统一基准源(UFS)的核相仪技术研究

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一种极低功耗自偏置CMOS带隙基准源

一种极低功耗自偏置CMOS带隙基准源

一种极低功耗自偏置CMOS带隙基准源吕阳;王春雷;朱杰;邱成军【摘要】基于CMSC 0.18um CMOS工艺,设计了一种自偏置结构带隙基准源,利用自偏置结构能够省略启动电路。

所有MOS管工作在亚阈值范围,电路总功耗能够降低到nA级。

利用华大九天Aether软件验证平台,仿真结果表明,电路最低工作电源电压为0.8V,在-40-80度之间,温度系数27ppm/℃。

在温度27℃、电源电压0.8V时,输出基准电压为543mV,低频电源电压抑制比为90dB,高频为46dB,功耗仅为4.2nW,电路面积为0.05mm。

【期刊名称】《电子世界》【年(卷),期】2015(000)023【总页数】3页(P67-69)【关键词】带隙基准源;低功耗;自偏置【作者】吕阳;王春雷;朱杰;邱成军【作者单位】黑龙江大学电子工程学院;黑龙江大学电子工程学院;黑龙江大学电子工程学院;黑龙江大学电子工程学院【正文语种】中文在模拟电路、射频电路和数字系统中,带隙基准电路是一个基本的电路模块,被广泛应用于A/D转换器、电压比较器、LDO、PLL等电路中[1]。

而且随着便携式电子产品的迅速发展,功耗成为现代集成电路产品的关键性能之一,所以设计一种低功耗带隙基准电路具有重要意义。

相对于传统带隙,电路中存在运放,很难使带隙电路的功耗降低到nA级,所以本文基于Oscar E.Mattia和Hamilton Klimach[5]等人所设计的自偏置带隙基准电路的基础上,利用NMOS管和PMOS管构成的两个自偏置结构[2],提出了一种新的电路结构,本课题带隙基准电路的功耗可以低至4.2nW,同时也具有很高的电源电压抑制比。

我们采用的低功耗自偏置CMOS带隙基准源结构[5]如图1所示,在该电路结构中,双极型晶体管的结电压由两个NMOS管M1、M2栅源电压钳制,流经双极型晶体管的发射极电流由M9和M8形成的电流镜结构决定。

因此,可以适当设计M8、M9管的电流比例,以及M1管和M2管的宽长比,就能够得到一个非零的平衡点,从而可以对具有负温度系数的 BJT和具有正温度系数的MOSFET 进行线性叠加,来产生一个与温度无关的基准输出电压。

新型电流微调CMOS带隙基准源的设计

新型电流微调CMOS带隙基准源的设计

新型电流微调CMOS带隙基准源的设计
吴日新;戴庆元;谢芳
【期刊名称】《半导体技术》
【年(卷),期】2009(34)9
【摘要】介绍了一个新型PTAT电流微调并具有关断模式的CMOS带隙基准源,通过数字控制信号逻辑的改变,可实现1.20~1.27V的基准输出。

该带隙基准源采用TSMC0.18μm工艺进行电路和版图设计。

仿真结果显示,在输出基准为1.24V 的情况下,带隙基准源在-40~125℃,所有工艺角下的最大误差为23.07mV,其中tt 工艺角下的温度系数为21×10-6/℃。

电源电压为1.8V时,电源电流为63μA;关断模式下电流为93pA。

10kHz的电源抑制比为44dB。

【总页数】4页(P919-922)
【关键词】CMOS带隙基准;电流微调;关断模式
【作者】吴日新;戴庆元;谢芳
【作者单位】上海交通大学微纳科学技术研究院微米/纳米加工技术国家重点实验室薄膜与微细技术教育部重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TN432
【相关文献】
1.一种新型低功耗电流模式CMOS带隙基准设计 [J], 肖丹;吴婷茜
2.一种新型高精度CMOS带隙基准源的设计 [J], 牛宗超;杨发顺;丁召;王基石;马奎;
张正平
3.一种新型CMOS电流模带隙基准源的设计 [J], 孙金中;冯炳军
4.±1.5V 1.37×10^(-6)/℃电流模式CMOS带隙基准源的分析与设计 [J], 王召;张志勇;赵武;程卫东
5.一个新型CMOS电流模带隙基准源(英文) [J], 幸新鹏;李冬梅;王志华
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3英寸高纯半绝缘6H-SiC单晶的研制

