在集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域,模擬電路的設(shè)計(jì)與優(yōu)化一直是一個(gè)極具挑戰(zhàn)性的任務(wù)。傳統(tǒng)的模擬電路設(shè)計(jì)流程往往依賴于工程師的經(jīng)驗(yàn)和大量的電路仿真實(shí)驗(yàn)。工程師需要不斷調(diào)整電路參數(shù),并通過(guò)仿真來(lái)驗(yàn)證電路性能是否滿足設(shè)計(jì)要求。然而,隨著電路復(fù)雜度的不斷提高和設(shè)計(jì)周期的日益縮短,這種基于大量仿真的優(yōu)化方法逐漸暴露出效率低下、成本高昂等問(wèn)題。近年來(lái),人工智能(AI)技術(shù)的興起為模擬電路優(yōu)化帶來(lái)了新的機(jī)遇,其中貝葉斯算法憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),在減少仿真次數(shù)、提高優(yōu)化效率方面展現(xiàn)出了巨大的潛力。
隨著5G通信技術(shù)的飛速發(fā)展,毫米波頻段憑借其豐富的頻譜資源,成為滿足5G高速率、大容量數(shù)據(jù)傳輸需求的關(guān)鍵頻段。然而,毫米波信號(hào)的高頻特性帶來(lái)了諸多設(shè)計(jì)挑戰(zhàn),射頻前端作為無(wú)線通信系統(tǒng)中負(fù)責(zé)信號(hào)發(fā)射與接收的核心部分,其設(shè)計(jì)至關(guān)重要。從氮化鎵(GaN)功率放大器到混合信號(hào)集成方案,5G毫米波射頻前端設(shè)計(jì)正經(jīng)歷著一系列的技術(shù)創(chuàng)新與變革。
在科學(xué)研究與技術(shù)應(yīng)用的眾多領(lǐng)域,精密測(cè)量都占據(jù)著核心地位。從基礎(chǔ)物理研究中對(duì)微觀粒子特性的探索,到航空航天領(lǐng)域中對(duì)導(dǎo)航參數(shù)的高精度獲取,再到生物醫(yī)學(xué)成像中對(duì)微小生理信號(hào)的捕捉,測(cè)量精度直接決定了我們對(duì)世界的認(rèn)知深度和科技發(fā)展水平。然而,量子噪聲作為一種難以避免的干擾因素,始終威脅著精密測(cè)量的準(zhǔn)確性。超導(dǎo)電路憑借其獨(dú)特的物理性質(zhì),在精密測(cè)量領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力,而低溫噪聲抑制技術(shù)則成為應(yīng)對(duì)量子噪聲挑戰(zhàn)、提升測(cè)量精度的關(guān)鍵手段。
在集成電路產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的當(dāng)下,電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)工具作為芯片設(shè)計(jì)的核心支撐,其重要性不言而喻。長(zhǎng)期以來(lái),國(guó)外EDA巨頭占據(jù)著市場(chǎng)的主導(dǎo)地位,國(guó)產(chǎn)EDA工具面臨著技術(shù)封鎖和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的雙重壓力。然而,近年來(lái)國(guó)產(chǎn)EDA企業(yè)不斷加大研發(fā)投入,取得了一系列令人矚目的突破。法動(dòng)科技的FDSPICE?便是其中的杰出代表,其獨(dú)特的AI電磁大腦與聯(lián)合仿真功能,為國(guó)產(chǎn)EDA工具的發(fā)展注入了新的活力。
在電子電路設(shè)計(jì)中,精確預(yù)測(cè)電路性能至關(guān)重要。然而,實(shí)際制造過(guò)程中,器件參數(shù)不可避免地存在容差,這些容差可能導(dǎo)致電路性能偏離設(shè)計(jì)預(yù)期。蒙特卡洛分析作為一種強(qiáng)大的統(tǒng)計(jì)模擬方法,結(jié)合LTspice軟件,能夠幫助工程師評(píng)估器件容差對(duì)電路性能的影響,識(shí)別關(guān)鍵敏感器件,從而優(yōu)化電路設(shè)計(jì),提高產(chǎn)品良率和可靠性。
在電子信號(hào)處理領(lǐng)域,濾波器作為關(guān)鍵組件,用于選擇特定頻率范圍的信號(hào),抑制不需要的頻率成分。開(kāi)關(guān)電容濾波器(Switched - Capacitor Filter, SCF)和有源濾波器(Active Filter)是兩種常見(jiàn)的濾波器類型,它們?cè)诔杀?、精度和調(diào)諧復(fù)雜度等方面各有特點(diǎn)。深入對(duì)比這兩類濾波器的這些特性,有助于工程師在不同應(yīng)用場(chǎng)景下做出更合適的選擇。
MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))加速度計(jì)作為一種重要的傳感器,廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、汽車安全、工業(yè)控制等領(lǐng)域。其模擬前端設(shè)計(jì)是決定加速度計(jì)性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié),負(fù)責(zé)將微弱的機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)換為可處理的電信號(hào),并進(jìn)行數(shù)字化處理。本文將詳細(xì)介紹MEMS加速度計(jì)模擬前端從電荷放大到Σ - Δ調(diào)制的設(shè)計(jì)過(guò)程。
工業(yè)4.0代表著制造業(yè)的智能化、數(shù)字化和自動(dòng)化變革,在這一進(jìn)程中,精確的電流檢測(cè)對(duì)于設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、能源管理以及系統(tǒng)控制至關(guān)重要。高邊采樣與隔離運(yùn)放作為電流檢測(cè)中的關(guān)鍵技術(shù),其精度直接影響著整個(gè)系統(tǒng)的性能。本文將深入探討工業(yè)4.0環(huán)境下,通過(guò)優(yōu)化高邊采樣電路和隔離運(yùn)放設(shè)計(jì)來(lái)提升電流檢測(cè)精度的方案。
