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一种用于射频前端的谐波整形低功耗N通道滤波器

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无线电工程 2024年第7期54卷 1795-1802页

作者：宋堃阳蒋品群宋树祥蔡超波岑明灿广西类脑计算与智能芯片重点实验室广西桂林541004 广西高校集成电路与微系统重点实验室广西桂林541004 广西师范大学电子与信息工程学院/集成电路学院广西桂林541004

针对传统射频前端N通道滤波器功耗高,不能根据应用要求选择通过或抑制信号的高次谐波等问题,设计了一款谐波整形低功耗N通道滤波器。该滤波器通过添加具有适当权重的额外路径,可实现谐波抑制和整形的功能。同时,将本振Local Oscillator(... 详细信息

针对传统射频前端N通道滤波器功耗高,不能根据应用要求选择通过或抑制信号的高次谐波等问题,设计了一款谐波整形低功耗N通道滤波器。该滤波器通过添加具有适当权重的额外路径,可实现谐波抑制和整形的功能。同时,将本振Local Oscillator(LO)信号的n次谐波信号作为时钟信号,降低LO信号频率,时钟信号发生器的动态功耗降低到原来的1/n。SMIC 180 nm CMOS工艺的后仿真结果表明,10通道带通滤波器的中心频率在0.1~6.0 GHz可调,增益为0~5 dB,噪声系数小于4.6 dB,功耗为3.5~6.0 mW,输入三阶交调点(Input 3rd-order Intermodulation Point,IIP3)大于10 dBm,3次和5次谐波抑制分别大于65、90 dB,表明该滤波器具有谐波抑制和谐波整形的功能,且具有较低的功耗。

关键词： N通道滤波器带通滤波器谐波整形谐波抑制低功耗

高能效高安全新兴计算芯片:现状、挑战与展望

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中国科学：信息科学 2024年第1期54卷 34-47页

作者：刘伟强陈珂吴比邓尔雅王佑龚宇崔益军王成华南京航空航天大学集成电路学院南京211106 空天集成电路与微系统工业和信息化部重点实验室南京211106

智能信息化社会对算力的需求日益增长,高能效和高安全性的计算芯片已经成为支撑科技创新和社会进步不可或缺的基础设施.新兴计算范式作为提升算力的创新技术,近年来在理论和技术方面取得了重要突破,引起了学术界和工业界广泛关注.本文... 详细信息

智能信息化社会对算力的需求日益增长,高能效和高安全性的计算芯片已经成为支撑科技创新和社会进步不可或缺的基础设施.新兴计算范式作为提升算力的创新技术,近年来在理论和技术方面取得了重要突破,引起了学术界和工业界广泛关注.本文从电路设计方法、新型芯片架构以及脑启发算法等多个角度介绍和分析了新兴计算芯片的相关前沿技术,同时讨论了各项技术的阶段性特征以及所面临的设计挑战和安全可信挑战,最后展望了新兴计算芯片技术的未来发展,并阐述了其发展的重点方向.

关键词：新兴计算范式安全可信近似计算随机计算存内计算脑启发式计算

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基于迹函数的negabent函数构造

电子与信息学报 2024年第1期46卷 335-343页

作者：赵海霞李文宇韦永壮桂林电子科技大学数学与计算科学学院广西高校数据分析与计算重点实验室桂林541002 广西应用数学中心桂林541002 广西密码学与信息安全重点实验室桂林541002

Negabent函数是一种具有最优自相关性、较高非线性度的布尔函数,在密码学、编码理论及组合设计中都有着广泛的应用。该文基于有限域上的迹函数,将其与置换多项式相结合,提出两种构造negabent函数的方法。所构造的两类negabent函数均具备... 详细信息

Negabent函数是一种具有最优自相关性、较高非线性度的布尔函数,在密码学、编码理论及组合设计中都有着广泛的应用。该文基于有限域上的迹函数,将其与置换多项式相结合,提出两种构造negabent函数的方法。所构造的两类negabent函数均具备Tr_(1)^(k)(λx^(2^(k)+1))+Tr_(1)^(n)(ux)Tr_(1)^(n)(vx)+Tr_(1)^(n)(mx)Tr_(1)^(n)(dx)形式:构造方法1通过调整λ,u,v,m中的3个参数来获得negabent函数,特别地,当λ≠1时,能得到(2^(n-1)-2)(2^(n)-1)(2^(n)-4)个negabent函数;构造方法2通过调整λ,μ,v,m,d中的4个参数来获得negabent函数,特别地,当λ≠1时,至少能够得到2^(n-1)[(2^(n-1)-2)(2^(n-1)-3)+2^(n-1)-4]个negabent函数。

关键词： Negabent函数迹函数置换多项式

光子晶体薄膜可见光-红外光谱设计及其辐射特性分析

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导弹与航天运载技术（中英文） 2024年第3期 73-78页

