摘要 — 本文介绍了一种基于 PNP 的温度传感器,它既能实现高能效,又能达到高精度。两个电阻将基于 PNP 的前端产生的 CTAT 和 PTAT 电压转换为两个电流,然后由连续时间 (CT) 16 调制器将其比率数字化。斩波和动态元件匹配 (DEM) 用于减轻元件失配和 1/f 噪声的影响,同时在室温 (RT) 下对 V BE 和两个电阻比率的差异进行数字调整。该传感器采用 0.18 µ m CMOS 工艺制造,面积为 0.12 mm 2 ,电源电压范围为 1.7 至 2.2 V,耗电 9.5 µ A。对同一批次的 40 个样品进行测量表明,在 − 55 ◦ C 至 125 ◦ C 范围内,其误差为 ± 0.1 ◦ C (3 σ ),相应的电源灵敏度仅为 0.01 ◦ C/V。此外,该传感器还具有较高的能效,分辨率品质因数 (FoM) 为 0.85 pJ · K 2 。
摘要 基于 Kretschmann 的表面等离子体共振 (K-SPR) 传感器采用等离子体金 (Au) 层上的多层石墨烯和二硫化钼 (MoS 2 ) 结构进行乙醇检测。在这种配置中,最小反射率与 SPR 角度的 SPR 光谱用于确定灵敏度、检测精度和质量因数作为主要品质因数 (FOM)。石墨烯和 MoS 2 均用作混合检测层,以使用有限差分时间域 (FDTD) 增强乙醇传感性能。多层石墨烯/Au 和 MoS 2 /Au 传感器在 785 nm 光波长下的最大灵敏度分别为 192.03 ◦ /RIU 和 153.25 ◦ /RIU。在使用 K-SPR 技术进行材料表征方面,在金上化学气相沉积 (CVD) 生长的石墨烯厚度为 1.17 nm,在光波长为 670 nm 和 785 nm 时实折射率和虚折射率分别为 2.85、0.74 和 3.1、1.19。
摘要 过去十年,X 射线技术取得了非常迅速的进展。可用源的亮度和相干性显著提高。本报告特别关注所谓的“台式”X 射线激光源的发展、强超短光脉冲高阶谐波的产生以及软 X 射线光学的进展。这些技术相结合开辟了计量和研究的新领域,它们还大大缩小了曾经需要加速器大小源的实验,从而使这项工作更广泛地应用于工业和小规模科学。这很可能导致更广泛地采用 X 射线技术,特别是那些使用相干 X 射线的技术。更具推测性地,讨论了与核能级相互作用的可能性。穆斯堡尔能级具有高能量和非常高的品质因数,因此可能用作 X 射线频率参考;实现这一点需要 X 射线技术和计量技术的进一步显著进步。
• 事实证明,MOXIE 设计可以从实验室转移到火星,性能不会下降。• MOXIE 超出了生产的开发要求 2 倍,并实现了不可测量的低氧杂质水平。• MOXIE 展示了品质因数,特别是 iASR 和简单的纯度测量,它们将成为未来系统的基准。• MOXIE 通过表征鲜为人知的属性(包括引线和串联电阻、堆栈 ASR 和交叉泄漏)来消除风险。• MOXIE 验证了更安全的操作模式,包括固定电压、阴极压力反馈和电压前馈。• MOXIE 团队开发了准确的性能预测模型。• MOXIE 学生模拟了一个全尺寸、高度节能的系统设计。 • MOXIE 团队证明,在一个完整的系统中,灰尘并不是什么大问题。• 通过专业和公众宣传,MOXIE 向工程界和公众证明了 ISRU 是一种安全、可靠、有效的方法,可以降低载人探索的成本和复杂性。
高品质因数 ( Q m ) 机械谐振器对于需要低噪声和长相干时间的应用至关重要,例如镜面悬挂、量子腔光机械装置或纳米机械传感器。材料中的拉伸应变使得能够使用耗散稀释和应变工程技术来提高机械品质因数。这些技术已用于由非晶材料制成的高 Q m 机械谐振器,最近也用于由 InGaP、SiC 和 Si 等晶体材料制成的高 Q m 机械谐振器。表现出显著压电性的应变晶体薄膜扩展了高 Q m 纳米机械谐振器直接利用电子自由度的能力。在这项工作中,我们实现了由拉伸应变 290 nm 厚的 AlN 制成的 Q m 高达 2.9 × 10 7 的纳米机械谐振器。AlN 是一种外延生长的晶体材料,具有强压电性。利用耗散稀释和应变工程实现 Q m × fm 乘积接近 10 13 的纳米机械谐振器