3英寸高纯半绝缘6H-SiC单晶的研制

p yia vprt np r( V me o .I i k o nta nt gn oc p scro i e — slt g hs l a o a so P T) t d t s nw h t ioe eu y ab ns ei sminuai c r t h r t n i n
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当生 长气 氛压力 降低 时 , 些含 S、 分 的分 有 ic组 压可 能高 过生 长气 氛 , 分组分 将逸 出 , 生长 室 内 部 使
碳硅 比发生变化 。这种情况下 , 碳硅 比 x不再仅是
温度 的函数 , 还与 生 长 室压 力 有 关 。计 算 240K、 8
王利杰 等 : 寸高纯半 绝缘 6 SC单 晶的研制 3英 H-i
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计和材料优选 、 源粉纯化与合成 , 以及籽 晶粘结等工 艺都与生长 2 英寸掺钒半绝缘 6 —i HS C单晶一致 , 大尺 寸单 晶的生 长技术 , 已有 专 门讨论 。本 部 也 分重 点 描述 高纯 半绝 缘 的实 现 。 PT v 生长碳化硅单晶使用的坩埚及其保温系统由 不 同密度的石墨构成 , 料为碳化 硅粉末 , 原 这些石 墨构 件 和粉末 不可避免 地吸 附空气 中 的氮 , 又由于生长 环 境通常为几帕到几百帕 , 在这种生 长条件下 , 吸附的氮
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A s at 一 c ihp rysminua n ( P I 6 —i igecytl spe ae u cs ul b bt c:3i h hg u t e — sl ig H S ) H SC s l rs rp rd sces l y r n i i t n ai f y

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j u n c t i o n d e p t h h a s a p r o f o u n d e f f e c t o n t h e i n h e r e n t p h y s i c a l me c h a n i s ms o f t h e c r o s s t a l k a n d t h e q u a n t u m
关 键词 : I n S b光 伏型探 测 器 ; p - n结结深 ;串音 ;量子 效 率
中图分类号 : T J 7 6 5 . 3 3 3 : T N 2 1 5 文献标 识码 : A 文章编号 : 1 6 7 3— 5 0 4 8 ( 2 o 1 5 ) 0 5— 0 0 3 6—0 5
c r o s s t lk a a n d q u a n t u m e f f i c i e n c y o f t h e me s a I n S b p h o t o v o h a i c d e t e c t o r a r e s t u d i e d .T h e c o r r e l a t i o n b e —
( 1 . 西安电子科技 大学 物理 与光电工程 学院,西安 7 1 0 0 7 1 ; 2 . 中国空空导弹研究院 , 河南 洛阳4 7 1 0 0 9 )

要: 基于S i l v a e o二 维数值 仿 真研 究 了 p - n结 结 深对 台面型 I n S b光 伏 型探 测 器 串音和 量

低功耗CMOS带隙基准源

低功耗CMOS带隙基准源

低功耗CMOS带隙基准源赵玉迎;厚娇;常金;姜久兴;赵波【摘要】本文采用了CSMC 0.18um的标准CMOS工艺,设计了一种工作在亚阈值区的低功耗CMOS带隙基准源,本设计电路是由纯MOS管组成,不包含双极型晶体管,采用工作在线性区的MOS管代替电阻,减少了芯片的面积,工作在亚阈区的MOS管也使得系统的功耗有所降低。

室温下,整个电路系统的电流(包含启动电路)为433.08nA,功耗为649.6nW,版图面积为0.0048mm2,工艺流程与标准CMOS工艺有很好的兼容性。

%This article uses CSMC 0.18µm standard CMOS process technology, a low power CMOS voltage reference was developed using 0.18µm CMOS process technology, The device consists of MOSFET circuit operated in the subthreshold region and used no resistors, the design of the circuit is composed of pure MOS transistors, does not include the transistors, using a strong-inversion of the MOS transistor instead of resistance, greatly reducing the chip area,working in sub-threshold region MOS transistors also makes the system power consumption is greatly reduced. At room temperature, the current overall circuit (including start-up circuit) is about 433.08nA, the power is 649.6nW, the layout area is 0.0048mm2, process have good compatibility with standard CMOS process.【期刊名称】《电子世界》【年(卷),期】2015(000)023【总页数】4页(P27-30)【关键词】带隙基准;低功耗;亚阈值区【作者】赵玉迎;厚娇;常金;姜久兴;赵波【作者单位】哈尔滨理工大学;哈尔滨理工大学;哈尔滨理工大学;哈尔滨理工大学;哈尔滨理工大学【正文语种】中文便携式电子产品已经成为当今消费者的重要需求,SoC技术的广泛应用已经成为当今发展的重要趋势,低功耗是SoC系统的发展目标[1]。

