一、光电耦合器的典型应用(论文文献综述)
曾晶[1](2020)在《多器件退化参数测试系统的设计以及退化模型的建立》文中提出由于智能设备时常处于长时间工作的状态,在长时间加电的状态下,电子系统内部的元器件的参数将会发生变化,这将导致其性能发生改变,以致于影响整个电子系统乃至整个智能设备的性能。因此,本课题针对常用的控制系统电路中的典型元器件在长期加电状态下的性能变化情况展开进行研究,对于了解整个电子系统的故障演化规律,提升系统可靠性具有重要意义。本文对电子系统中的常见典型易退化器件:薄膜电阻、电解电容、光电耦合器、电磁继电器、MOSFET以及运算放大器进行退化机理分析,并明确其退化参数。在明确了退化参数和相应技术指标的基础上,以LAN和USB的混合总线为基础,加之Labwindows/CVI为基础设计测试软件,结合得出针对器件参数的自动测量系统。基于该自动测量系统,本文完成了各个元器件480小时的退化参数测量和采集,并对测量电路中出现的测量误差进行了理论分析并进行修正。最后采用灰色模型、支持向量机回归以及广义神经网络这三种常用的小样本建模算法对各个器件退化参数演变的趋势进行建模,得出模型后与现有的相关文献以及器件的技术手册分析对比,本文得出的各器件退化参数模型可以表征各个器件在相应工作条件下的性能参数变化,还可以在一段时间内比较准确地预测参数的变化,因此给分析整个电子系统的故障演化规律提供助力,并为系统的预测性维护提供了理论支撑。
黄昕[2](2020)在《井周超声成像仪前端电路模块设计》文中研究说明井周超声成像测井仪主要应用于裸眼井和套管井内壁环井周扫描成像测量,同时可测量套管的腐蚀情况。在裸眼井测量中可探测地层裂缝,孔洞和层理结构,并综合方位测井信息判断地层。仪器工作时是通过电机驱动一个收发一体的超声波换能器向井壁发射超声波并接收从井壁发射回来的回波。通过对回波信号进行采集、计算后即可得到回波到时和回波幅度两个重要信息:回波到时可以反映井眼大小;回波幅度则可以反映井壁岩性。传统的超声测井仪器采用模拟电路的方法来得到回波到时和回波幅度。但是在测井工作中,该方法会带来较高的误检和漏检率,因此,仪器的可靠性有待进一步提高。井周超声成像仪采用了新的回波信号检测方法,对回波信号进行全波列采集,把回波信号数字化,再通过数字信号处理来得到回波信息,解决了传统超声测井仪器存在的功耗高、可靠性低等问题。仪器主要包括负责超声波激励发射和处理采集回波的前端电路模块,负责数据处理与通讯的主控电路模块。本文重点阐述了超声井周成像仪前端电路模块部分的设计。本文首先介绍了论文的研究背景意义和超声成像测井仪器的国内外研究现状,然后介绍了井周超声成像仪的基本结构及其工作原理,并根据超声成像测井的要求,给出了总体设计方案。接着重点介绍了前端电路模块的设计。前端电路模块设计主要包括发射电路设计、模拟通道电路设计、回波采集电路设计和换能器匹配电路设计:发射电路通过产生高压脉冲信号来激励换能器发射超声波;模拟通道电路主要有五个功能模块:通道选择电路、程控放大电路、带通滤波电路、差分放大电路和ADC驱动电路,负责对微弱的、高噪声的回波信号进行调理;回波采集电路采用ADC+FPGA的组合方式,负责对回波信号进行全波列采集。换能器匹配电路则负责减小换能器的发射尾振,提高仪器的测量范围和精度。最后,对设计的电路进行了测试实验,并对实验结果进行分析,结果表明设计的前端电路模块满足各项设计要求。
余永涛,支越,陈勇国,罗宏伟,王小强,罗军[3](2019)在《基于低频电噪声的光电耦合器可靠性筛选方法研究》文中提出低频电噪声是表征电子器件质量和可靠性的敏感参数,通过测试低频噪声,可以快速、无损地实现光耦器件的可靠性评估。通过开展可靠性老化对光电耦合器低频噪声特性影响的试验研究,提出基于低频段宽频带噪声参数的光电耦合器可靠性筛选方法,并将可靠性筛选结果与点频噪声筛选方法结果进行对比分析。结果表明,与点频噪声参数等现有方法相比,宽频带噪声参数可以更灵敏和准确地表征器件可靠性,同时计算简便,基于宽频带噪声参数的光电耦合器可靠性筛选方法可以实现更为准确合理的可靠性分类筛选。
马齐勇[4](2019)在《弹上电气控制组合设计与实现》文中认为电气控制组合是导弹电气系统关键功能单元,主要用于全系统供配电控制、短期供电设备供电控制,发动机电磁阀姿态信号放大,脱落信号的产生和变换等。型号对电气控制组合提出了较高的可靠度要求,为确保导弹可靠性,需对电气控制组合进行高可靠设计。本文采用集成化、模块化设计理念,进行了总体功能构架及供配电模块、供电控制模块、信号变换模块三大模块设计,主要进行了全系统供电功率切换电路、供电断开逻辑电路、试验终止信号隔离驱动放大电路、短期设备供电测控电压输出电路、信号变换放大电路的高可靠电路设计;结构上,进行了汇流条设计,三层结构的模块化设计,使用Creo软件进行建模,Ansys软件进行热力学仿真分析,分析结果证明了电气控制组合的结构设计方案能够满足设计技术指标要求;采用元器件应力分析法对电气控制组合进行可靠性分析。本文对电气控制组合设计研究,采用磁保持继电器线圈触点并联冗余方法、触点负载降额设计,线圈瞬态抑制等方法,设计了全系统供电切换电路;采用光耦驱动继电器,继电器触点并联、增加瞬态抑制电路,设计了试验终止信号隔离驱动放大电路,有效提高了电路可靠性。信号变换模块设计了抗共模干扰比例运算放大电路,具有高共模抑制比,实现了14路发动机电磁阀8倍信号变换放大。采用汇流条电源馈电方式,减少导线或电缆网连接,节约馈线所占的空间,有效降低电源线对电路干扰和馈电系统噪声以及电路中电压降和地电位漂移。采用三层结构的模块化设计,实现了集成化、小体积设计。对电气控制组合进行了样品的试制,从零部件的加工生产、组装,筛选,试验,用户装弹等方面对其技术指标进行全面考核和验证;经可靠性预计,计算结果为发射可靠度RFS:0.999978,飞行可靠度RFX:0.99969,并采取FMECA可靠性验证分析设计存在的缺陷,对薄弱环节的可靠性进行了修正,修正后满足型号可靠度要求。
