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高频信号动态测试中的信号完整性分析

仪器仪表学报 2017年第3期38卷 773-779页

作者：谢锐裴东兴姚琴琴中北大学电子测试技术重点实验室太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

结合高频信号测试仪使用环境的特点及要求,分析了影响高速数据采集电路信号完整性的主要因素,针对高频信号的反射和串扰,分别从多层PCB板的层叠设计,差分信号传输线蛇形布线,添加阻抗匹配网络几方面进行了信号完整性设计。建立差分信号... 详细信息

结合高频信号测试仪使用环境的特点及要求,分析了影响高速数据采集电路信号完整性的主要因素,针对高频信号的反射和串扰,分别从多层PCB板的层叠设计,差分信号传输线蛇形布线,添加阻抗匹配网络几方面进行了信号完整性设计。建立差分信号传输线拓扑网络的模型并通过仿真确定了阻抗匹配网络的结构和参数,减小了由于传输线阻抗失配引起的信号反射与串扰;对电源完整性进行分析,通过内电层分割和滤波电容网络减小了电路中的地弹现象,从而降低了测试仪的系统噪声。最后通过模拟环境下的实验验证了高速数据采集电路的信号完整性分析,实验结果表明通过信号完整性设计提高了测试仪的抗干扰能力,所采集的数据可靠有效。

关键词：高频信号测试信号完整性阻抗匹配电源完整性

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四环谐振腔结构中耦合诱导透明特性研究

光子学报 2014年第5期43卷 49-54页

作者：崔丹凤谢成峰刘耀英李艳娜韦丽萍王永华刘俊薛晨阳中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051 中北大学电子测试技术重点实验室太原030051

基于量子相干效应中的电磁诱导透明,设计了一种四环级联谐振腔结构,并对其产生的耦合诱导透明现象进行了理论分析.利用时域有限差分法和束传输法对结构的关键参量进行了仿真模拟,采用电子束光刻与感应耦合等离子刻蚀工艺相结合的方式完... 详细信息

基于量子相干效应中的电磁诱导透明,设计了一种四环级联谐振腔结构,并对其产生的耦合诱导透明现象进行了理论分析.利用时域有限差分法和束传输法对结构的关键参量进行了仿真模拟,采用电子束光刻与感应耦合等离子刻蚀工艺相结合的方式完成了结构的加工制备.实验中利用垂直光栅耦合法对结构进行测试,测试结果表明:由于相消干涉,该结构可以引起一个狭窄的透明峰;每个环形腔之间相互干涉,产生了两个透射峰,从而实现对光传输的延迟,其中一个透射谱半高全宽为0.022nm,对应的品质因数为0.72×105,且两个谐振峰之间的距离相隔0.084nm.波导直通端与下载端的谐振谱线吻合,与理论分析相符.

关键词：光波导色散谐振诱导透明四阶环形腔结构品质因数

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铁磁共振磁交换力显微镜

物理学报 2013年第18期62卷 94-101页

作者：薛慧马宗敏石云波唐军薛晨阳刘俊李艳君中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051 日本大阪大学大阪565-0871

原子间的自旋相互作用力对原子级别磁性纳米构造体的表面磁性质的理解是极为重要的.磁交换力显微镜是测量表面自旋作用力的重要手段,但它的缺点一是需要加外部强磁场,二是不能分离表面形貌和自旋信息,这就导致材料表面受外部磁场的影响... 详细信息

原子间的自旋相互作用力对原子级别磁性纳米构造体的表面磁性质的理解是极为重要的.磁交换力显微镜是测量表面自旋作用力的重要手段,但它的缺点一是需要加外部强磁场,二是不能分离表面形貌和自旋信息,这就导致材料表面受外部磁场的影响,而且表面形貌和自旋信息之间相互影响,使自旋间的相互作用力的检测和成像研究受到限制.为了解决上述问题,利用原子力显微镜,并采用微波照射的方法,根据铁磁共振原理,分别独立提取磁性材料表面形貌和自旋信息,称之为铁磁共振磁交换力显微镜,理论和实验结果表明此方法可以有效地分离两种信息.铁磁共振磁交换力显微镜可以促进对原子级磁性材料机能的理解以及磁性相关科学领域的进步,特别是对自旋电子元件的发展有很大的促进作用,是新世纪高度信息化社会不可缺少的测量技术.