全固态高稳定度纳秒脉冲源的相干合成技术

全固态高稳定度纳秒脉冲源的相干合成技术
理 。而 中远程 UW S脉 冲雷达 , 概念性 设计 虽 已有较 多 文献 资 料 报 道 , 其 但实 际的工 程 研 制 , 国内外 鲜有 提
及 , 功率 、 稳定度 脉 冲源是 其 主要技 术瓶 颈 。 高 高 另一 方面 , 高功率 微波领 域 , 在 特别 是 脉冲源 技术 , 近几 十年来 , 国际 上取 得 了很 大 进展 , 大 输 出功 率稳 最 步提 高 , 已有 GW 甚 至数 十 GW 源[ ] 2 。但 是传 统 的高功 率脉 冲源设 计 主要应 用于 高功率 效 应 试验 , 设计 中主 要关 心最 大 峰值功 率和 重频上 限等 指标 , 稳定 度考 虑不足 , 至至今 尚无 具体 的指标 定义 。而 稳定 度指标 对 对 甚 于雷 达 领域 的相参 积 累至关 重要 , 直接 决 定着 高功率 脉 冲源 在雷 达探 测领 域 内的应用 前景 。同时 , 由于受 器件 本 身 的限制 , 体开关 、 开关源 , 气 油 以及 固态开关 源单 个源输 出功率提 高 的技术 空 间已非 常有 限 。于是近 年来 , 国际上 又 提 出了脉 冲源功 率合成 的概念[4] 1- 。而要 做 到纳秒 信 号 的 同步 相干合 成 , 术 上 同样 要 求单 个 源必 , 5 技 须 具 有高稳 定 度 。稳 定 度指标 在脉 冲源设 计 领域 正受 到高度 重视 。 本文 对脉 冲源 同步 相干合 成进 行 了研究 。首 先提 出脉 冲 源设 计 中 的稳定 度 指标 规 范 , 多种 技 术类 型 的 对
定 度 主要表 述 为两个 指标 : 时基稳 定 度和 波形 稳定 度[ 。分 别定 义如 下 。 5 ]
时 基稳 定度 : 触发 控 制信号 到达 时刻 与脉 冲源 脉 冲输 出时刻之 间存 在一定 的延时量 , 延时量 的稳 定性 即 该 为脉 冲源 的时基 稳定 度 。 当触 发信 号 为频率 稳定 的周 期信号 时 , 时基稳 定 度也可 称为重 频 稳定 度 , 以 由时 基 可

211252447_水平磁偶极子源一维电磁测深全区视电阻率计算

211252447_水平磁偶极子源一维电磁测深全区视电阻率计算

第45卷 第2期2023年3月物探化探计算技术COMPUTINGTECHNIQUESFORGEOPHYSICALANDGEOCHEMICALEXPLORATIONVol.45 No.2Mar.2023收稿日期:2022 01 08基金项目:甘肃省教育厅产业支撑计划项目(2021CYZC-67)第一作者:徐维(1987-),男,学士,工程师,主要从事应用地球物理勘探工作,E mail:xuwei071524@126.com。

通信作者:罗维斌(1972-),男,博士,正高级工程师,主要从事应用地球物理电磁法勘探应用研究,E mail:lwbcsu@163.com。

文章编号:1001 1749(2023)02 0242 10水平磁偶极子源一维电磁测深全区视电阻率计算徐 维1,罗维斌2,张克聪3,赵才生3(1.甘肃煤田地质局一四九队,兰州 730000;2.兰州资源环境职业技术大学,兰州 730000;3.甘肃靖远煤电股份有限公司,白银 730900)摘 要:由水平磁偶极子源层状地电模型表面的磁场水平分量犎狓频率域响应解析公式,运用均匀半空间等效原理,导出了其全区视电阻率的迭代法计算公式,并基于平移算法的快速计算加以验证,提出用平移算法计算初值加速迭代法的计算策略,通过正演计算模型验证了方法的有效性。

