基于六电极石英晶体谐振器的姿态检测转换结构设计

根据石英晶体压电效应及各向异性的特点,基于Comsol Multiphysics软件进行有限元仿真分析得到径向力作用时AT切石英晶体薄圆片内各点的应力分布特点。通过应力分布特点设计制作了在同一晶片上的集成式六电极石英谐振器,并基于此谐振器设计制作了水平姿态传感器的转换结构初样。根据共模抑制原理,通过差频处理来抑制温度以及其他相关因素的干扰。室温下,样品放置在倾斜台并连接至谐振电路,旋转倾斜台并测量样品在不同倾斜角度时谐振器的谐振频率。实验结果表明:样品在-90°～90°之间谐振频率变化稳定,输入—输出关系线性良好,可用于姿态检测的敏感元件。     

石英谐振器力-频特性与结构参数的关系

用绝热水套悬挂装置测试了石英晶体的力-频特性。实验表明,沿厚度方向剪切振动的AT切石英晶体谐振器的力-频特性与激励电平及电极大小无关;泛音振动下谐振器的力敏系数的增加与泛音次数的增加不成严格的倍数关系;晶体的活力与晶体外形、振动频率、电极面积及受力无关。     

8.192MHz石英晶体谐振器泛音抑制

本文介绍了8.192MHz石英晶体谐振器为例,说明了三次泛音电阻大于150Ω石英晶体谐振器的方法。利用条片具有泛音电阻大这一特点的同时,又结合圆片具有温度范围宽温度系数好的优点,在不改变整体设计结构的情况下,又能满足抑制泛音寄生频率的效果,给出了有效抑制石英谐振器三次泛音的设计公式和实测结果,增大三次泛音电阻可以有效抑制石英晶体谐振器的泛音振荡。     

高灵敏度QCM在阻尼介质中的分辨率改进

为改进晶体谐振器在阻尼介质中频率的稳定性和分辨率,研究了分辨率和干扰频率的理论关系,采用D触发器设计混频电路来减小回路的噪音干扰,由此分析了石英晶片上附着微小质量和液体时的等效电路,并制作了QCM传感器,得到了电路响应曲线;取4MHz、10MHz的谐振器在液体中进行了试验。结果表明:提高晶体谐振器的分辨率,减小噪音在谐振器中的出现比提高频率更有效。     

石英晶体谐振器的负载电容参数选择原则研究

石英晶体谐振器是目前电子电路中最常用的频率控制元件,其自身具有诸多的特性参数。其中,负载电容(CL)是石英晶体谐振器非常重要的一个特性参数,但是却常常被忽略,容易导致许多潜在的应用风险。本文特别针对石英晶振的负载电容参数,主要研究了其与频率牵引、负性阻抗和功率等晶振电路重要特性之间的关系,并提出了综合考虑减小应用风险的石英晶振负载电容参数选择的原则。     

提高液体中石英晶体传感器频率稳定度的方祛

石英晶体传感器的动态阻抗显著增大, 品质因数下降是液体阻尼负载作用的主要效 果# 本文从分析液体中石英晶体谐振器的相位平衡条件出发, 研究了影响传感器频率稳定度 的因素) 由石英晶体谐振器的能量局部化效应, 分析了传感器液体测头设计中的问题, 并由 此设计出在液体中工作的石英晶体传感器 # 实验结果表明, 此传感器在液体中具有较高的频 率稳定度.     

石英晶体振荡器的微处理器温度补偿技术研究

为改善石英晶体振荡器的频率特性,减小温度影响,通过对石英晶体振荡器的频率-温度特性的研究,提出了以微处理器（STC89C52RC）为核心的基于AT切晶体谐振器的温度补偿技术,并介绍了系统结构、补偿原理及硬件电路,给出了补偿结果。本设计具有结构简单、功耗低等优点。     

石英晶体谐振器预应力条件下的模态分析

针对石英晶体谐振器在受到外力后其振动模态如何变化的问题,基于 Mindlin 的振动理论通过ANSYS 有限元仿真得出横向力引起石英晶体谐振器的振动模态形状.结果表明:在外力的作用下石英晶体的振动位移大小和振动方向都发生了改变.该结果对于压力传感器和石英微天平的开发应用具有重要意义.     