关键词：原子力显微镜磁交换力显微镜自旋铁磁共振

Fe_3O_4纳米颗粒/聚二甲基硅氧烷复合材料磁电容效应的研究

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物理学报 2014年第5期63卷 373-378页

作者：李圣昆唐军毛宏庆王明焕陈国彬翟超张晓明石云波刘俊中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室电子测试技术国家重点实验室太原030051

提出了一种以Fe3O4纳米颗粒和聚二甲基硅氧烷(PDMS)组成的复合材料为介质的平行板磁电容结构,并对其产生的磁电容效应的特点以及影响磁电容效应的因素进行了研究.对不同粒径的Fe3O4纳米颗粒按不同比例与PDMS混合形成的复合材料进行了测... 详细信息

提出了一种以Fe3O4纳米颗粒和聚二甲基硅氧烷(PDMS)组成的复合材料为介质的平行板磁电容结构,并对其产生的磁电容效应的特点以及影响磁电容效应的因素进行了研究.对不同粒径的Fe3O4纳米颗粒按不同比例与PDMS混合形成的复合材料进行了测试.研究表明,与无磁场情况相比,在外磁场作用下,Fe3O4纳米颗粒/PDMS复合材料的电容值和介电损耗均发生了改变,产生了磁电容效应.由该复合材料磁电容效应所产生的电容变化量随着纳米颗粒混合浓度的增大而增大,并且当纳米颗粒粒径尺寸大于常温超顺磁临界尺寸时,材料的电容变化量随着颗粒尺寸的减小而增大.

关键词： Fe3O4纳米颗粒 PDMS复合材料磁电容超顺磁

基于nRF24LU1的无线USB数据传输系统的设计

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核电子学与探测技术 2011年第1期31卷 79-82页

作者：谢昌斌王代华张志杰中北大学动态测试与智能仪器教育部重点实验室山西太原030051

提出了NORDIC公司新推出来的无线射频芯片nRF24LU1的无线USB模块的设计和实现方案,从nRF24LU1芯片的内部结构入手,介绍了该芯片无线USB系统的工作原理,给出无线收发机的具体硬件电路图和流程图,重点阐述了nRF24LU1无线USB模块的设计。

关键词： nRF24LU1 无线USB 近距离无线传输

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介观压阻效应及器件

机械工程学报 2008年第11期44卷 26-33页

作者：张文栋熊继军薛晨阳张斌珍仝召民中北大学电子测试技术国防重点实验室太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

介绍GaAs/AlAs/InGaAs双势垒超晶格薄膜结构的介观压阻效应以及几种基于此效应的新型传感器件。阐述介观压阻效应的四个过程,结合空气桥结构和欧姆接触技术,在[001]晶向半绝缘GaAs衬底上加工出来了GaAs/AlAs/InGaAs共振隧穿结构(Resonan... 详细信息

介绍GaAs/AlAs/InGaAs双势垒超晶格薄膜结构的介观压阻效应以及几种基于此效应的新型传感器件。阐述介观压阻效应的四个过程,结合空气桥结构和欧姆接触技术,在[001]晶向半绝缘GaAs衬底上加工出来了GaAs/AlAs/InGaAs共振隧穿结构(Resonant tunneling structures,RTS),并对其进行了加压试验研究,发现其介观压阻灵敏度达到2.54×10^(-9)Pa^(-1),是硅压阻灵敏度的一个数量级以上。采用控制孔技术成功加工出了基于RTS的圆膜压力、四梁加速度和仿生矢量水声三种新型纳机电器件,并分别对其进行了压力罐、振动台和水下驻波测试。结果表明圆膜压力传感器具有较好的力电耦合特性:四梁加速度计的压阻灵敏度随RTS两端偏置电压可调,并在微分负阻区具有最大压阻灵敏度;矢量水听器具有良好的"8"字余弦指向性,灵敏度在1 000 Hz时达到184.6 dB,可以实现水平面内的水下声信号探测。

关键词：介观压阻效应共振隧穿结构纳机电

基于DriverStudio的WDM型USB设备驱动的开发

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核电子学与探测技术 2011年第2期31卷 232-234,247页