作者：邓子琛王明亮刘佳琪王鲜龚荣洲华中科技大学集成电路学院武汉430074 试验物理与计算数学国家重点实验室北京100076

为分析光子晶体薄膜可见光、红外光谱与红外辐射关联特性,设计了可见光反射率不同、红外发射率相同的3种Ge/ZnS体系光子晶体薄膜。通过红外辐射特性仿真,讨论了3种薄膜分别处于真空环境和大气环境中太阳光照对薄膜红外辐射特性的影响规... 详细信息

为分析光子晶体薄膜可见光、红外光谱与红外辐射关联特性,设计了可见光反射率不同、红外发射率相同的3种Ge/ZnS体系光子晶体薄膜。通过红外辐射特性仿真,讨论了3种薄膜分别处于真空环境和大气环境中太阳光照对薄膜红外辐射特性的影响规律。仿真结果表明,在存在太阳光照的前提下,可见光反射率不同会导致3种薄膜表面温度出现差异;对于红外辐射而言,针对3~5μm波段,高反射表面处于低温状态下会反射太阳辐射,对红外低可探测造成负面影响;针对8~14μm波段,当红外发射率足够低时,3种薄膜的红外辐射出射度较为接近。制备的样品反射光谱、长波红外热像测试结果表现出与仿真的一致性,验证了3种薄膜的红外低可探测效果。研究结果有助于认知光子晶体薄膜的可见光、红外光谱及其红外辐射关联特性,并为兼容雷达波的可见光、红外低可探测材料光谱设计和应用方案提供参考。

关键词：光子晶体薄膜可见光反射率红外发射率温度热辐射

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基于二阶邻居负载再分配的电网级联故障研究

复杂系统与复杂性科学 2024年

作者：胡金梅邹艳丽王鸿俊张海广西高校非线性电路与光通信重点实验室广西类脑计算与智能芯片重点实验室广西师范大学电子与信息工程学院

本文研究了通过改变电网级联故障中负载再分配范围来提升网络鲁棒性，提出了一种考虑二阶邻居的负载再分配策略。采用该策略在美国西部电网和波兰电网上进行单节点攻击和多节点攻击实验，分析在不同负载再分配策略和不同攻击方式下网络... 详细信息

本文研究了通过改变电网级联故障中负载再分配范围来提升网络鲁棒性，提出了一种考虑二阶邻居的负载再分配策略。采用该策略在美国西部电网和波兰电网上进行单节点攻击和多节点攻击实验，分析在不同负载再分配策略和不同攻击方式下网络的鲁棒性。仿真实验表明，本文提出的再分配策略在多个网络上均能显示出更好的鲁棒性和抗毁性。此外，通过与考虑更高阶邻居负载再分配策略的对比研究，发现负载的再分配策略存在饱和效应，本文提出的策略是平衡分配效率和网络鲁棒性的最优选择。

关键词：负载再分配策略节点攻击级联故障鲁棒性

考虑纵径向热应变的竖向受荷能量桩简化分析方法

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工程力学 2024年第7期41卷 121-133页

作者：江杰陈朝棋欧孝夺陈秋怡广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 工程防灾与结构安全教育部重点实验室广西南宁530004 广西防灾减灾与工程安全重点实验室广西南宁530004

为探究温度对能量桩荷载传递机理及相关力学响应的影响,引入平面瞬态温度场方程,将温度场与应力场解耦。基于平面应力模型,将能量桩与桩周土考虑为具有协调变形的整体,计算了径向热应力。在此基础上,将其与双曲线荷载传递模型结合,对桩... 详细信息

为探究温度对能量桩荷载传递机理及相关力学响应的影响,引入平面瞬态温度场方程,将温度场与应力场解耦。基于平面应力模型,将能量桩与桩周土考虑为具有协调变形的整体,计算了径向热应力。在此基础上,将其与双曲线荷载传递模型结合,对桩土界面处的极限摩阻力进行修正。将纵向热应变考虑在竖向荷载传递方程中,得到可同时衡量纵向和径向热效应的竖向受荷能量桩承载特性分析方法。利用增量法对能量桩荷载传递控制方程进行求解,得到桩身轴力、桩侧阻力、桩身位移等相关力学响应。通过与既有文献进行对比,验证了该模型的合理性。通过参数分析,研究了温度和竖向力作用下能量桩的荷载传递特性。结果表明:温度会改变能量桩的荷载传递特性,提高能量桩的运行温度可小幅增加其承载力。该文方法的计算流程清晰,可为能量桩的设计提供参考。