压电谐振力传感器零位不稳定性的机理和试验

介绍了一种研究石英谐振器力频特性的新方法,利用此方法对平面型和透镜型石英谐振器进行了对比分析,并结合这2种谐振器性能的对比分析试验,得出石英谐振器的电极质量敏感性是引起谐振器零位不稳定和频率短期不稳定的一个主要原因,理论和试验一致表明:通过改善石英谐振器的形状可使这种不稳定性降到原来的1%。     

提高液体中石英晶体传感器频率稳定度的方法

石英晶体传感器的动态阻抗显著增大,品质因数下降是液体阻尼负载作用的主要效果。本文从分析液体中石英晶体谐振器的相位平衡条件出发,研究了影响传感器频率稳定度的因素;由石英晶体谐振器的能量局部化效应,分析了传感器液体测头设计中的问题,并由此设计出在液体中工作的石英晶体传感器。实验结果表明,此传感器在液体中具有较高的频率稳定度。     

Third-order intermodulation in a micromechanical thermal mixer

A radio frequency (RF) micromechanical shell-type resonator with a resistive thermal actuator is shown to perform as a highly linear, broadband mixer and a high-quality factor post-translation (intermediate frequency) filter. The resistor is capable of frequency translation of RF carrier signals as high as 1.5 GHz to the intermediate frequency of 12.7 MHz. The thermal actuator allows electrical isolation between the input and output of the mixer-filter, dc bias independent mixing, and provides a 50-Ohm load to match the output of front-end electronics. High linearity is demonstrated in the mixer with a third-order input intercept point of +30 dBm for interferers spaced at a 50-kHz offset from the carrier frequency. A variant of the Duffing oscillator model and finite element modeling are used to analyze the origin of nonlinearities in the micromechanical system. [1503].     

基于MSP430的非线性端口网络导纳测试仪的设计

本系统以MSP430单片机为控制核心,运用FPGA可编程逻辑器件及MSP430内部12位ADC实现对无源非线性端口网络导纳的测量。通过激励AD9850实现DDS信号输出,经AD811功率放大后,作为无源非线性端口网络的激励信号。将激励产生的电流信号经I/U转换后,分别送入AD637有效值检波电路和LM339整形电路,最后由ADC12采集检波后信号幅度,利用FPGA测量整形后电压信号的相位差,分别得到非线性端口网络的导纳数据,最终通过LCD显示无源非线性端口网络的导纳值与导纳角。     

适用于WLAN接收机的高线性电流模式混频器设计

针对无线局域网接收机对低成本和线性度的定制化需求,设计了一款适用于IEEE 802.11 b/g/n/ax标准WLAN接收机的高线性度电流模式混频器;采用零中频接收机架构,电流模式混频器的电路结构主要包括跨导级放大器,混频开关级和跨阻放大器;通过跨导级两种工作状态的转换和跨阻放大器反馈电阻的两种取值变化实现了混频器的四档增益可调;混频开关级选用双平衡无源混频电路以提供良好的线性度;为了解决零中频接收机存在的直流失调问题,加入了一种电流注入式的直流失调校准电路,进一步提高了混频器的线性度;对跨阻放大器中的跨导运算放大器电路进行优化设计以提高其带宽,使跨阻放大器的输入阻抗足够小以保证混频器的线性度;基于180 nm RF CMOS工艺,借助Cadence软件对混频器进行仿真:当本振频率为2.4GHz时,四档增益分别为38dB、32dB、27dB和21dB,中频带宽可达20MHz;噪声系数在高增益的情况下为8.46dB,输入三阶交调点在低增益的情况下可达13.72dBm;仿真结果表明,在较宽的中频带宽下,电流模式混频器取得了良好的线性度性能,满足WLAN接收机的定制化需求。     

