了一种在0.6～1.65μm波段使用的InGaAs/InP光电探测器。该探测器使用的是外延在InP衬底上的InGaAs材料,探测器结构采用PIN结构通过选择性扩散的方法制作,通过调整掩模尺寸和控制扩散条件,可以制备出具有不同光敏面尺寸及光电特性... 报道了一种在0.6～1.65μm波段使用的InGaAs/InP光电探测器。该探测器使用的是外延在InP衬底上的InGaAs材料,探测器结构采用PIN结构通过选择性扩散的方法制作,通过调整掩模尺寸和控制扩散条件,可以制备出具有不同光敏面尺寸及光电特性的探测器。封装后光电探测器在0.6～1.0μm波段的响应度大于0.2A/W,其中,在1.0μm～1.65μm波段的响应度超过0.8A/W,5V偏压下的暗电流小于2nA。经过老化试验,探测器的寿命可以超过105h,器件的可靠性和稳定性已经达到商用标准。由于出色的工艺稳定性和器件性能的一致性,该探测器可做成适用于多通道甚短距离光传输用的探测器阵列。 展开更多

关键词 INGAAS/INP 宽光谱响应 高响应度 光电探测器 探测器阵列

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基于0.18μm CMOS工艺的300GHz高响应度探测器

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作者 徐雷钧 汪附凯 +3 位作者 白雪 张子宇 赵心可 姜高峰 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第5期408-413,442,共7页

基于0.18μm CMOS工艺设计了一种300 GHz高响应度探测器。该探测器集成了双馈差分天线和双场效应管(FET)对称差分自混频电路。双馈差分天线较单馈天线有更高的精确度及更优的抗干扰性。差分自混频电路能有效地抑制共模信号,减小噪声输... 基于0.18μm CMOS工艺设计了一种300 GHz高响应度探测器。该探测器集成了双馈差分天线和双场效应管(FET)对称差分自混频电路。双馈差分天线较单馈天线有更高的精确度及更优的抗干扰性。差分自混频电路能有效地抑制共模信号,减小噪声输入。双场效应管后增加一级放大电路,将自混频电路输出的微弱信号进一步放大以增大响应度。天线与电路间的匹配网络实现了信号的最大功率传输。在全波电磁场仿真软件HFSS下对双馈天线进行建模与仿真优化,并与电路进行联合仿真。结果显示探测器在栅源电压为0.43 V、输入功率为-40 dBm时,最大响应度为11.25 kV/W,最小噪声等效功率为115pW/√Hz。 展开更多

关键词 互补金属氧化物半导体(CMOS) 高响应度 双馈差分天线 对称差分自混频电路 放大电路

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操作高响应率热色红外探测器的方法

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作者 高 《红外》 CAS 2001年第10期45-45,共1页

本发明提供一种高响应率热色红外探测器,它以热色模式工作,其热响应率要比以半导体模式工作的红外探测器高得多。该探测器用氧化钒(VO_2)材料制作,当它用于焦平面列阵或单个探测器时,它能显示高的响应率(V/W)和低的噪声等效温差(NEΔT)。

关键词 高响应率热色红外探测器 操作方法 氧化钒材料 VO2

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采用可控散射喷嘴的高响应柴油喷油器和闭环喷油控制实现稳定性燃烧的研究

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作者 K.Serizawa D.Ueda +3 位作者 N.Mikami Y.Tomida J.Weber 高英英(译) 《汽车与新动力》 2019年第2期46-51,共6页

