摘要 本文介绍了一种高增益运算跨导放大器结构。为了实现具有改进的频率响应的低压操作,在输入端使用体驱动准浮栅 MOSFET。此外,为了实现高增益,在输出端使用改进的自共源共栅结构。与传统的自共源共栅相比,所用的改进的自共源共栅结构提供了更高的跨导,这有助于显著提高放大器的增益。改进是通过使用准浮栅晶体管实现的,这有助于缩放阈值,从而增加线性模式晶体管的漏极-源极电压,从而使其变为饱和状态。这种模式变化提高了自共源共栅 MOSFET 的有效跨导。与传统放大器相比,所提出的运算跨导放大器的直流增益提高了 30dB,单位增益带宽也增加了 6 倍。用于放大器设计的 MOS 模型采用 0.18µm CMOS 技术,电源为 0.5V。
摘要:如今,放大器是一种功率增益更大的器件。它是现代电子器件的基础,广泛应用于几乎所有电子设备。共源共栅放大器是各种有用电路的关键元件。它具有带宽增加、转换速率高、增益高、输入阻抗适中和输出阻抗较高的优点。循环折叠共源共栅放大器 (RFCA) 的参数比传统折叠放大器 [1] 有所改进。这是通过使用信号路径中空闲设备的先前电路来实现的,从而提高了跨导、增益和转换速率 [1]。共源共栅级由共栅极和共源极端子组成。互补折叠共源共栅放大器 (CFCA) 是镜像配置电路,可节省功率并具有更高的稳定点。转换速率允许最大频率高于范围,从而消除任何潜在错误和不需要的信号。转换速率高于 6.3V/µs 的电路似乎最常用。单位增益带宽可用来放大信号,更宽的带宽可以消除较小的信号。关键词:循环折叠共源共栅 (RFC)、互补折叠共源共栅 (CFC)、折叠共源共栅放大器 (FCA)。
摘要 — 激光超声检测是一种新颖的、非接触的、非破坏性的技术,用于评估微电子封装中焊料互连的质量。在该技术中,通过比较已知良好参考样本和被测样本的平面外位移信号(该信号由超声波传播产生)来识别焊料互连中的缺陷或故障。实验室规模的双光纤阵列激光超声检测系统已成功证明可以识别先进微电子封装(如芯片级封装、塑料球栅阵列封装和倒装芯片球栅阵列封装)中焊料互连中的缺陷和故障。然而,任何计量系统的成功都依赖于精确的数据,以便在微电子行业中发挥作用。本文使用量具重复性和再现性分析证明了双光纤阵列激光超声检测系统的测量能力。工业倒装芯片球栅阵列封装已用于使用激光超声检测系统进行实验,检测数据用于进行重复性和再现性分析。量具重复性和再现性研究也已用于选择已知的良好参考样品来与受试样品进行比较。
绝缘栅双极晶体管 (IGBT) 电源模块是常用于切换高电压和电流的设备。使用和环境条件可能会导致这些电源模块随着时间的推移而性能下降,而这一渐进过程最终可能导致设备发生灾难性故障。这一性能下降过程可能会导致一些与电源模块健康状况相关的早期性能症状,从而可以检测出 IGBT 模块的可靠性下降。测试可用于加速这一过程,从而可以快速确定是否可以表征设备可靠性的特定下降。在本研究中,同时对多个电源模块进行热循环,以评估热循环对电源模块性能下降的影响。使用高温热电偶从每个电源模块内部进行现场温度监测。执行设备成像和特性分析以及温度数据分析,以评估电源模块内的故障模式和机制。虽然实验旨在评估热循环对芯片连接的潜在损坏影响,但结果表明引线键合性能下降是限制寿命的故障机制。