作者：范玉磊谢昌斌付丽琴中北大学动态测试与智能仪器教育部重点实验室山西太原030051

USB以其诸多的优点已被广泛应用于PC接口设计之中,USB设备驱动程序的开发是USB开发的一个重要部分。介绍了USB和WDM驱动程序的概念和结构,阐述了利用DriverStudio工具包开发WDM型USB设备驱动的方法,并对相关代码进行了修改,此驱动程序... 详细信息

USB以其诸多的优点已被广泛应用于PC接口设计之中,USB设备驱动程序的开发是USB开发的一个重要部分。介绍了USB和WDM驱动程序的概念和结构,阐述了利用DriverStudio工具包开发WDM型USB设备驱动的方法,并对相关代码进行了修改,此驱动程序在实验中得到了验证。

关键词： USB WDM 驱动程序 Driverstudio工具

基于硅酸镓镧的声表面波高温压力器件的微结构加工制造技术研究

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机械工程学报 2021年第8期57卷 81-89页

作者：梁晓瑞徐芳萌薛涛谭秋林董和磊熊继军中北大学电子测试技术国防重点实验室太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

采用硅酸镓镧(Langasite,LGS)压电材料制备声表面波(Surface acoustic wave,SAW)高温压力传感器可解决高温、高压等恶劣环境下温度、压力等参数的实时原位测试的问题,但由于硅酸镓镧是一种高硬度难加工的硬脆性压电材料,因此开展了硅酸... 详细信息

采用硅酸镓镧(Langasite,LGS)压电材料制备声表面波(Surface acoustic wave,SAW)高温压力传感器可解决高温、高压等恶劣环境下温度、压力等参数的实时原位测试的问题,但由于硅酸镓镧是一种高硬度难加工的硬脆性压电材料,因此开展了硅酸镓镧压电材料在高温等恶劣环境下的微结构加工制造技术的研究。通过分析LGS的化学与物理特性,利用湿法腐蚀工艺实现LGS的微纳成形制造和控制;以及利用高温热压直接键合工艺实现密封空腔的制造,研制出一套适用于LGS等硬脆性材料的微纳结构成形制造技术,并探究了微结构加工制造工艺的实用性。利用微结构加工制造技术实现的压力敏感微结构制备了基于LGS的SAW高温压力传感器样机并进行了测试,样机在25~1000℃、20~500k Pa环境下能稳定工作,验证了LGS微纳结构成形制造技术在高温等恶劣环境下应用的可行性。

关键词：硅酸镓镧声表面波湿法刻蚀热压键合高温压力

基于蓝宝石光纤传感器的瞬态高温测试及校准技术

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光电子．激光 2005年第4期16卷 441-443页

作者：王高徐兆勇周汉昌中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051

构建了一种镀有陶瓷薄膜的蓝宝石光纤为传感器的瞬态高温测试系统.系统包括蓝宝石高温光纤、锥形高温光纤、耦合器、传输光纤及光电探测器件.基于Plank黑体辐射定律,分析了系统工作原理,并以MATLAB进行了仿真研究.将已标定过的高温钨铼... 详细信息

构建了一种镀有陶瓷薄膜的蓝宝石光纤为传感器的瞬态高温测试系统.系统包括蓝宝石高温光纤、锥形高温光纤、耦合器、传输光纤及光电探测器件.基于Plank黑体辐射定律,分析了系统工作原理,并以MATLAB进行了仿真研究.将已标定过的高温钨铼热电偶(测温度范围为1 000～2 000 ℃)和蓝宝石光纤温度传感器同时置于乙炔焰热源所形成的恒温区域中进行静态标定,结果表明,测量范围从1 200 ℃到2 000 ℃,测量不确定度(精度)为1 ℃.以脉冲CO2激光器输出阶跃热信号为动态激励源,获得温度传感器的动态响应曲线,其时间响应达30 ms,并且重复性非常好.运动乙炔焰模拟测试结果表明,高温测试范围可达2 000 ℃,可用来对兵器及国防工业等诸多涉及燃烧和爆炸等过程的瞬态温度进行测试.

关键词：光纤传感器校准技术高温测试光纤温度传感器光电探测器件黑体辐射定律系统工作原理 MATLAB 测量不确定度 CO2激光器动态响应曲线蓝宝石光纤钨铼热电偶测试系统陶瓷薄膜传输光纤仿真研究静态标定温度范围