通过USB接口控制数/模转换器的电路设计

在控制系统中经常用到一些模拟信号,通常使用数/模转换器输出所需的模拟信号。USB接口是常用的微处理器外部总线接口,通过USB接口控制数/模转换器非常便捷。以CY7C68013A和AD558为例,详细说明了通过USB控制数/模转换器的电路设计方法。     

高可靠性增量式光电编码器接口电路设计

针对目前增量式光电编码器辨向计数电路脉冲或抖动干扰抑制能力差的问题,提出了一种基于有限状态机的编码器接口电路设计方案,并给出了硬件实现。首先将光电编码器输出的A、B两路信号在每个脉冲周期内的电平变化细分为4个子段,总结出正、反向旋转时A、B信号电平的正常变化规律,并引入有限状态机方法进行描述;再利用状态机机制,检测出光电编码器输出的信号的各种有效、错误和无效状态,同时正确输出转速计数脉冲、旋转方向、出错报警3路信号,以满足高准确度和高容错性计数的要求,增强角位置测量系统的可靠性;最后介绍了采用EPROM完成状态机时序电路实现的具体方法。     

基于LabVIEW的放大变换电路测试系统研制

为了精确地测量放大变换电路输出的频率脉冲信号,设计了一种放大变换电路测试系统.以工控机为主搭建硬件测试平台,给被测电路板提供七路供电电源、稳定的恒流输入信号以及时间基准脉冲信号,放大变换电路板将输出X、Y、Z三个通道,每个通道各正负两路,共计六路脉冲信号,将这些信号送到工控机内并利用美国NI公司的LabVIEW图形化编程软件,借助于NI-DAQmx驱动软件进行编程.系统完成后性能稳定可靠,测量精度达到设计要求.     

基于诱发脑电的人机交互系统的设计与实现

提出一种基于稳态视觉诱发脑电（SSVEP）的人机交互控制系统的设计方法。该系统采用闪烁刺激使操作者产生SSVEP信号,通过采集电路将信号送入PC中,由软件对其进一步处理和分析,提取出刺激器的闪烁频率,进而转换成相应的控制命令控制机械手臂操作。由于采用软硬件相结合的刺激源、信号逐级放大的电露设计、程序在线检测算法等,系统具有很好的人机交互的实时性和稳定性。检测算法对SSVEP的识别准确率达到90％以上。     

Precise analytical evaluation of the ring shape anchored contour mode disk resonator for constructing a low noise UHF Pierce oscillator

This paper presents an analytical evaluation of the previously demonstrated Ring Shape Anchored Contour Mode Disk (RSACMD) resonator and extracts its equivalent electrical circuit. In the next step, a series resonant Pierce oscillator is designed and parameterized based on the calculated MEMS characteristics. Due to the inherent 180° of phase shift in the RSACMD resonator equivalent circuit, a modified version of a Pierce sustaining circuit is introduced with two inverters (instead of one inverter in conventional Pierce oscillators) to compensate that extra phase shift and satisfy Barkhausen criteria. The designed circuit presents excellent phase noise performance because of a special design which results in small frequency pulling and enable the circuit oscillate close to natural frequency of the high Q resonator. The overall circuit consumes less than 257 μW from a 1.8 V power supply.     

谐振敏感元件特性模拟器的研究

为了实现谐振式硅微传感器测试仪器的直接校验,以及进行谐振式传感器反馈控制电路的优化研究,设计了能够模拟压阻拾振式谐振敏感元件特性的电路.其中压阻变换是该电路实现的关键.文章采用模拟电路实现对谐振敏感元件的电阻拾振特性的模拟,得到受电压线性控制的交变电阻.对该电路进行了高频特性分析,提出一种可拓宽其频带的反馈补偿技术,从...     

多相流搅拌器流场数值模拟软件

为对搅拌器多相流体间的最终乳化结果进行模拟,结合FLUENT与ANSYS软件,以VB为前台程序开发搅拌器流场数值模拟软件.用VB开发用户交互界面,通过后台调用ANSYS的APDL完成前处理模块,实现搅拌器叶片、筒体的建模,网格划分和组元创建;通过后台调用FLUENT运行日志文件实现流体流场仿真运算与结果后处理,并以图形...