杨少卿[5](2019)在《GD4N24R型光电耦合器电子和质子辐射损伤效应研究》文中进行了进一步梳理光电耦合器作为电信号与光信号的转化器件,是航天器电路中广泛应用的重要器件。器件在轨服役期间,会遭受到空间带电粒子辐射环境的显着影响,导致其性能退化,直接影响航天器在轨高可靠性。因此,探究光电耦合器的辐射损伤效应具有重要的工程实际意义和学术价值。本文以GD4N24R型光电耦合器为研究对象,基于低能、高能电子和高能质子辐照,利用半导体器件性能参数测试仪测试电性能的变化规律,并对辐照后的光电耦合器进行深能级缺陷测试及等温退火试验,探究电子和质子辐照下光电耦合器电性能退化的影响因素及损伤机理。试验结果表明,150 keV及1 MeV电子辐照条件下,随辐照注量的增加,红外发光二极管的电性能基本保持不变;150keV电子辐照时,在较低注量条件下,光电三极管及光电耦合器电性能变化不大,随着辐照注量的增加,电荷积累产生放电现象,导致光电三极管击穿,光电耦合器电性能大幅下降。1MeV电子辐照下,随辐照注量的增加,光电三极管基极电流增加,集电极电流不变,电流增益迅速降低,理想因子趋近于n=1,光电耦合器的电流传输比下降。辐照前的浸泡氢气处理,会加剧光电三极管及光电耦合器的性能退化。50 MeV及90 MeV质子辐照下,光电耦合器电性能退化规律基本相同,并且在相同辐照注量下,50MeV质子辐照下器件的电性能退化更加严重。两种能量的质子辐照下,红外发光二极管的电性能均基本保持不变。然而,随辐照注量的增加,光电三极管的基极电流显着增大,集电极电流基本不变,电流增益逐渐退化,表面复合主要发生在中性基区。光电耦合器的电流传输比迅速下降。基于DLTS测试及退火试验分析表明,1 MeV电子辐照会使光电三极管内产生界面态陷阱及级联缺陷,导致电流增益迅速下降,进而使光电耦合器的电性能下降。50 MeV和90 MeV质子辐照造成光电三极管内产生氧化物正电荷和VP缺陷,使得电流增益下降,同时光电耦合的导光胶性能大幅下降,二者共同导致了光电耦合器性能下降。两种能量的质子产生的缺陷类型相同,故对光电三极管的损伤可以等效,两种能量的电子产生的缺陷类型不同,故对光电三极管的损伤不可以等效。
蒙凯[6](2019)在《270V直流固态功率控制器研究》文中指出固态功率控制器(Solid-State Power Controller,SSPC)是由半导体器件组成的开关器件,其具有无机械触点、无电弧、响应速度快、电磁干扰小、工作寿命长、可靠性高等特点。同时,固态功率控制器具有在线测试(Built-In-Test,简称BIT)接口,便于复杂的配电系统数字化管理,提高系统的可靠性,是现代飞机供电系统中重要组成部件之一。本文主要工作内容如下:首先,通过探讨直流固态功率控制器的原理,分析其组成的功能模块和各模块之间的功能关系。研究适合270V直流固态功率控制器电流检测的方法,包括电阻采样检测和霍尔效应检测。通过模拟断路器过流保护特性,建立固态功率控制器过流保护数学模型,并进行计算和仿真,分析额定电流、1.25倍过流、2倍过流、3倍过流时的工作特性表和特性曲线。研究适合270V直流固态功率控制器驱动电路的隔离关键元器件光电耦合器和隔离变压器。研究功率输出电路中关键功率器件:双极型晶体管(BJT)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、功率场效应管(MOSFET)。其次,设计50A大功率270V直流固态功率控制器电路,包括电源电路、应急控制电路、状态输出电路、单片机主控电路、输出及开关检测电路、隔离驱动电路、短路保护和超压保护电路、电流检测电路、电压检测电路、时序控制电路、总线电路,对各电路的功能及关键器件性能指标进行了分析。详细结构设计,包括分层式结构构建、结构材料选择、成品重量预计。详细热设计,包括以箱体整体散热为模型的温升计算,以及工作环境温度为25℃、55℃、85℃时的热仿真分析。软件设计,包括制定内部电路之间和外部电路之间的信号关系及标识号,及编制详细的通信协议。最后,搭建270V直流固态功率控制器测试平台,按拟订的研究目标中的性能参数指标进行样机测试。参照GJB/Z 299C-2006《电子设备可靠性预计手册》建立数学模型,预计其可靠性指标平均故障间隔时间(MTBF)为22866h。参照GJB1515《固体继电器通用规范》拟定试验项目和进行试验,主要试验项目有温度循环、机械冲击、负载条件试验、老炼、温度循环、耐湿、盐雾、寿命。置信水平为0.95的情况下平均故障间隔时间(MTBF)为28627h,与可靠性预计值相近。通过比较两者数据,为产品的进一步改进和实际应用奠定了基础。本文结合从事的专业,研究直流固态功率控制器原理和关键技术研究,设计了一种50A大功率270V直流固态功率控制器,并完成样机的研制、试验和分析,对固态功率控制器的研究和生产具有一定的参考意义。