关键词：桩基工程能量桩荷载传递法力学响应径向热应力

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金属功函数波动效应快速预测方法及验证

固体电子学研究与进展 2024年第1期44卷 65-71页

作者：李怡宁杨兰兰屠彦东南大学电子科学与工程学院南京210096 南京集成电路设计自动化技术创新中心南京210031

金属功函数波动作为器件制造过程中的主要工艺波动源之一,其波动变化对器件电学特性有极大的影响。本文提出一种简便、快速预测半导体场效应管金属功函数波动效应的方法,并将其与商业软件中计算功函数波动的统计阻抗场法进行对比分析。... 详细信息

金属功函数波动作为器件制造过程中的主要工艺波动源之一,其波动变化对器件电学特性有极大的影响。本文提出一种简便、快速预测半导体场效应管金属功函数波动效应的方法,并将其与商业软件中计算功函数波动的统计阻抗场法进行对比分析。参考IBM公司发布的14 nm SOI FinFET结构建立FinFET器件仿真模型并与实验数据对比验证后,引入金属功函数波动,分别用统计阻抗场法与本文提出的快速预测方法计算得到对应随机波动下模型的阈值电压V_(th)、关断电流I_(off)、工作电流I_(on)等电学特性参数的随机分布及这些参数结果的期望值、标准差、极差等统计参数,通过两者结果对比验证了快速预测方法的准确性。

关键词： FinFET 功函数波动效应电学特性仿真统计阻抗场法

一种40V NLDMOS器件热载流子寿命研究

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微电子学与计算机 2024年

作者：鹿祥宾单书珊余山刘芳钟明琛邵亚利北京智芯微电子科技有限公司国家电网公司重点实验室电力芯片设计分析实验室北京智芯微电子科技有限公司北京市电力高可靠性集成电路设计工程技术研究中心

为了更精确预测基于0.18 μm 工艺的40V NLDMOS switch器件实际应用条件下的热载流子寿命，本文介绍了一种通过可靠性测试和计算机辅助数学解析相结合的热载流子可靠性寿命预计方法。该方法基于实际直流状态下的热载流注入测试数据，结... 详细信息

为了更精确预测基于0.18 μm 工艺的40V NLDMOS switch器件实际应用条件下的热载流子寿命，本文介绍了一种通过可靠性测试和计算机辅助数学解析相结合的热载流子可靠性寿命预计方法。该方法基于实际直流状态下的热载流注入测试数据，结合TCAD仿真，对测试结果进行了线性函数、多次函数、幂函数、指数函数及Dreesen R函数拟合，通过分析当前业界LDMOS器件的热载流子注入测试主流模型预测精度的局限性，找出了最优热载流子模型，提出了适合python语言编程的改进型Dreesen R模型；通过数学解析推导方法以及基于python语言的计算机辅助编程计算，得出了栅极以及漏极全工作电压范围内的热载流子参数退化曲线；通过模拟工作波形不同上升沿及下降沿的函数曲线、上升及下降时间以及不同占空比，得出随着时间变化的交直流转换因子曲线。最终新的测试项目可以通过不同电压下的直流状态下测试结果以及已经得到的交直流转换因子曲线，来直接获取工作场景交流状态的热载流子寿命。该评估方法解决了采用直流状态下的测试来解决现场复杂应用波形的热载流子寿命评估难题，较大节省了测试时间，提高了寿命预测精度。

关键词： 40VNLDMOS 热载流子注入测试可靠性交直流转换因子寿命预计 Kirk

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一种高精度流水线ADC系统设计与建模方法

国外电子测量技术 2024年第3期43卷 98-105页

作者：张华盛宋树祥蔡超波广西师范大学电子与信息工程学院/集成电路学院桂林541004 广西高校集成电路与微系统重点实验室桂林541004

针对传统模数转换器(analog to digital convertor,ADC)设计复杂度高、仿真迭代时间长的问题,提出了一种高精度ADC系统设计与建模方法。该方法以10 bit 50 MHz流水线ADC为例,首先选取分离采样架构,进行电路的s域变换理论分析;其次对电... 详细信息

针对传统模数转换器(analog to digital convertor,ADC)设计复杂度高、仿真迭代时间长的问题,提出了一种高精度ADC系统设计与建模方法。该方法以10 bit 50 MHz流水线ADC为例,首先选取分离采样架构,进行电路的s域变换理论分析;其次对电路中各种非理想噪声的表达式进行精确推导,根据系统中的运放功耗指标进行参数优化;最后分别在MATLAB和Cadence软件中建立模型,进行100点蒙特卡洛仿真。仿真结果表明,在TSMC 180 nm工艺失配下,该流水线ADC有效位数达到9.70 bit,无杂散动态范围维持在76 dB附近,微分非线性在0.3 LSB以内,积分非线性在0.5 LSB以内,核心功耗在8 mW,该分析方法在保证流水线ADC优异性能的同时,大幅提高了设计效率。

关键词：流水线ADC 电路s域分析功耗优化 MATLAB建模 VerilogA建模