一种基于SiP的数字光收发微系统设计与验证

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根据整机小型化需求,设计了一种数字光收发微系统.以系统级封装技术为基础,采用管壳与基板一体化陶瓷针栅阵列封装,对光收发系统所需的各类集成电路裸芯片、光器件和阻容等无源元件进行高密度集成.通过版图设计、信号完整性、电源完整性及热应力仿真,研制出样品.经测试,信号接收SNR大于65 dBFs,SFDR大于86 dBc.模块功能稳定,指标可靠,满足实际需求.
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通过短路-开路-负载-直通(SOLT)校准原理与MEMS开关结合,设计了一种小型化多功能电子校准件.仿真结果表明,在0.1~20 GHz频段内,该电子校准件的双端口校准仅需2步;直通状态插入损耗≤0.9 dB,开路状态回波损耗≤0.48 dB,短路状态回波损耗≤0.39 dB.整体尺寸为2.5 mm×1.2 mm×0.8 mm.该MEMS电子校准件体积小,损耗低,成本低,校准准确度高,效率高,适用于毫米波测量和小型智能化校准领域.
现代宽带数字接收机对高性能模数转换器(ADC)的需求逐渐增大,而电子学ADC因载流子迁移速率限制无法实现超宽带直接数字采样.基于光子技术超宽带、超高速的特性,文章提出了一种光电混合结构的ADC技术.通过采用基于超短光脉冲的光学采样代替基于电子学半导体技术的采样/保持(S/H)电路来大幅提高采样带宽.采用时分复用及多通道电学ADC量化技术实现信号数字编码.最后通过数字域均衡与线性化处理提高系统性能,实现了对频率大于24 GHz的微波信号的直接采样,采样信噪比大于40 dB,为超宽带微波信号高精度直接数字化提
传统VGA线性度较低,不适用于生物医学应用.文章分析了基于可编程跨导器的传统结构,得出环路增益和失真的关系,并基于此采用增益提升技术提高环路增益,设计了一种新型的基于可编程跨导器的VGA,提高了 VGA的线性度.仿真结果表明,在1.2 V电源电压下,电路消耗电流为10 μA,在0~30 mV的输入信号幅度范围内,VGA的总谐波失真不高于0.5%,IM3减小14 dB,ⅡP3为18.57 dBm,在0.1 Hz~100 kHz范围内,等效输入噪声为616 nV.
研究了低阈值电压(LVT)结构的28 nm超薄体全耗尽绝缘体上硅(FD-SOI)MOSFET的高温下特性.在300℃下对器件进行测试,将FD-SOI与部分耗尽(PD)SOI进行参数对比.结合理论分析,证明了高温下超薄体FD-SOI具有比PD-SOI更低的阈值电压漂移率和亚阈值摆幅.在300℃高温下工作时,SOI MOSFET的参数发生退化,阈值电压减小,泄漏电流增加,栅极对沟道电流的控制能力大大减小.超薄体FD-SOI的设计可使器件的高温性能更加稳定,将电路的工作温度提高到300℃.
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设计了一种Buck-Boost负压关断电平产生电路.通过引入动态调整关断时间的计时模块、分段电流限模块和纹波高速检测模块,实现了在耗尽型GaN器件快速开关时稳定栅极负压的供给,有效消除了耗尽型GaN器件在高压应用时密勒误开启现象的发生.电路基于0.35 μm BCD工艺进行设计与仿真验证.结果表明,该电路在宽输入范围内稳定输出-14 V的负压,在20~130 mA恒定负载电流下工作效率达80~87%,在0.5~1 MHz的工作频率下GaN器件栅极开关切换期间输出电压依然稳定.该电路满足高压应用需求.
Waterborne elastic polyester (WEP) with different content of hard polyester was applied in the maize starch (MS) based composites (MS/WEP) via solution casting method. The effects of WEP with different contents of hard polyester on the structure and prope
分析了开关电源瞬态负载的基本原理、输出电压跌落幅度与电源环路之间的相互关系,比较了减小输出电压跌落幅度的几种控制方式,提出了采用数字非线性控制方式提升瞬态负载响应的方法.基于以上分析,全面评估了环路带宽、整流方式、非线性控制对开关电源瞬态响应的影响.最后采用非线性控制方法,设计了一种具有快速瞬态负载响应的DC-DC变换器.实验结果表明,脉冲负载时输出电压跌落可减小60%,恢复时间缩短30%,试验结果满足设计要求.
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