罗宗海[7](2019)在《高速光电耦合器的几个关键问题研究和测试系统搭建》文中研究指明光电耦合器是一种正向传输信号、反向隔离信号的单向隔离器件,其应用十分广泛,尤其是在可靠性要求较高的领域有着不可替代的作用。它问世于上个世纪六十年代,由于其体积小、隔离性好、可靠性高、成本低等特点,在问世之初便受到极大的关注。经过几十年的发展,光电耦合器集成程度越来越高、速度越来越快、隔离电压越来越高、器件体积越来越小、产品种类也越来越丰富。由于受到国外的技术封锁,国内光电耦合器的研究工作一直进展缓慢,尤其是在速度这一关键指标上国产光电耦合器至少落后国外产品45倍,因此在各领域光电耦合器仍然主要使用国外产品。为实现光电耦合器的国产化替代,我们团队在近年来对光电耦合器开展了深入的研究和试验。我们首先探索了光电耦合器的信号传输与隔离的原理,建立了相应理论模型;接着提出自己的研制思路,设计光敏芯片并基于这个芯片封装了一款可靠性高的高速光电耦合器;同时还基于源表使用单片机开发了针对这个光电耦合器的自动测试系统,对产品进行了测试和分析;对封装后的产品我们还进行了可靠性研究,提出了提升产品可靠性的办法。在高速光电耦合器制作中主要会面临以下三个关键问题:1)光电转换部分速度慢、效率低;2)光电转换产生的光电流一般在10μA量级,远远不能实现驱动后端电路工作的目的,因此必须建立大带宽的跨阻放大器将电流信号转换为电压信号,后续还应当进一步将电压信号正确放大的问题;3)光电耦合器寿命较短的问题。针对以上三个关键问题我们提出的解决方案如下:(1)在光敏芯片制作上我们介绍了两种提升响应速度的方法,第一种方法是应用超薄PIN结保证光电流的结区渡越时间足够短,同时在该PIN结上引入微纳米孔阵列,以提升PIN结的响应度;第二种方法是使用明暗结合的光电二极管阵列,通过光电二极管中的特异结构抵消探测器中产生的“慢电流”,从而实现信号的高速转换和传输;(2)在其后CMOS集成电路部分提出了一种对称结构高速跨阻放大器,实现将光电流转换成为电压的功能,再通过与运放、逻辑转换和驱动电路、高速电源电路的配合,实现将光生电流信号最终转换成输出逻辑电平信号的目的,同时降低了电路中的共模噪声信号;(3)针对光电耦合器寿命问题,我们采用了加速寿命实验的方式对器件性能进行深入的研究,揭示了封装工艺对器件寿命造成的影响,成功将光电耦合器的寿命问题定位到发光二极管的“软击穿”上,据此我们调整了封装工艺,保证了器件的长期使用的可靠性。最终我们对研制的光电耦合器实物进行测试和评估,实测产品传输速度可以达到50MBd,质量可靠性达到国外产品的H级标准,成为了国内首款自研的传输速度达到50MBd的光电耦合器,实现了超高速光电耦合器国产化的目标。
周枭[8](2019)在《智能功率集成电路抗辐射加固设计研究》文中进行了进一步梳理半导体技术对航空航天事业起着极为重要的作用,应用在商业航天领域的电子设备及系统需要在空间辐射环境下有足够的可靠性和运行寿命,应具备足够的抗辐射能力。智能功率集成电路在设备及系统中为各类芯片供电,可以被看作是所有集成电路的“心脏”,更是商业航天设备的关键。随着我国商业航天产业的发展,对电子设备及系统抗辐射能力的要求越来越高,因此智能功率集成电路的抗辐射性能显得尤为重要,是航天设备在辐射环境中工作的基础。国外对抗辐射加固技术的研究起步较早,目前对辐射效应机理和抗辐射加固技术的研究已经取得不错的进展。国外已有若干公司能提供航天级抗辐射智能功率变换芯片及电源模块,可应用于航空航天领域。国内对该领域关键技术的研究起步较晚,目前远远滞后于国外。国内目前抗辐射分立器件、抗辐射工艺开发、数字电路抗单粒子加固技术等方面已经有所进展,但在标准BCD工艺下针对抗辐射智能功率集成电路加固技术的研究还较少。因此在该领域的研究对商用航天产业具有重大意义。本文在此背景下,基于标准BCD工艺,研究辐射效应对BJT、MOS、LDMOS等器件的影响,分析了辐射效应对预降压、基准、跨阻放大器等关键子电路的影响。在标准BCD工艺下,从器件和电路两个层面,提出抗辐射加固措施并验证。基于以上研究,设计了一款用于光电耦合器的抗辐射光电接收芯片和一款抗辐射Buck型DC-DC芯片。具体研究内容及主要创新如下:1.研究BJT管和MOS管的总剂量辐射效应产生机理,分析了双极晶体管的电流增益衰减和MOS晶体管的阈值电压漂移、漏电流增加等总剂量辐射效应对功率集成电路的影响。为提高芯片抗总剂量辐射能力,采用环栅MOS管结构对器件进行加固,利用Sentaurus仿真平台,在0.18μm标准BCD工艺下,对环栅MOS管等效宽长比计算模型进行仿真验证。为采用环栅MOS器件进行电路设计和仿真,在Cadence中建立环栅MOS器件单元库。b字形环栅无法实现小宽长比并且宽长比计算准确性不足,宽长比计算最大误差可达30%。为此,本文提出8字形环栅结构来弥补b字形环栅在应用中的不足,计算误差控制在6%以内。2.研究NMOS功率管和NLDMOS功率管的总剂量辐射效应,在标准BCD工艺下分别提出了华夫饼版图结构和跑道形版图结构,对总剂量漏电效应进行加固,并通过流片及辐照实验进行验证,加固后的两种功率管抗总剂量能力均大于300krad(Si)。研究辐照偏置和总剂量辐射效应的关系,分析不同偏置对器件总剂量效应的影响,并通过实验进行验证,为电路设计和辐照实验中选择合适的偏置条件提供准确依据。3.基于标准BCD工艺研究并设计抗辐射功率集成电路常用到的几个关键子电路模块。基于BJT管的辐射损伤情况,研究预降压电路在辐射下的性能退化,采用DTMOS对BJT管进行替代,并使用环栅MOS器件,重新设计抗辐射预降压电路。基准电压源和预降压电路原理类似,也采用DTMOS和环栅MOS器件对基准电压源进行加固设计,并进行流片验证,基准电压偏移量在总剂量为200krad(Si)时达到34mV最大值,总剂量为300krad(Si)时为18mV。设计用于抗辐射光耦芯片的跨阻放大器,针对光探测器辐射后的响应度退化效应,引入了增益自调节机制,增大跨阻放大器动态输入范围,提高了光耦芯片抗总剂量能力。针对光耦芯片可能出现的单粒子瞬变效应,设计了瞬变检测与屏蔽电路,并进行仿真验证。4.