重叠组合法的芯片级三维寄生电容提取及其并行实现

采用双向区域重叠组合法，基于三维层次式块边界元法实现了芯片级的互连电容提取．该方法将芯片切分为大量小规模区域。用全局场求解器计算各子区域电容矩阵，可方便地组合出整个芯片的电容矩阵；同时分析了其计算量和精度，并进行了并行计算实验．对实际版图结构的数值实验验证了有关分析结论，表明该方法高效、可靠、并行性能好．     

电容层析成像系统敏感场的数学模型建立及快速计算

中药提取过程是一个典型的多相流过程,其提取过程中的容器温度,物料分布,饱和度等参数用常规方法探测较难,直接影响提取效率。本文尝试将电容层析成像技术应用到中药的提取工艺当中,以天然中药丹参和有机溶剂乙醇为研究对象,采用动态逆流循环提取工艺,提出了一种细化有限元单元边长的剖分和快速计算精确的电容值的方法,给出了改进方法的数学模型,将改进的方法应用到数学模型求解过程中,得出了符合实际应用物理系统的计算值,并对系统内两相流的变化规律对提取效率的影响进行分析。     

三维互连电容提取中复杂形体的通用处理方法

介绍一种在三维互连电容提取中处理复杂形体结构的通用方法．该方法将复杂形体结构用多个简单形体结构描述，简单形体结构之间允许包含或重叠；通过形体运算构造出原复杂形体结构．该方法和相应的算法已在基于边界元素法的三维互连寄生电容提取软件QBEM中实现．数值计算结果表明，文中方法可靠，适用于各种复杂形体结构并有很高的效率．     

3D互连电容快速提取的新途径——介质积木库法

引入介质积木的概念，可方便地对三维互连结构作预处理以形成介质积木库，从而提高电容提取速度，介质积木库法只需借助工艺描述文件，即可处理包括保形介质和非正交互连等复杂结构，数值计算表明：基于介质积木库的电容提取算法在同等精度下比SpiceLink算法快30倍以上。     

模拟集成电路三维互连电容的改进层次式提取

层次式直接边界元方法可一次性计算出整个互连寄生电容矩阵,具有较高的计算效率．针对模拟集成电路的特点,对层次式三维电容提取的三维块切割方式、非均匀边界元划分和程序组织等方面进行了改进,显著地提高了算法的效率．数值实验表明,改进的层次式互连电容提取在保证高精度的同时,速度提高了数倍,适用于实际的模拟集成电路设计．     

高压电容型设备绝缘的在线监测

本文详细介绍了高电压电容型设备绝缘在线监测的核心难点问题,即设备介质损耗角的测量,分析传统测量方法和结构形式存在的问题,为准确提取信号的基波分量,提出了基于电容分压原理的采样方法,给出了一种基于人工神经网络的介损计算方法,采用浏览器/服务器(B/S)模式,实现基于Web方式的绝缘监测信息查询系统.     

网格分解二维投影边界点的三维模型检索方法

提出了一种网格分解二维投影边界点的三维模型检索方法．首先，对三维模型进行位姿对准、投影变换和边界点提取；然后，对提取的投影边界点用网格分解的组合方法参数化，并对该参数化函数进行傅里叶分解，得到图形特征；最后，对特征描述符做相似性匹配，计算特征比较值，得到检索结果．对比实验表明，该方法可以在较短的响应时间获得较优的检索性能．     

基于随机行走电容提取且保证准确度的线网时延计算方法

从随机统计原理出发,考虑基于随机行走电容提取的多端线网时延计算,提出保证准确度的多端线网自适应互连时延计算方法.首先推导了互连时延的随机误差与随机行走电容提取结果误差的依赖关系,给出了时延误差的理论上限;然后提出了基于误差上限估计和基于误差微调的2种自适应互连时延计算策略,它们根据用户指定的时延误差阈值自动调整执行随机行走电容提取的精度设置与次数,并通过"断点续算"提取技术缩短整体计算时间.对实际电路版图中互连线网结构进行计算的实验结果表明,该方法能够保证时延结果的准确度,而基于误差微调的自适应策略比基于误差上限估计的策略效率更高,在确保时延误差可控的同时使包含电容提取的总计算时间最短.     

纳米工艺下大规模线网的快速随机行走电容提取技术

为了解决悬浮随机行走算法在处理超过十万级别的大规模线网电容提取任务时耗时过长的问题,提出一种适用于悬浮随机行走电容提取算法中的快速虚拟高斯面构造技术.首先对已有的虚拟高斯面采样方法进行时间复杂度分析,并在其基础上发现影响效率的计算瓶颈——导体块之间的距离计算和高斯面相交关系计算;然后提出采用空间管理代替多线程并行加速的...     