共轨系统自1996年首次推出以来,柴油机性能已得到了显著提升。多年来,共轨技米持续发展,降低了发动机燃油消耗和排放,提高了驾驶性能。然而,为满足世界范围内持续严格的排放限值并提供性能更加优越的柴油车,还需进一步提升燃烧精确控制... 共轨系统自1996年首次推出以来,柴油机性能已得到了显著提升。多年来,共轨技米持续发展,降低了发动机燃油消耗和排放,提高了驾驶性能。然而,为满足世界范围内持续严格的排放限值并提供性能更加优越的柴油车,还需进一步提升燃烧精确控制技术。通过精确控制喷油量并提高喷油压力,共轨喷油器可显著提升燃烧性能,此外,还需要更接近矩形的喷油规律、更短间隔期内稳定多次喷射的能力及喷雾形状控制来优化燃油混合。另外,在优化喷射和燃烧时,还需考虑世界范围内燃油品质的不同。分别阐述了两种能够实现以上目标的创新喷油器技术,第一种是第四代压电喷油器(G4P)及具有特殊孔状(可控散射喷雾(CDS))的新型喷孔设计,有助于提高燃烧性能。其优势是降低热损失,提高燃烧效率。第二种是通过闭环控制提高喷油量的精确性,实现稳定性燃烧。主要实现途径是基于内置在喷油器中的压力传感器检测实际的喷油速率和燃油特性。上述两个技术是提高发动机性能和针对世界范围内所用燃油品质的多样性以改善燃烧稳定性的关键技术。 展开更多

关键词 燃烧稳定性 高响应喷油器 可控喷嘴 闭环控制

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基于和声搜索的高需求响应低谷负荷过载控制

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作者 邓航天 王金锋 +2 位作者 姜炎君 任正某 孙晓晨 《电子设计工程》 2024年第17期137-140,145,共5页

由于电力系统在低谷负荷时段的负载水平较低,容易出现潮流拥挤、低电量击穿问题,影响系统的稳定性和安全性。为此,提出基于和声搜索的高需求响应低谷负荷过载控制方法。根据配电网拓扑结构,利用和声搜索算法,求解电信号潮流量的具体数... 由于电力系统在低谷负荷时段的负载水平较低,容易出现潮流拥挤、低电量击穿问题,影响系统的稳定性和安全性。为此,提出基于和声搜索的高需求响应低谷负荷过载控制方法。根据配电网拓扑结构,利用和声搜索算法,求解电信号潮流量的具体数值。提取符合和声搜索算法识别需求的信号参量,将低谷负荷解耦处理,构造过载负荷向量,联合相关电量负荷信号,确定低谷负荷过载行为的控制条件,设计高需求响应低谷负荷过载控制方法。实验结果表明,所提方法高需求响应低谷负荷量不超过3.8 kW·h,不会造成低电量击穿问题,能够较好地维护电力系统的稳定运行。 展开更多

关键词 和声搜索 高需求响应 低谷负荷 电量潮流 过载负荷向量 电量击穿

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高阻砂质砾岩储层岩电响应机理及流体识别

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作者 王曲 《西部探矿工程》 CAS 2024年第8期64-67,共4页

通过开展海拉尔盆地红旗凹陷铜钵庙组高阻含油砂砾岩储层岩电响应机理研究,高清该类储层岩电响应机理。岩电响应机理认识的突破将会有利于提高测井、录井解释精度,为试油压裂选层提供有利地质依据,进而提高整体勘探效益。

关键词 铜钵庙组 砂砾岩储层 高阻响应机理 流体识别

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串联非线性能量阱的高分支响应研究 被引量：11

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作者 钟锐 陈建恩 +2 位作者 葛为民 刘军 王肖锋 《动力学与控制学报》 2019年第3期251-257,共7页

本文对比研究了单自由度NES和两自由度串联NES的吸振效能,重点分析了串联NES对高分支响应的抑制作用.运用复变量-平均法,推导出连接串联NES的线性主振子的慢变方程,获得了系统的频率响应曲线.在不同激励幅值下,将连接单自由度NES与连接... 本文对比研究了单自由度NES和两自由度串联NES的吸振效能,重点分析了串联NES对高分支响应的抑制作用.运用复变量-平均法,推导出连接串联NES的线性主振子的慢变方程,获得了系统的频率响应曲线.在不同激励幅值下,将连接单自由度NES与连接串联两自由度NES的系统响应进行对比,结果表明,串联NES能够在较大,幅值激励范围内保持较高吸振效能.在两种幅值激励下,分析了串联NES的参数对减振效果的影响.研究结果表明,在小幅激励时,调整一级NES参数对主振子的响应影响较为明显;而在大幅激励时,二级NES参数对减振效果影响较大. 展开更多