本工作致力于微波路径平面元件开发的某些方面,这些元件用于低噪声 LTE 范围放大器的设计,即电感器,以便进一步用作 NB-IoT 收发器的一部分。给出了高频电感器设计的一般理论计算。以标称值为 7 nH 的多层 CMOS 90 nm 电感器为例,我们通过电磁 (EM) 模型展示了通过复制层获得的结构厚度的影响,该结构厚度用于获得所需的表皮层厚度并在 0.5 至 3.5 GHz 的 LTE 频率范围内实现最佳品质因数。为了更好地理解电感器的工作原理,比较了针对不同基板电导率值进行 EM 模拟所获得的模型。获得的数据部分反驳了通过使用多个 TSV 阵列组合一组硅工艺堆栈的上部金属来增加电感器最大厚度的必要性。由于基板对电感器下部金属层的电容影响不断增大,尽管趋肤效应对低频有负面影响,但仍可以通过具有最少金属层的结构来实现最高的Q值和自谐振频率。
1. Lakhdari, A:无线能量传输系统的开发:生物医学领域的应用。(2020 年)。2. Heidarian, M. 和 Burgess, SJ(2020 年)。一种优化谐振线圈和电感链路能量传输的设计技术。IEEE 微波理论与技术学报,69 (1),399-408。3. Gosselin, B.(2011 年)。神经记录微系统的最新进展。传感器,11 (5),4572-4597。4. Tianjia Sun、Xiang Xie 和 Zhihua Wang:用于医疗微系统的无线能量传输。(2013 年)。5. Kiani, M. 和 Ghovanloo, M.(2012 年)。设计高性能感应电能传输链路的品质因数。IEEE 工业电子学报,60 (11),5292-5305。6. Mirbozorgi, SA (2015)。用于植入式医疗设备的高性能无线电源和数据传输接口。7. Kiani, M.、Jow, UM 和 Ghovanloo, M. (2011)。设计和优化 3 线圈感应链路以实现高效的无线电能传输。IEEE
摘要 — 快速稳定锁相环 (PLL) 在许多需要快速获得稳定频率和相位的应用中起着关键作用。在现代通信标准中,这些 PLL 被广泛用于确保精确符合动态资源分配要求。在处理器中,这些 PLL 管理动态电压频率缩放。此外,快速稳定 PLL 加快了复杂电子雷达装置中频谱的扫描速度,这对成像和扫描雷达应用特别有利。这些 PLL 所表现出的快速响应也被用于量子技术,满足了对精确频率调整以有效操纵量子比特状态的迫切需求。本文将实现快速稳定 PLL 的策略主要分为五大类技术:增强型相位频率检测、混合多子系统、VCO 启动、变速和查找表或有限状态机。本文探讨了这些技术的基本操作原理,并介绍了文献中报道的每种方法的最佳稳定时间。最后,将根据这些技术的品质因数 (FoM)、稳定时间和调谐范围对采用这些技术的架构进行评估。
图 1. 晶圆级基于 LN 的 MWP 信号处理引擎及其构建模块。a 基于 LN 的 MWP 处理引擎示意图,由将模拟电子信号忠实地转换为光域的高速 EO 调制部分和低损耗多用途光子处理部分组成。b 使用紫外步进光刻系统对 4 英寸晶圆级 LN 光子集成电路进行图案化拍摄。c 我们高速 MWP 系统基本构建模块的显微镜图像和关键性能指标,包括固有品质因数 ~ 6 × 10 6 的微谐振器、用于信号编码的低驱动电压和宽带强度和相位调制器、作为积分器的分插环谐振器、作为微分器的非平衡 MZI,以及作为二阶积分器和微分器的级联环和 MZI。 d 设备的假彩色扫描电子显微照片(SEM),分别显示波导的侧壁、微谐振器的耦合区域、波导和多模干涉(MMI)耦合器的横截面图。
摘要 — 5G 标准的采用要求新的无线设备不仅支持传统的 RF 频段,还支持高达 40GHz 及以上的 mmW 频率。这种 mmW 硬件通常需要窄带 LC 谐振电路才能实现高效、低噪声运行。对于宽调谐的软件定义系统,由于缺乏实用的固态可调电感元件,无法实现多倍频程 LC 调谐,从而限制了软件定义无线电的 mmW 性能。在本文中,我们首次在未经修改的 28nm FDSOI CMOS 中提出了一种新型、紧凑、集中/分布式 LC 等效谐振器,该谐振器能够在超过四个倍频程的频率上进行连续调谐,同时保持实用的品质因数。该谐振器用于实现可从 3.1 GHz 调谐至 51GHz 以上的交叉耦合 LC VCO,所需面积小于 0.208mm 2,功率小于 8mW,并实现多倍频程可调 mmW VCO 的 -198.2dBc/Hz 的峰值 FOM T 最先进的水平。关键词 — 可调电路、数控振荡器、压控振荡器、毫米波、宽带、可调滤波器、5G、FMCW 雷达