依此计算了不同地电模型的犎狓分量全区视电阻率,对比研究了犎狓分量全区视电阻率对不同地电模型的响应能力。

从计算结果可以看出,水平磁偶极子源激发,采用垂直共面装置观测同方向水平磁场犎狓计算的全区视电阻率,对地电模型层参数变化(厚度和电阻率)均有较好的分辨力。

迭代法或平移算法计算的犎狓全区视电阻率,均能较好刻画出模型地电阻率变化特征,迭代法全区视电阻率尾支曲线较平移算法更能趋近于深部电阻率真值。

对于浅部工程地质问题用高频激发,较小收发距接收,可有效分辨缺陷特征。

关键词:水平磁偶极子源;全区视电阻率;迭代法;平移算法;一维层状模型中图分类号:P631.2 文献标志码:A 犇犗犐:10.3969/j.issn.1001 1749.2023.02.130 引言频率域电磁测深法相比传导类电法有较高的探测效率和较大的探测深度,已成为地球深部探测发展较快的主流勘查方法[1-2]。

HIRFL-CSR外靶实验终端硅微条探测器的研制及测试的开题报告

HIRFL-CSR外靶实验终端硅微条探测器的研制及测试的开题报告

HIRFL-CSR外靶实验终端硅微条探测器的研制及测试的开题报告一、研究背景和意义外靶实验终端是中国近代大型科学装置——韶山重离子加速器(HIRFL)的一个重要组成部分。