关键词 非线性能量阱 大幅激励 高分支响应 吸振效能 串联

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PIN二极管的高功率微波响应 被引量：15

10

作者 余稳 聂建军 +2 位作者 郭杰荣 周传明 张义门 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期299-301,共3页

利用自行编制的半导体器件模拟程序 m PND1 D(采用时域有限差分方法 ,求解器件内部载流子所满足的非线性、耦合、刚性方程组 ) ,对 PIN二极管微波限幅器在高功率微波激励下的响应进行了计算 ,比较了不同条件下的计算结果 ,并对二极管微... 利用自行编制的半导体器件模拟程序 m PND1 D(采用时域有限差分方法 ,求解器件内部载流子所满足的非线性、耦合、刚性方程组 ) ,对 PIN二极管微波限幅器在高功率微波激励下的响应进行了计算 ,比较了不同条件下的计算结果 ,并对二极管微波响应截止频率作了探讨。计算结果表明 :随着激励源幅值的升高 ,器件截止频率增大 ;随着脉冲长度减小 ,器件截止频率降低 ;随着器件恒定温度值升高 。 展开更多

关键词 二极管 高功率微波响应 截止频率 半导体器件 PIN限幅器

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永磁同步电机低速MTPA高动态响应控制方法 被引量：1

11

作者 张源 魏海峰 +2 位作者 张懿 李垣江 刘维亭 《水下无人系统学报》 2022年第2期223-230,共8页

水下航行器永磁同步电机(PMSM)在低速运行时需要具有快速的转矩电流动态响应能力来提高控制系统的操控性能。文中针对传统PMSM低速最大转矩电流比(MTPA)控制方法动态响应性能不佳的问题,提出了一种MTPA低速高动态响应控制方法。该方法... 水下航行器永磁同步电机(PMSM)在低速运行时需要具有快速的转矩电流动态响应能力来提高控制系统的操控性能。文中针对传统PMSM低速最大转矩电流比(MTPA)控制方法动态响应性能不佳的问题,提出了一种MTPA低速高动态响应控制方法。该方法通过在速度外环使用分段式拟合算法、电流内环使用预测控制实现MTPA控制,并提出了一种根据电机参数自动分段的算法。仿真和实验结果表明,文中所提控制方法具有更快的动态响应速度。 展开更多

关键词 水下航行器 永磁同步电机 转矩电流 高动态响应 分段式拟合 预测控制

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一种无片外电容高瞬态响应LDO设计

12

作者 陈俊杰 袁磊 +1 位作者 陈子杰 王少昊 《中国集成电路》 2023年第3期26-30,64,共6页

针对SoC中电源管理模块对高功能-面积比和高瞬态响应的需求,本文提出一种基于翻转电压跟随器(FVF)的无片外电容低压差线性稳压器(LDO),采用电压峰值检测技术实现动态电流偏置,进而提升系统瞬态响应。基于SMIC 40nm工艺的仿真结果表明,... 针对SoC中电源管理模块对高功能-面积比和高瞬态响应的需求,本文提出一种基于翻转电压跟随器(FVF)的无片外电容低压差线性稳压器(LDO),采用电压峰值检测技术实现动态电流偏置,进而提升系统瞬态响应。基于SMIC 40nm工艺的仿真结果表明,在典型负载切换状态下,提出方案的下冲和上冲恢复时间相比传统的FVF结构LDO电路分别缩短了75%和29%。 展开更多