摘要 本文研究了一种具有可变增益控制的 60 GHz 低功耗宽带低噪声放大器 (LNA)。为了证明这一概念,该电路采用 22 nm 全耗尽绝缘体上硅 (FD-SOI) CMOS 技术实现。它通过增益峰值(增益分配)技术支持 60 GHz 的宽带操作。通过调整放大器的一些关键匹配网络,每级的峰值增益被分配到不同的频率,从而产生整体宽带频率响应。该电路由三个级联共源共栅放大器级组成。匹配网络针对带宽和噪声系数进行了优化。晶体管背栅用于 LNA 设计,以将电路切换到低功耗待机模式。这避免了基于前栅的切换在电压击穿和电路稳定性方面的问题。此外,通过背栅实现了在如此高频率下同时实现可变增益控制。与基于前栅的相比,基于背栅的可变增益控制可以实现增益的连续微调,同时对控制电压的精度或分辨率要求较低。在测量中,增益通过背栅成功从 20 dB 调低至 − 25 dB。在 1 V 标称电源的 8.1 mW 直流功率下,LNA 提供 20 dB 的峰值增益、18.5 GHz 的带宽和 3.3 dB 的最小噪声系数。当偏置在 0.4 V 的降低直流电源下时,所给出的电路仅消耗 2.5 mW 的直流功率,并且仍然提供 10 dB 的功率增益和约 4.5 dB 的最小噪声系数。通过切换到待机模式,LNA 在标称电源下消耗 850 µ W 的直流功率,在降低电源下消耗 240 µ W 的直流功率。与之前报告的设计相比,LNA 表现出色,具有最低的噪声系数以及具有竞争力的增益、带宽和直流功率。据作者所知,这是第一款通过单独的背栅偏置具有联合可变增益控制和切换功能的 60 GHz LNA。
电子和通信等各个领域对高性能折叠共源共栅 CMOS OTA 的需求日益增长,要求它们具有宽带宽、高电压增益、紧凑设备和低功耗的特点。最近的研究表明,实施水循环算法 (WCA) 可以大大提高折叠共源共栅 CMOS 运算跨导放大器 (OTA) 的性能。这是因为 WCA 能够有效地执行全局搜索和局部探索。值得注意的是,所讨论的 OTA 采用 0.18µm TSMC 技术构建,工作电压为 ±1.8V。模拟结果是使用 PSPICE 软件 (版本 17.4) 收集的。这些设计解决方案表现出卓越的效率,可提供显着的放大、高频率和最低功耗。此外,本文还利用水循环算法演示了折叠共源共栅 CMOS 运算跨导放大器的实现和仿真结果,为此使用了 MATLAB。在折叠共源共栅 CMOS OTA 的 OTA 设计中使用 WCA 可显著提高性能指标。与无算法设计相比,电压增益显著增加,增益带宽增加了五倍。此外,与非 WCA 折叠共源共栅 CMOS OTA 设计相比,功耗降低了 15.5%,共模抑制比提高了 15.18%。结果突出了 WCA 技术作为一种强大的优化策略的有效性,可以提高折叠共源共栅 CMOS OTA 的性能。
自然界中的微生物广泛参与许多地球化学过程,例如矿物风化(Doetterl等,2018)和有机污染物的生物降解(Kimak等,2019)。为了更好地理解这些过程,对微生物的密度进行定量很重要,由于营养的可用性,尤其是在生长和衰减阶段的情况下,这大大变化。特异性生长与细菌的衰减速率与养分之间的关系通常是使用最初由Monod(1941,1949)开发的动力学模型来建模的。在多孔培养基中获取微生物密度的传统方法基于原位采样(一种侵入性方法)和废水孔隙 - 水微生物分析。由于细菌倾向于附着在晶粒表面上,因此孔隙水微生物分析低估了细菌计数(Drake等,1998)。因此,开发一种可以非侵入性监测微生物密度的方法被认为是重要的。
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固定相和柱技术的连续进步大大提高了液相色谱的分析性能。整体柱,核心壳柱,混合和选择性的固定相以及基于多孔聚合物的列的开发为实现更高分辨率,提高选择性,增强的灵敏度和更快的分离开辟了新的可能性。这些创新彻底改变了液态色谱法,使研究人员能够应对各个领域的复杂分析挑战,包括药品,环境分析,食品安全等。随着技术的不断发展,我们可以预期液态色谱法的更令人兴奋的发展,进一步增强其能力并在将来扩大其应用。