在0.5μm标准BCD工艺下,研究并设计一款用于10MBd抗辐射光电耦合器的光电接收芯片。设计用于光电接收芯片的抗辐射基准电流源电路。研究比较器滞回区间、噪声与信号幅值的关系,确定信号最小幅值和滞回区间,设计用于光电接收芯片的迟滞比较器。为提高光耦芯片的抗辐射能力,使用本文设计的带有增益自调节机制的抗辐射跨阻放大器和抗单粒子瞬变检测与屏蔽电路,并采用本文建立的环栅MOS器件单元库,对芯片进行加固设计并仿真。对芯片进行流片及总剂量辐照实验验证,未加固的芯片在总剂量累积到50krad(Si)时失效,加固后的芯片在总剂量累积到400krad(Si)时仍正常工作。5.在0.18μm标准BCD工艺下,研究并设计一款抗辐射Buck型DC-DC芯片。选用片内集成双N管的谷值电流模Buck架构,并从工艺器件选型、器件加固设计、关键子电路设计、版图设计等多个层面对芯片进行抗总剂量辐射加固。最终设计芯片实现输入电压6V15V,输出电压1.2V,输出电流2A,抗总剂量大于300krad(Si)。仿真验证通过后,进行流片封装及辐照测试。实验结果表明未加固的芯片在总剂量累积到150krad(Si)时失效,加固芯片在累积总剂量为350krad(Si)时仍可正常工作。
殷伟伟[9](2018)在《光电耦合器电流传输比温度稳定性提升研究》文中研究指明光电耦合器是航天领域广泛应用的重要器件,其传输、隔离及开关特性对航天器功能、性能及可靠性有重要影响。目前以国外光电耦合器为对象的国内仿制产品已研制成功,各项参数水平与仿制产品基本相当,但个别关键参数仍存在差距,特别是用户应用时关心的电流传输比CTR和电流传输比在全温度工作范围内的变化率,国内产品不同温度下的CTR波动远大于仿制产品,不能满足用户使用要求,导致光电耦合器应用受限。因此有必要开展光电耦合器CTR温度稳定性提升研究。光电耦合器由发光二极管和光敏三极管组成,通过对发光二极管和光敏三极管的工作原理及参数指标进行系统分析,对影响电流传输比关键因素进行分析,重点通过分析发光二极管的发光二极管的发光效率与温度变化关系及光敏三极管的放大倍数β与温度的关系,来分析温度对光电耦合器电流传输比的影响。另外通过函数方程建立了电路传输比CTR的理论模型,计算全温下电流传输比的最大值对应的温度点。目前国内光电耦合器中的发光芯片主要依赖外购,导致产品设计、改进及性能提升途径受限。本文对光电耦合器用的不同发光芯片进行了结构分析,物理结构包括功能区分布、正电极形貌及成分、背电极形貌及成分、非电极区形貌及成分和侧面形貌及成分。通过SEM、能谱分析、光谱分析、光谱响应,了解国外发光芯片的工艺、结构及材料等信息,通过对发光芯片的测试,验证发光二极管的发光效率对光电耦合器电流传输比的影响。为发光芯片的选用和光电耦合器的设计提供指导,也可促进国产光电耦合器自主可控事业的发展。本文对不同的红外发光芯片与不同放大倍数的光敏三极管匹配进行测试,利用光谱响应对光敏芯片匹配度进行分析,验证光敏三极管的放大倍数对光电耦合器电流传输比的影响,光敏三极管放大倍数越大,受温度影响越大。最后通过改变光电耦合器的工艺,调整光电耦合器的电流传输比大小,使电流传输比在全温范围下最小值与国外产品相当。
吴超[10](2018)在《数字隔离器在开关电源中替代光耦实现隔离反馈的技术研究》文中研究说明光电耦合器在隔离式开关电源中应用广泛,主要作用为实现电气隔离和传输反馈信号。其典型应用为:从输出端采样,获取误差信号,然后该信号通过光电耦合器隔离、转换传输至输入端的PWM控制器,从而实现稳压控制。但是,光电耦合器具有电气隔离、单向传输等优点的同时,也存在使用寿命短的缺点,这降低了开关电源的整体可靠性。基于此,本文研究分析了光电耦合器在开关电源隔离反馈中的工作原理后,提供了一种基于数字隔离器实现隔离反馈的思路,成功取代了光耦的作用,解决了由于光耦寿命短而导致变换器可靠性低的难题。
二、光电耦合器的典型应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、光电耦合器的典型应用(论文提纲范文)
(1)多器件退化参数测试系统的设计以及退化模型的建立(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 无源器件退化的研究现状 |
1.2.2 有源分立器件退化的研究现状 |
1.2.3 有源集成器件研究现状 |
1.2.4 参数测量系统研究现状 |
1.2.5 器件退化建模的研究现状 |
1.3 本文的结构安排以及主要内容 |
第2章 典型器件的退化机理分析 |
2.1 电阻的退化参数确定 |
2.1.1 电阻退化的机理分析 |
2.1.2 电阻的典型退化参数 |
2.2 电解电容的退化参数确定 |
2.2.1 电解电容退化的机理分析 |
2.2.2 电解电容的典型退化参数 |
2.3 光电耦合器的退化参数确定 |
2.3.1 光电耦合器退化的机理分析 |
2.3.2 光电耦合器的典型退化参数 |
2.4 电磁继电器的退化参数确定 |
2.4.1 电磁继电器退化的机理分析 |
2.4.2 电磁继电器的典型退化参数 |
2.5 MOSFET的退化参数确定 |
2.5.1 MOSFET退化的机理分析 |
2.5.2 MOSFET的典型退化参数 |
2.6 运算放大器的退化参数确定 |
2.6.1 运算放大器退化的机理分析 |
2.6.2 运算放大器的典型退化参数 |
2.7 本章小结 |
第3章 典型器件的退化参数测量系统搭建 |
3.1 测量需求总体分析 |
3.2 参数测量系统硬件设计 |
3.2.1 参数测量系统硬件方案 |
3.2.2 各器件退化参数的测试电路设计 |
3.2.3 仪器选型 |
3.2.4 测量系统通信方式分析 |