超聲波換能器作為將電能與聲能相互轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵器件,在醫(yī)療成像、工業(yè)清洗、無(wú)損檢測(cè)等眾多領(lǐng)域發(fā)揮著不可或缺的作用。然而,超聲波換能器與驅(qū)動(dòng)電路之間的阻抗不匹配問(wèn)題,會(huì)嚴(yán)重影響功率傳輸效率,導(dǎo)致能量損耗增加、系統(tǒng)性能下降。因此,實(shí)現(xiàn)超聲波換能器的阻抗匹配,從諧振頻率追蹤到功率傳輸優(yōu)化,是提升超聲波系統(tǒng)性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
在當(dāng)今追求高效能與低功耗的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)(Dynamic Voltage and Frequency Scaling,DVFS)技術(shù)成為了一項(xiàng)關(guān)鍵策略。它通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)整處理器或模擬電路的供電電壓和時(shí)鐘頻率,在滿足系統(tǒng)性能需求的同時(shí),最大程度地降低功耗。這一技術(shù)在汽車電子領(lǐng)域尤為重要,因?yàn)槠囯娮酉到y(tǒng)對(duì)可靠性、能效以及實(shí)時(shí)性有著極高的要求。本文將深入探討DVFS技術(shù)的理論基礎(chǔ),并剖析其在汽車電子實(shí)踐中的應(yīng)用。
隨著半導(dǎo)體技術(shù)不斷邁向納米級(jí)工藝節(jié)點(diǎn),芯片的集成度日益提高,功能愈發(fā)強(qiáng)大。然而,納米級(jí)工藝在帶來(lái)諸多優(yōu)勢(shì)的同時(shí),也給模擬電源設(shè)計(jì)帶來(lái)了前所未有的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的電源架構(gòu)難以滿足納米級(jí)工藝下芯片對(duì)電源性能、效率和面積的嚴(yán)苛要求。在此背景下,低壓差線性穩(wěn)壓器(LDO)與開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的混合架構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生,成為應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)的有效解決方案。
模擬電路在現(xiàn)代電子系統(tǒng)中占據(jù)著至關(guān)重要的地位,廣泛應(yīng)用于通信、醫(yī)療、航空航天等眾多領(lǐng)域。然而,模擬電路由于其自身的復(fù)雜性和元件參數(shù)的容差特性,極易發(fā)生軟故障。軟故障通常表現(xiàn)為元件參數(shù)的緩慢變化,不像硬故障那樣會(huì)導(dǎo)致電路完全失效,但卻會(huì)逐漸影響電路的性能,甚至引發(fā)嚴(yán)重的系統(tǒng)故障。因此,準(zhǔn)確、高效地診斷模擬電路軟故障具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。模糊理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為兩種強(qiáng)大的智能技術(shù),將它們?nèi)诤蠎?yīng)用于模擬電路軟故障診斷,能夠充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì),提高診斷的準(zhǔn)確性和可靠性。
隨著汽車智能化、電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化進(jìn)程的加速,汽車電子系統(tǒng)的復(fù)雜度與集成度日益提高。車內(nèi)電子設(shè)備數(shù)量大幅增加,它們之間以及與外界環(huán)境的電磁相互作用愈發(fā)頻繁且復(fù)雜。電磁兼容性(EMC)問(wèn)題由此成為汽車電子系統(tǒng)可靠運(yùn)行的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。ISO 11452-4作為汽車電子輻射抗擾度測(cè)試的重要標(biāo)準(zhǔn),為評(píng)估汽車電子設(shè)備在復(fù)雜電磁環(huán)境下的抗干擾能力提供了規(guī)范框架,而輻射抗擾度設(shè)計(jì)則是確保汽車電子產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用中具備良好EMC性能的核心環(huán)節(jié)。
奈奎斯特采樣定理作為信號(hào)處理領(lǐng)域的基石理論,由美國(guó)工程師哈里·奈奎斯特在 1928 年提出,在奧本海姆等學(xué)者的經(jīng)典著作中得到了深入闡述與系統(tǒng)講解。它明確了為能從采樣信號(hào)中無(wú)失真地恢復(fù)原始連續(xù)信號(hào),采樣頻率必須至少是信號(hào)最高頻率的兩倍。然而,在實(shí)際工程應(yīng)用中,許多工程師由于對(duì)定理理解不夠深入或忽視了一些關(guān)鍵因素,常常陷入各種誤區(qū),導(dǎo)致信號(hào)處理效果不佳甚至出現(xiàn)嚴(yán)重錯(cuò)誤。
在顯示技術(shù)不斷革新的浪潮中,量子點(diǎn)顯示技術(shù)憑借其卓越的色彩表現(xiàn)和高效的發(fā)光特性,成為當(dāng)下備受矚目的焦點(diǎn)。隨著人們對(duì)環(huán)保和健康要求的日益提高,以及顯示產(chǎn)業(yè)對(duì)更高畫質(zhì)的不懈追求,無(wú)鎘化納米晶材料與廣色域背光方案作為量子點(diǎn)顯示技術(shù)進(jìn)階的關(guān)鍵方向,正引領(lǐng)著顯示行業(yè)邁向新的高度。