在HIRFL-CSR 中,外靶实验终端是最终实现实验目的的关键部分之一。

它为物理学家提供了研究高能核物理和天体物理的平台。

外靶实验终端包括多个探测器,这些探测器承担着检测外靶实验终端中产生的各种粒子的任务。

硅微条探测器是现代核物理研究领域中的一种核反应产物粒子探测器。

由于微条探测器具有很高的空间分辨率和时间分辨率,因此被广泛用于高能核物理和天体物理实验中的重离子探测中。

本次课题旨在研制和测试HIRFL-CSR 外靶实验终端硅微条探测器,为HIRFL-CSR 外靶实验终端的运行提供技术支持。

这对于提高HIRFL-CSR 的检测性能和科学研究水平具有重要的意义。

二、研究内容本次课题的主要内容包括以下几个方面:1.研制HIRFL-CSR外靶实验终端硅微条探测器电路系统。

该系统包括前置放大器、信号调节模块、电子学读出模块等。

其中,前置放大器和信号调节模块的设计需要考虑探测器信号传输过程中可能出现的噪声、衰减等因素。

2.对HIRFL-CSR外靶实验终端硅微条探测器进行物理特性测试。

包括能量分辨率、位置分辨率、效率和探测器响应等测试。

3.对HIRFL-CSR外靶实验终端硅微条探测器进行辐射耐性测试。

该测试主要评估探测器在高能粒子辐照下的性能。

4.根据测试结果对HIRFL-CSR外靶实验终端硅微条探测器进行评估,以确定其在HIRFL-CSR外靶实验终端中的最佳使用方案。

三、研究方法1.研制HIRFL-CSR外靶实验终端硅微条探测器电路系统。

该系统的设计将使用EDA软件(例如Altium Designer)进行电路模拟、PCB设计和调试。

在模拟、设计和调试的过程中,需要进行合理的参数选择、线路布局和优化,以获得最佳的性能和效率。

2.对HIRFL-CSR外靶实验终端硅微条探测器进行物理特性测试。

《2024年核磁共振全直径岩心分析仪磁体研制技术与油田现场的应用》范文

《2024年核磁共振全直径岩心分析仪磁体研制技术与油田现场的应用》范文

《核磁共振全直径岩心分析仪磁体研制技术与油田现场的应用》篇一一、引言随着现代石油工业的不断发展,对于油田岩心的精细分析和评估变得愈发重要。

核磁共振全直径岩心分析仪作为现代石油工业的核心设备,以其非侵入式、高分辨率的特点在岩心分析中扮演着关键角色。

本文将详细探讨核磁共振全直径岩心分析仪磁体研制技术及其在油田现场的应用。

二、核磁共振全直径岩心分析仪磁体研制技术1. 磁体设计原理核磁共振全直径岩心分析仪的磁体是其核心部件,负责提供稳定的磁场环境。

磁体设计需遵循特定的物理原理,以确保磁场的均匀性和稳定性。

设计过程中,需考虑磁场强度、均匀度、稳定性以及设备尺寸等多方面因素。

2. 研制技术(1)材料选择:磁体材料的选择对磁体性能具有重要影响。

目前,常用的磁体材料包括超导材料和常导材料。

超导材料具有高磁场强度和低能耗的优点,而常导材料则具有较好的稳定性和成本效益。

(2)制造工艺:制造过程中,需严格控制每个环节的工艺参数,确保磁体的精度和性能。

包括绕线工艺、绝缘处理、冷却系统安装等。

(3)测试与校准:磁体制造完成后,需进行严格的测试与校准,以确保其性能满足设计要求。

测试内容包括磁场强度、均匀度、稳定性等方面的检测。

三、油田现场的应用1. 岩心样品分析核磁共振全直径岩心分析仪通过磁体提供的稳定磁场环境,对岩心样品进行非侵入式的分析。

通过测量岩心样品的核磁共振信号,可以获取岩心的孔隙度、渗透率、流体性质等关键信息,为油田开发提供重要的参考依据。

2. 油田开发指导核磁共振全直径岩心分析仪在油田开发过程中发挥着重要的指导作用。

通过对岩心样品的精细分析,可以确定油田的储层类型、流体分布、油气运移路径等关键信息,为油田开发方案的制定和调整提供有力支持。

3. 提高采收率核磁共振全直径岩心分析仪的精确分析有助于提高油田采收率。

通过对岩心样品的孔隙结构和流体性质的准确评估,可以优化注水、注气等开发策略,提高油井的生产能力。

四、结论核磁共振全直径岩心分析仪的磁体研制技术是现代石油工业发展的重要方向。

基于GPS的原子频标核查装置设计

基于GPS的原子频标核查装置设计

核查。这种方案需要两个单位共 同协作来完成 , 数据处
《 计量与溺字滤 波 , 滤波 后 的数 据进 行 实 时最 小 二乘 法线 性 拟 对
式 中 : ~ 为 前 一 时差 的平 均 值 ; 7一 为 后 一 时 △l △" 2
差 的平 均值 ; 一 为 测 量 两 次 时差 的 时 间 间隔 。处 理 器 r
合 , 时 间 间隔的积 累对 时间的导 数— — 频率偏差 , 计算 计 算频 率修 正量 对 应 的 铷 钟控 制 电压 , 过 D 通 A转 换 器转 换成 为铷 钟 的控 制 电压 , 以保持铷 钟输 出频 率 的准 确度 , 使铷 钟 的频率 锁定在 G S 。 P上 锁定后 的铷 钟信 号 和被 核 查 的铯 钟 信号 , 同时进 入
I : f
案 , 种采用 级别 相 同 、 术指 标 相 近频 率 标 准 , 一 技 见框 图 1对 铯原 子频 率标 准 , 采 用 另外 一 套 铯原 子 频 率标 准 , 需
构成核 查装 置完 成对其 核查 。 由于核查 标准 的技术 指标 与被 核查对象 一致 , 因此 , 种 方案 具 有 原理 简 洁 、 查 这 核
计算单元、 高分辨率 D A转换器单元 、 放大隔离单元和铷
钟构 成 数 字 锁 相 环 , 字 锁 相 环 使 铷 钟 的 脉 冲 信 号 与 数
G S脉 冲信 号 同 步。控 制 器 采 用 嵌 入 式 微 处 理 器 P
C0 110对测 量 的带 有 G S抖 动 的时 间间隔 信号进 行 85F2 , P
可靠性 好 的特点 , 是 系统构 成复 杂 , 本高 。 但 成

精密 l块 控有 莫 忤
r— 铷原 子 频率 标准

CMOS有源集成像素传感器检测高能物理粒子_李琰(1)

CMOS有源集成像素传感器检测高能物理粒子_李琰(1)