3.2.5 信号转接模块设计 |
3.3 参数测量系统软件设计 |
3.3.1 参数测量软件总体框架 |
3.3.2 软件功能设计 |
3.3.3 软件界面设计 |
3.4 本章小结 |
第4章 典型器件退化模型建立 |
4.1 测量误差分析 |
4.1.1 误差分析的目的与意义 |
4.1.2 电阻退化参数测量电路的误差分析 |
4.1.3 电解电容退化参数测量电路的误差分析 |
4.1.4 光电耦合器退化参数测量电路的误差分析 |
4.1.5 继电器退化参数测量电路的误差分析 |
4.1.6 MOSFET退化参数测量电路的误差分析 |
4.1.7 运算放大器退化参数测量电路的误差分析 |
4.2 数据的预处理 |
4.2.1 对于阈值电压的误差值的修正 |
4.2.2 对于电容容值的误差值的修正 |
4.2.3 对于接触电阻的误差值的修正 |
4.3 建模方法概述 |
4.3.1 灰色系统建模 |
4.3.2 支持向量机回归建模 |
4.3.3 广义神经网络建模 |
4.4 典型器件退化模型建立 |
4.4.1 电阻参数的变化模型 |
4.4.2 电解电容退化模型 |
4.4.3 光电耦合器退化模型 |
4.4.4 电磁继电器退化模型 |
4.4.5 MOSFET退化模型 |
4.4.6 运算放大器退化模型 |
4.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
(2)井周超声成像仪前端电路模块设计(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 论文结构安排与主要工作 |
第二章 井周超声成像仪总体介绍 |
2.1 井周超声成像仪总体结构介绍 |
2.2 井周超声成像仪工作原理 |
2.3 前端电路模块需求分析 |
2.4 井周成像仪前端电路模块总体设计 |
2.5 本章小结 |
第三章 发射采集电路模块设计 |
3.1 发射电路设计 |
3.2 模拟通道电路设计 |
3.2.1 通道选择电路设计 |
3.2.2 程控放大电路设计 |
3.2.3 带通滤波电路设计 |
3.2.4 差分放大电路设计 |
3.2.5 ADC驱动电路设计 |
3.3 模数转换电路设计 |
3.3.1 ADC选型 |
3.3.2 模数转换电路设计 |
3.4 控制电路硬件设计 |
3.4.1 FPGA芯片选型 |
3.4.2 时钟电路设计 |
3.4.3 FPGA配置电路设计 |
3.5 FPGA控制逻辑设计 |
3.5.1 发射控制模块设计 |
3.5.2 采集控制模块设计 |
3.6 电源模块设计 |
3.6.1 电平转换电路 |
3.6.2 高压电源模块 |
3.7 本章小结 |
第四章 超声换能器匹配设计 |
4.1 换能器的选型 |
4.1.1 换能器类型选择 |
4.1.2 换能器频率选择 |
4.2 压电换能器等效电路 |
4.3 压电换能器谐振频率测量 |
4.3.1 传输线路法 |
4.3.2 导纳圆图法 |
4.4 换能器阻抗匹配 |
4.4.1 串联电感匹配 |
4.4.2 并联电感匹配 |
4.5 换能器尾振减小 |
4.6 本章小结 |
第五章 测试与实验结果及分析 |
5.1 实验环境介绍 |
5.2 发射电路实验与结果分析 |
5.3 发射采集实验结果与分析 |
5.4 换能器匹配电路实验结果与分析 |
5.4.1换能器谐振频率测试实验 |
5.4.2发射尾振减小实验 |
5.5 本章小结 |
第六章 结束语 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的成果 |
(3)基于低频电噪声的光电耦合器可靠性筛选方法研究(论文提纲范文)
0 引言 |
1 光电耦合器的低频噪声测试与可靠性老化试验 |
1.1 低频噪声测试方法和偏置电路 |
1.2 可靠性敏感参数 |
1.3 低频噪声测试和可靠性老化试验 |
2 基于宽频带低频噪声参数的光耦器件可靠性筛选方法 |
2.1 可靠性分类筛选及阈值参数确定 |
2.2 点频噪声参数和宽带噪声参数的可靠性筛选结果对比 |
3 结论 |
(4)弹上电气控制组合设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号对照表 |
缩略语对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
1.1.1 课题的来源 |
1.1.2 课题研究的背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 课题主要研究内容 |
第二章 电气控制组合总体方案设计 |
2.1 需求分析 |
2.1.1 总体功能要求 |
2.1.2 供配电模块要求 |
2.1.3 供电控制模块要求 |
2.1.4 信号变换模块要求 |
2.1.5 接口功能定义 |
2.2 技术指标 |
2.3 总体设计 |
2.3.1 功能构架框图 |
2.3.2 供配电模块电路设计方案 |
2.3.3 供电控制模块电路设计方案 |
2.3.4 信号变换模块电路设计方案 |
2.3.5 结构设计方案 |
2.4 本章小结 |
第三章 电气控制组合详细设计与实现 |
3.1 各功能模块电路设计 |
3.1.1 供配电模块设计 |
3.1.2 供电控制模块设计 |
3.1.3 信号变换模块设计 |
3.1.4 板间电连接器选择 |
3.1.5 电路参数计算 |
3.1.6 PCB版布局设计 |
3.1.7 关键元器件的降额设计 |
3.2 各功能模块结构设计 |
3.2.1 零件材料选用 |
3.2.2 结构布局方式 |