采用启发式方法放置去耦合电容的供电网络优化算法

提出一种有效的启发式算法，利用芯片上的空白布局空间放置去耦合电容，实现供电网络的噪声优化，同时使去耦合电容占用较小的芯片面积资源．该算法采用伴随网络方法快速计算电路灵敏度，并应用等效电路技术来提高算法效率．实验结果表明，文中算法取得了很好的优化效果，并具有优化大规模电源／地线网络的能力．     

Extension to the analytical model of the interdigital electrodes capacitance for a multi-layered structure

Interdigital electrodes (IE) are one of the most used transducers in different technical and analytical applications with the particular importance in the field of chemical and biological sensors. With the recent demand for lab-on-a-chip devices and the need for sensors miniaturization it becomes common the use of such transducers in structures with several dielectric layers (either substrates or superstrates). In a previous a work we proposed a model for the computation of the capacitance of these multi-layered structures using the techniques of conformal mapping and partial capacitance. Until now, that model has been used in applications where the permittivity of consecutive layers monotonically decreases from layer to layer (as we move away from the electrodes plane) giving excellent results. New applications, such as the use of Si/SiO₂ substrates (to promote very smooth surfaces for electrodes deposition) or the use of passivation layers for the protection of electrodes (e.g. from liquids), among others, represent a new challenge for the computation of the overall capacitance since in these devices the permittivity can decrease from layer to layer. Under these conditions the original partial capacitance technique needs to be modified to include these new configurations. In this work we will discuss a new approach, splitting the concept of partial capacitance in parallel partial capacitance and serial partial capacitance where new conformal mapping transformations are proposed for the latter case. Hence this novel approach will extend our previous analytical model in order to account for the cases where there is a decrease in the permittivity from layer to layer. The results are compared with finite element simulation and experimental results.     

应用数据融合方法辨识油气两相流流型

基于D-S证据理论和逐步回归方法,结合直管段差压波动信号的功率谱密度分布特征和电容传感器提供的电容信息,给出了一种油气两相流流型辨识的数据融合方法.通过差压传感器和电容传感器分别采集直管段差压波动信号和管道截面相分布信息,利用提取的特征参数和已经建立的与流型相关的电容关联式对各传感器的信任度函数进行分配,再利用D-S证据理论进行融合,得到油气两相流流型辨识结果.单传感器辨识结果与数据融合辨识结果的比较结果显示,数据融合方法具有一定的优越性.     

形态滤波和空间滤波在两相流速度测量中的应用

为了快速、准确地对气固两相流速度进行测量,介绍一种利用形态滤波和空间滤波处理气固两相流信号的基本方法,首先研究电容传感器的空间滤波效应,并找出固体速度和电容传感器带宽之间的关系.然后通过对一维形态滤波算法理论进行分析,推导出可用于实时运算的形态滤波方法,此方法具有处理速度快,滤波效果好,适用性广的特点,可应用于多种信号的实时处理中.然后利用形态滤波确定传感器的带宽,进而求出固体速度.最后给出仿真实验结果,仿真实验结果表明:该方法可以满足气固两相流速度的测量要求.     

电容探测器理论分析及数值计算

利用电荷镜像法建立了电容探测器球形电极对地目标探测方程,与某迫弹电容近炸引信电容探测器的有限元数值分析结果比较,在互电容、自电容对地变化趋势和变化率方面有很好的一致性。通过理论分析和有限元计算可以看出:电容近炸引信电容探测器对地电容探测方程可以用等效球电极的探测电容方程来建立。     

基于电容传感器的飞机滑油磨粒检测系统设计

飞机发动机的异常摩擦、磨损会在滑油中产生大量的磨粒,对滑油磨粒的有效检测可以为发动机的故障诊断提供可靠信息。设计了一个弧状极板式电容传感器,但传感器中电容变化量非常小,传统方法难以检测,采用交流电桥式电容检测方法。系统以AD9833为DDS信号发生器给交流电桥施加激励信号,经C/V转换、差分放大、相敏解调以及低通滤波等处理后得到实时电压变化。可实现弱信号的精确检测,且能有效克服杂散电容和寄生电容的影响。多次实验结果均表明：该检测系统具有灵敏度高,稳定性好等特点。     

差动电容式传感器的高精度测量技术研究

针对差动电容式传感器的电容值变化过于微弱难于实现直接测量的特点,引入了电容比测量方法间接地实现了对电容值变化规律的测量。通过智能差动电容式测量模块的研制,把多种实用化技术手段应用到测量电路设计中,确保测值结果的高精度和高可靠性。测量模块的实际测量效果经相关实验得到了有效的验证。     

基于保角变换的片内互连线电容二维解析模型

通过保角变换严格推导了计入交叠电场贡献的有用电容元的解析表达式,在此基础上提出的互连线二维解析模型能够在一定的连线截面几何参数范围内取得精确的提取结果.实验证明,对于双线系统和多线系统,文中推导的解析模型的提取误差的均方值分别小于2%和7%,均优于对比文献的提取精度.作为一种有竞争力的电容提取方法,该解析模型能够应用于互连线分析设计工具软件之中.     

用于重建流体分布的多电极电容层析成象方法

一种用于两种成份流体成象的多电极电容层析成象系统的有限元模型和成象方法,当已知流体成份分布 时"用有限元方法求出电极对之间的电容值,并用该方法计算出系统的灵敏度分布,以此作为先验知识用反投影法 重建出流体成份的分布图象.     

基于AD7746的电容法间隙测量应用系统研究

为精确测量航空发动机部件间隙,针对电容法间隙测量进行了应用研究,重点设计了基于可编程电容—数字转换器AD7746的电容法间隙测量应用系统。采用驱动电缆法等措施,以减小寄生电容,提高抗干扰能力,并通过对AD7746内部可编程寄存器的补偿设置实现宽范围、高精度测量。该系统在自行设计的实验台架上进行多次实验,表明系统具有较好的线性度、重复性和较高的测量精度。最后,提出了电容法测量发动机叶尖间隙的方案。