关键词 翻转电压跟随器 线性稳压器 无片外电容LDO 高瞬态响应

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加速度计的高冲击下响应理论与仿真方法研究 被引量：1

13

作者 程壑 蒋孝勇 +1 位作者 李孟委 安永泉 《中北大学学报（自然科学版）》 北大核心 2017年第2期231-236,共6页

研究了高冲击下加速度计的响应理论和仿真分析方法,为解决现有加速度计成本高、测试周期长以及实验分析难度大等问题提供方法.首先根据加速度计动力模型进行数学建模仿真分析,后采用有限元分析软件ANSYS建立加速度计的实体、点线模型,... 研究了高冲击下加速度计的响应理论和仿真分析方法,为解决现有加速度计成本高、测试周期长以及实验分析难度大等问题提供方法.首先根据加速度计动力模型进行数学建模仿真分析,后采用有限元分析软件ANSYS建立加速度计的实体、点线模型,考虑不同阻尼比下加速度计的动态性能,对其在瞬态高冲击下进行模拟仿真.最后,通过比对数学、实体、点线3种模型仿真结果,发现曲线吻合度高,表明ANSYS模拟精度高,同时证明了此种方法的准确性,为高冲击环境下的实测实验提供了前期的理论仿真分析方法. 展开更多

关键词 MEMS加速度计 高冲击响应 瞬态分析 ANSYS 阻尼比

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低压差双电容补偿高瞬态响应线性稳压器设计

14

作者 南雅公 张丽霞 熊丽 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期791-794,799,共5页

为适应现代电子产品对电源性能的较高要求,基于教学中应用的Spectre平台,采用源随器补偿方法设计了一种无片外电容的LDO稳压器。小补偿电容和大驱动能力的两级运放误差放大器,加快了电路的响应速度,提高了瞬态响应性能,并降低了输出电... 为适应现代电子产品对电源性能的较高要求,基于教学中应用的Spectre平台,采用源随器补偿方法设计了一种无片外电容的LDO稳压器。小补偿电容和大驱动能力的两级运放误差放大器,加快了电路的响应速度,提高了瞬态响应性能,并降低了输出电压波纹,从而增强了系统的稳定性。测试结果表明,电路的静态电流为30μA,工作输出电压为1.2 V,最大输出电流为100 mA,Vdrop为200 mV,相位裕度大于60°,在相应条件下的线性调整率SL、负载调整率So分别为0.05%(V/V),0.23%(V/A)。源随器补偿方法既可保证电路稳定工作,又能有效降低输出波纹和加快瞬态响应速度,已达到系统预期设计指标。 展开更多

关键词 低压差 源随器补偿 高瞬态响应增强电路 线性稳压器 设计

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一种多模式高瞬态响应无片外电容LDO的设计 被引量：2

15

作者 丁玲 李长猛 《中国集成电路》 2019年第4期53-58,共6页

对于便携式电子产品而言,LDO的封装尺寸小,体积和成本小,并且LDO线性稳压器具有提供多样化输出电压的功能,使相互间无干扰等优点。在市场竞争日趋激烈和产品更新换代快的前提,使得短的设计周期的产品变得很重要,LDO正好具有设计周期短... 对于便携式电子产品而言,LDO的封装尺寸小,体积和成本小,并且LDO线性稳压器具有提供多样化输出电压的功能,使相互间无干扰等优点。在市场竞争日趋激烈和产品更新换代快的前提,使得短的设计周期的产品变得很重要,LDO正好具有设计周期短的特点。由于SOC集成电路芯片对面积和成本要求,所以无片外电容的LDO成为发展的趋势,负载电容集成在芯片内部,会比有片外电容的LDO少封装pin角,不需要电容的分立器件,但是没有负载电容这种储能器件,瞬态响应成为设计的难点,所以高瞬态响应的LDO是一种研究的方向,本文提出了一种高瞬态响应的LDO,并同时能分模式工作来降低LDO的自身功耗。 展开更多

关键词 无片外电容LDO 高瞬态响应 模式切换 低功耗

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ITECH:为5G产品的低功耗、高稳定性、低纹波及高动态响应提供测试设备