3.2.3 主要零件三维建模 |
3.2.4 机加工艺性设计 |
3.2.5 结构抗振动、冲击设计 |
3.2.6 结构静力学理论分析 |
3.2.7 三维实体模型建立及仿真 |
3.2.8 结构热设计 |
3.3 可靠性分析 |
3.3.1 可靠性指标要求与工作环境 |
3.3.2 可靠性预计 |
3.3.3 可靠性数学模型 |
3.3.4 可靠度计算模型 |
3.3.5 可靠性参数计算 |
3.4 本章小结 |
第四章 电气控制组合设计验证与测试 |
4.1 产品验证与测试方案 |
4.2 产品测试与试验验证 |
4.2.1 尺寸、重量检验 |
4.2.2 电气性能测试 |
4.2.3 功能测试 |
4.2.4 模拟负载 |
4.2.5 设计性能符合性测试验证 |
4.3 FMECA分析 |
4.3.1 故障模式及影响分析 |
4.3.2 危害性分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(5)GD4N24R型光电耦合器电子和质子辐射损伤效应研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
1.2 光电耦合器的工作原理及应用 |
1.3 半导体器件的辐射效应 |
1.3.1 电离效应 |
1.3.2 位移效应 |
1.4 光电耦合器辐射效应研究进展 |
1.4.1 光电耦合器电性能辐射效应研究 |
1.4.2 光电耦合器带电粒子辐射效应研究 |
1.4.3 不同偏置状态下光电耦合器辐射效应研究 |
1.4.4 光电耦合器分立器件辐射效应研究 |
1.4.5 研究现状的总结与分析 |
1.5 本文的主要研究内容 |
第2章 试验器件及分析测试方法 |
2.1 试验器件 |
2.2 辐照源 |
2.3 氢气浸泡试验 |
2.4 电性能测试方法 |
2.4.1 电流传输比(CTR)的测试方法 |
2.4.2 Gummel特性曲线及电流增益的测试方法 |
2.4.3 过剩基极电流 |
2.4.4 I-V特性曲线的测试方法 |
2.5 退火试验 |
2.6 深能级瞬态谱分析方法 |
第3章 电子辐照下光电耦合器电性能变化规律 |
3.1 电子辐照对发光二极管的性能影响 |
3.2 电子辐照对光电三极管的性能影响 |
3.2.1 电子辐照对Gummel特性曲线的影响 |
3.2.2 电子辐照对电流增益的影响 |
3.2.3 电子辐照对过剩基极电流的影响 |
3.3 电子辐照对光电耦合器CTR的影响 |
3.4 本章小结 |
第4章 质子辐照下光电耦合器电性能变化规律 |
4.1 质子辐照对发光二极管的性能影响 |
4.2 质子辐照对光电三极管的性能影响 |
4.2.1 质子辐照对Gummel特性曲线的影响 |
4.2.2 质子辐照对电流增益的影响 |
4.2.3 质子辐照对过剩基极电流的影响 |
4.3 质子辐照对光电耦合器CTR的影响 |
4.4 本章小结 |
第5章 光电耦合器电子和质子辐射损伤机理研究 |
5.1 光电耦合器电性能退化关键因素 |
5.1.1 电子辐照下电性能退化关键因素 |
5.1.2 质子辐照下电性能退化关键因素 |
5.2 光电耦合器电子辐射损伤机理研究 |
5.2.1 1MeV电子辐照后光电三极管DLTS分析 |
5.2.2 1MeV电子辐照后光耦退火效应研究 |
5.3 光电耦合器质子辐射损伤机理研究 |
5.3.1 质子辐照后光电三极管DLTS分析 |
5.3.2 质子辐照后光耦退火效应研究 |
5.4 光电三极管电离及位移等效性研究 |
5.4.1 电离、位移吸收剂量计算 |
5.4.2 电离、位移等效性研究 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(6)270V直流固态功率控制器研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号对照表 |
缩略语对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 飞机电源系统发展历史 |
1.1.2 飞机配电系统发展历史 |
1.1.3 固态功率控制器的发展历史 |
1.2 本文主要研究目标 |
1.3 主要研究内容 |
第二章 直流固态功率控制器原理和关键技术研究 |
2.1 直流固态功率控制器原理 |
2.2 270V直流固态功率控制器关键技术研究 |
2.2.1 电流检测及保护技术 |
2.2.2 功率输出技术 |
2.3 本章小结 |
第三章 270V直流固态功率控制器设计 |
3.1 电路设计 |
3.1.1 电源电路 |
3.1.2 应急控制电路 |
3.1.3 状态输出电路 |
3.1.4 单片机主控电路 |
3.1.5 输出及开关检测电路 |
3.1.6 隔离驱动电路 |
3.1.7 短路保护和超压保护电路 |
3.1.8 电流检测电路 |
3.1.9 电压检测电路 |
3.1.10 时序控制电路 |
3.1.11 总线电路 |
3.2 结构设计 |
3.3 热设计 |
3.3.1 温升计算 |
3.3.2 热仿真分析 |
3.4 接口关系 |
3.5 通信协议设定 |
3.5.1 协议概述 |
3.5.2 详细通信协议 |
3.6 本章小结 |
第四章 270V直流固态功率控制器可靠性分析与试验验证 |
4.1 270 V直流固态功率控制器样机测试 |
4.1.1 270 V直流固态功率控制器测试平台 |
4.1.2 测试结果 |
4.2 可靠性分析 |
4.2.1 可靠性模型 |
4.2.2 可靠性预计 |
4.3 试验及可靠性计算 |
4.3.1 试验 |
4.3.2 可靠性计算 |
4.4 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 工作总结 |
5.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(7)高速光电耦合器的几个关键问题研究和测试系统搭建(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景和课题意义 |
1.2 光电耦合器的发展与应用简述 |
1.2.1 光电耦合器的国外发展 |
1.2.2 光电耦合器的国内发展 |
1.3 本文章节安排及章节主要内容 |
1.4 本章总结 |
第二章 光电耦合器信号传输理论模型与关键性能指标 |
2.1 光电耦合器信号传输的理论模型 |
2.1.1 发光二极管发光原理 |
2.1.2 光敏芯片光电转换原理 |
2.2 光电耦合器关键性能指标 |
2.2.1 发光二极管关键性能指标 |
2.2.2 光敏芯片关键性能指标 |
2.2.3 光电耦合器传输性能关键指标 |
2.2.4 表征光电耦合器隔离特性的关键指标 |
2.3 光电耦合器的几个典型类别及其应用电路简述 |
2.3.1 最初的光电耦合器——光敏三极管输出型 |
2.3.2 达林顿输出型光电耦合器 |
2.3.3 双极型工艺下的高速光电耦合器 |
2.3.4 CMOS工艺下的推拉门型超高速光电耦合器 |
2.4 本章总结 |
第三章 光敏芯片关键部分设计与研究 |
3.1 光电探测单元设计 |
3.1.1 用于光电耦合器的带二维孔阵列的超薄PIN二极管 |
3.1.2 明暗结合的光电二极管阵列 |
3.2 关键CMOS电路单元设计 |
3.2.1 跨阻放大电路的分析与设计 |
3.2.2 电压比较器的分析与设计 |
3.2.3 整形电路的分析与设计 |
3.2.4 电路整体仿真展示 |
3.3 本章总结 |
第四章 自动测试系统设计与产品性能分析 |
4.1 自动测试系统设计 |
4.2 所设计光电耦合器性能测试与评估 |
4.3 产品寿命分析与改进 |
4.4 本章总结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
在学期间取得的与学位论文相关的研究成果 |
(8)智能功率集成电路抗辐射加固设计研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究工作的背景与意义 |
1.2 辐射环境简介 |
1.3 集成电路的辐射效应 |
1.3.1 总剂量效应 |
1.3.2 单粒子效应 |
1.4 集成电路抗辐射技术的国内外研究历史与现状 |
1.5 本文主要贡献与创新 |
1.6 论文的结构安排 |
第二章 抗辐射半导体器件研究与设计 |
2.1 辐射效应对半导体器件的影响 |
2.1.1 双极晶体管总剂量辐射效应 |
2.1.2 MOS晶体管总剂量辐射效应 |
2.2 环栅MOS管结构及等效模型 |
2.2.1 环栅MOS管结构 |
2.2.2 环栅MOS管等效模型 |
2.3 Sentaurus器件电学仿真及总剂量效应仿真 |
2.3.1 直栅MOS管工艺参数拟合 |
2.3.2 环栅MOS管等效宽长比仿真验证 |
2.3.3 总剂量效应仿真 |
2.4 Cadence中环栅MOS管单元库建立流程 |
2.4.1 Cadence库建立流程 |
2.4.2 Spectre仿真库建立流程 |
2.4.3 Calibre库建立流程 |
2.5 b字形环栅与8 字形环栅对比研究与设计 |
2.5.1 b字形环栅管宽长比模型计算范围 |
2.5.2 b字形环栅管宽长比模型计算准确性 |
2.5.3 8字形环栅管结构设计 |
2.5.4 8字形环栅管宽长比预估 |
2.5.5 8字形环栅管测试及分析 |
2.6 本章小结 |
第三章 抗辐射功率器件研究与设计 |
3.1 NMOS功率管总剂量效应研究及加固设计 |
3.1.1 总剂量效应对NMOS功率管电学特性的影响 |
3.1.2 华夫饼形NMOS功率管抗总剂量效应版图加固设计 |
3.1.3 华夫饼形 NMOS 功率管总剂量辐照实验 |
3.2 NLDMOS功率管总剂量效应研究及加固设计 |
3.2.1 总剂量效应对NLDMOS功率管电学特性的影响 |
3.2.2 跑道形NLDMOS功率管抗总剂量效应版图加固设计 |
3.2.3 跑道形 NLDMOS 功率管总剂量辐照实验 |
3.3 总剂量辐照中偏置对功率管辐射效应的影响 |
3.3.1 器件总剂量辐射效应的理论模型 |
3.3.2 偏置对总剂量效应的影响 |
3.3.3 总剂量辐照测试及分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 抗辐射关键子电路研究与设计 |
4.1 抗辐射预降压电路研究与设计 |
4.1.1 预降压电路工作原理及辐照特性 |
4.1.2 DTMOS管工作原理 |
4.1.3 抗辐射预降压电路设计 |
4.1.4 预降压电路仿真及分析 |
4.1.5 预降压电路版图设计 |
4.2 抗辐射基准电压源研究与设计 |
4.2.1 基准电压源工作原理及辐照特性 |
4.2.2 抗辐射基准电压源设计 |
4.2.3 基准电压源仿真及分析 |
4.2.4 基准电压源版图设计 |
4.3 抗辐射增益自调节跨阻放大器研究与设计 |
4.3.1 跨阻放大器工作原理 |
4.3.2 电压放大器 |
4.3.3 局部跨阻放大器 |
4.3.4 整体跨阻放大器 |
4.3.5 自动增益控制及抗辐射加固 |
4.3.6 仿真结果及分析 |