16

作者 张韵 《电子产品世界》 2020年第6期16-16,30,共2页

随着5G的到来,物联网也迎来了更好的发展机遇,但实现5G技术也面临挑战:①与传统通信领域测试需求不同的是,5G相关的元器件以及所带动的物联网产业,会存在工作时没有外接电源,仅靠终端内电池供电的情况。因此降低设备功耗,成为了5G发展... 随着5G的到来,物联网也迎来了更好的发展机遇,但实现5G技术也面临挑战:①与传统通信领域测试需求不同的是,5G相关的元器件以及所带动的物联网产业,会存在工作时没有外接电源,仅靠终端内电池供电的情况。因此降低设备功耗,成为了5G发展的核心问题之一。 展开更多

关键词 物联网 外接电源 测试设备 设备功耗 通信领域 电池供电 高动态响应 低纹波

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快人一步 技高一筹

17

作者 李娟 李芫 《纺织科学研究》 2014年第8期72-74,共3页

经过深思熟虑，沈方勇提出天门纺机发展的“六高”思路：高标准设计、高规格配置、高精度制造、高要求装配、高响应服务。

关键词 高一 标准设计 规格配置 高精度 高响应 高强度

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高清晰视频会议专用网解决方案应用研究

18

作者 王心毅 《中国交通信息产业》 2008年第3期85-87,共3页

建设一个成熟的视频会议系统,可以节省大量的差旅费用,降低企业运营成本;减少在旅途中的时间,提高工作效率;提高上级单位与下级单位之间的沟通和协作,提高响应效率;缩短上级领导的决策周期;随时可以召集和举行会议和培训;可以远程交换数... 建设一个成熟的视频会议系统,可以节省大量的差旅费用,降低企业运营成本;减少在旅途中的时间,提高工作效率;提高上级单位与下级单位之间的沟通和协作,提高响应效率;缩短上级领导的决策周期;随时可以召集和举行会议和培训;可以远程交换数据,核对账目,协同审批文件;外地人员可以通过互联网参与本地会议。 展开更多

关键词 视频会议系统 专用网 高清晰 应用 运营成本 工作效率 交换数据 高响应

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高温光纤传感器在热结构温度和应变测试中的应用(英文) 被引量：7

19

作者 孟松鹤 杜翀 +4 位作者 解维华 霍施宇 矫利闯 金华 宋乐颖 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期701-705,共5页

研究了石英光纤传感器在实际高温环境中的应用技术。通过不同粘接剂的选择和工艺研究,试验确定了粘接剂及粘接工艺,提供了一种针对于超高温陶瓷结构的700℃高温连接方法,完成了超高温陶瓷热结构700℃的试验考核,同时测试了不同位置、不... 研究了石英光纤传感器在实际高温环境中的应用技术。通过不同粘接剂的选择和工艺研究,试验确定了粘接剂及粘接工艺,提供了一种针对于超高温陶瓷结构的700℃高温连接方法,完成了超高温陶瓷热结构700℃的试验考核,同时测试了不同位置、不同温度下的传感器反射信号。试验结果显示,在高温环境下,结构热应变引起的波长变化与结构应变呈近似的线性关系,应变灵敏系数为0.001 26 nm/με。利用同一传感器实现了高温环境下结构温度和应变的同时监测,为高温热结构健康监测提供了一种新方法。 展开更多

关键词 高温光纤传感器 温度与应变测试 高温热结构响应 连接技术

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噪声整形高压大功率空间EPS研究

20

作者 苗狄 张东来 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期2199-2209,共11页

高压大功率及模块化安装的卫星功率平台,采用S4R(Sequential Series Shunt Switch Regulator)功率调节技术。针对提高高压大功率空间EPS的效率及动态响应,采用非线性重叠调用和2阶噪声整形调制技术,解决了基于S4R型功率EPS单纯增加输出... 高压大功率及模块化安装的卫星功率平台,采用S4R(Sequential Series Shunt Switch Regulator)功率调节技术。针对提高高压大功率空间EPS的效率及动态响应,采用非线性重叠调用和2阶噪声整形调制技术,解决了基于S4R型功率EPS单纯增加输出滤波电容来提高平台动态性能及效率问题。仿真及实验结果表明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 EPS S4R 整形重叠调用 高动态响应

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