4.4 抗单粒子瞬变检测与屏蔽电路研究与设计 |
4.4.1 研究背景及单粒子瞬变 |
4.4.2 工作原理及电路实现 |
4.4.3 仿真结果及分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 抗辐射光电接收芯片设计及验证 |
5.1 光电接收芯片基本结构及数据传输特点 |
5.1.1 光电接收芯片的基本构成 |
5.1.2 数据传输格式及特点 |
5.1.3 噪声对数据传输的影响 |
5.1.4 带宽对数据传输的影响 |
5.2 抗辐射光电接收芯片设计 |
5.2.1 光电接收芯片系统结构 |
5.2.2 采用DTMOS的抗辐射基准电流源 |
5.2.3 抗总剂量辐射跨阻放大器 |
5.2.4 迟滞比较器 |
5.2.5 抗单粒子瞬变检测与屏蔽电路 |
5.2.6 采用环栅MOS管加固 |
5.3 总体仿真及辐照测试 |
5.3.1 芯片整体仿真 |
5.3.2 光电接收芯片版图设计 |
5.3.3 辐照实验及测试 |
5.4 本章小结 |
第六章 抗辐射Buck型 DC-DC芯片设计及验证 |
6.1 Buck变换器基本结构和工作原理 |
6.1.1 Buck变换器的基本工作模式 |
6.1.2 Buck变换器的调制方式 |
6.1.3 Buck变换器的环路控制模式 |
6.2 抗辐射Buck型 DC-DC系统及关键电路设计 |
6.2.1 整体芯片结构及工作过程 |
6.2.2 工艺库选择与器件选型 |
6.2.3 抗辐射预降压和基准源设计 |
6.2.4 采用环栅MOS管加固 |
6.2.5 功率管加固设计 |
6.3 总体仿真及辐照测试 |
6.3.1 整体电路仿真 |
6.3.2 Buck芯片版图设计 |
6.3.3 芯片测试及辐照实验 |
6.4 本章小结 |
第七章 全文总结与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 后续工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的成果 |
(9)光电耦合器电流传输比温度稳定性提升研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外光电耦合器研究现状 |
1.2.1 国外光电耦合器的产品路线 |
1.2.2 国内光电耦合器的产品路线 |
1.3 课题来源及研究的主要内容 |
第2章 影响光电耦合器电流传输比的因素 |
2.1 光电耦合器电流传输比介绍 |
2.2 电流传输比的温度影响因素 |
2.2.1 发光二极管的发光效率与温度变化关系 |
2.2.2 光敏三极管的放大倍数β与温度的关系 |
2.2.3 电流传输比随温度变化的理论模型 |
2.3 本章小结 |
第3章 发光芯片分析及验证 |
3.1 主要研究内容 |
3.1.1 样品 |
3.1.2 试验数据 |
3.2 测试验证 |
3.2.1 输入芯片随温度变化,输出芯片B温度不变 |
3.2.2 输入芯片随温度变化,输出芯片C温度不变 |
3.2.3 汇总对比 |
3.3 后续研究计划 |
3.4 本章小结 |
第4章 光敏三极管验证 |
4.1 光敏三极管放大倍数随温度的变化 |
4.2 1#发光芯片与光敏三极管A芯片匹配 |
4.2.1 高低温测试 |
4.2.2 结论 |
4.3 2#发光芯片与光敏三极管A芯片匹配 |
4.3.1 高低温测试 |
4.3.2 结论 |
4.4 光谱响应度测试 |
4.5 本章小结 |
第5章 工艺可靠性 |
5.1 光电耦合器结构 |
5.2 工艺设置 |
5.3 产品验证 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(10)数字隔离器在开关电源中替代光耦实现隔离反馈的技术研究(论文提纲范文)
1 光电耦合器的性能特点 |
1.1 光电耦合器的基本工作原理。 |
1.2 工作特性。 |
2 开关电源中光电耦合器的典型应用 |
3 一种数字隔离器的替代方案 |
3.1 数字隔离器。 |
3.2 一种基于MOS+数字隔离器的隔离反馈方案。 |
结束语 |
四、光电耦合器的典型应用(论文参考文献)
- [1]多器件退化参数测试系统的设计以及退化模型的建立[D]. 曾晶. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [2]井周超声成像仪前端电路模块设计[D]. 黄昕. 电子科技大学, 2020(07)
- [3]基于低频电噪声的光电耦合器可靠性筛选方法研究[J]. 余永涛,支越,陈勇国,罗宏伟,王小强,罗军. 半导体光电, 2019(05)
- [4]弹上电气控制组合设计与实现[D]. 马齐勇. 西安电子科技大学, 2019(02)
- [5]GD4N24R型光电耦合器电子和质子辐射损伤效应研究[D]. 杨少卿. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [6]270V直流固态功率控制器研究[D]. 蒙凯. 西安电子科技大学, 2019(02)
- [7]高速光电耦合器的几个关键问题研究和测试系统搭建[D]. 罗宗海. 电子科技大学, 2019(01)
- [8]智能功率集成电路抗辐射加固设计研究[D]. 周枭. 电子科技大学, 2019(01)
- [9]光电耦合器电流传输比温度稳定性提升研究[D]. 殷伟伟. 北京工业大学, 2018(03)
- [10]数字隔离器在开关电源中替代光耦实现隔离反馈的技术研究[J]. 吴超. 科学技术创新, 2018(15)