实验芯片 ( H M i APS2) 采 用含外延 生长层 ( epi tax ial layer , 厚度为 14 m ) 的标 准 CMOS 0 35 m 工艺设计. 芯片有一个 128 行 32 列的像素矩阵 , 由 4 个 32 行 32 列的子像素矩阵组成, 分别表示 为 S1, S 2, S 3 和 S 4. 像素大小为 25 m 25 m. 其 中, S 1, S 2 和 S3 中像素均采用图 1( a) 中所描述的结 构. S 1 中反置二极管大小为 1 7 m 1 7 m, S 2 和 S3 中反置二极管大小为 2 4 m 2 4 m. S 3 的版 图 ( layout) 设计采用抗辐射技术, 在探测单元周 围加了一圈保护结构 ( guard - rin g structure). S 4 由法 国斯特拉斯堡的 IPH C 实验室设计 , 采用可自动偏 置的探测单元结构 . 像素矩阵信 号的输出安排 为: 8列输出直接连接在输出缓冲器上 , 将探测到 的模拟信号直接输出, 用作像素技术指标的测定 ; 另外 24 列输出都在每列的末端分别连接一个具有 自动清除固定噪声 ( offset au to -zeroed) 功能的高速
11 2 [ 2]
. 然而, 由于最小电离粒子所产
生的输入信号幅度很小 ( mV 量级, 与 CMOS 器件 噪声相似 ) , 设计满足 ILC 顶点探测器要求的 CMOS 高速传感器 (读取速度达 25 s /帧 ) 是一个非常艰 巨的任务, 需在传感器设计中集成特殊的信号处理 电路, 以 实 现 相 关 双 次 采 样 ( corre lated doub led sam plin g , CDS), 达到自动消除噪声的目的.
2 芯片技术参数测量
为精确测定芯片各项参数, 采用基于 USB 2 0

我国有望建成国内首条金属溅射膜压敏芯片生产线

我国有望建成国内首条金属溅射膜压敏芯片生产线
据悉,首条生产线竣工投产后,每 天可生产 2万个压敏芯片,并与国内 汽车厂商合作,生产汽车E S P (车身稳 定系统)高端压力传感器,全面替代进 口。(湖南省政府网)
新材料产业 NO.08 2018 83
8.indd 83
2018/8/20 9:58:37
我国有望建成国内首条 金属溅射膜压敏芯片生产线
湖南启泰传感科技有限公司董事 长、湖南师范大学理学院博士生导师 王国秋带领团队,自主研发压敏传感 芯片,建成国内首条金属溅射膜压敏 芯片生产线。该生产线是一条专用于 集成电路M E M S (即微机械微电子系 统)传感压敏芯片的生产线,该芯片广 泛应用于军工和民用汽车、消防、智慧 城市、石油化工等领域,这条拥有完全 自主知识产权的金属溅射膜压敏芯片 实现规模化生产,将打破发达国家对 芯片的垄断封锁,推动我国高端压力 传感器产业加速发展。
据 了 解,此 次 签 约 的 项 目 分 3 期 进 行,其 中 一 期 建 成 后,将 是 全 球 第 一 条 8英 寸、完 全 拥 有 自 主 知识产权的光电子与M E M S芯片 集 成 晶 圆 生 产 线,产 品 将 取 代 进 口,年产值超过 5亿元,同时带动不 少 于 50亿 元 的 下 游 产 业。(中 国 电 子元件行业协会)
国家智能传感器创新中心在沪启动
国家集成电路创新中心、国家智能传感器创新中心近日在上海正式启动。据 悉,国家集成电路创新中心瞄准集成电路关键共性技术,突出共性技术研发能 力、行业服务与成果转化能力,着力解决中国集成电路主流技术方向选择和可靠 技术来源问题,为产业升级提供技术支撑和知识产权保护。
国家智能传感器创新中心以关键共性技术的研发和中试为目标,专注传感 器设计集成技术、先进制造及封测工艺,布局传感器新材料、新工艺、新器件和物 联网应用方案等领域,形成“产学研用”协同创新机制,打造世界级智能传感器创 新中心(。中国新闻网)

统一基准源(UFS)的核相仪技术研究

统一基准源(UFS)的核相仪技术研究

统一基准源(UFS)的核相仪技术研究摘要:综述核相仪发展研究现状,分析改进传统核相仪需要解决的问题,提出统一基准源(UFS)的核相仪的研究目标与系统架构,提出了基于同步相量测量的核相方法,保证了电网核相准确度,提升了电网运维管理效率。

关键词:基准源;同步相量;核相仪;授相源核相是指在电力系统电气操作中用仪表或其他手段核对两电源或环路相位、相序是否相同。

在实际电力的运行中,对相位差的测量,新建、改建、扩建后的变电所和输电线路,以及在线路检修完毕、向用户送电前,都必须进行三相电路核相试验,以确保输电线路相序与用户三相负载所需求的相序一致。

但是现有核相装置在核相效率、操作规程、测点位置及数量等方面还存在诸多不足,因此,迫切需要开发新型的核相装置来提高电网核相运维管理效率,适应智能化电网的发展。

1 核相仪发展研究现状10kV 以上的电力设备投运前,核相工作目前采用的方法主要有两种,直接核相和间接核相,也分别称为“一次核相”和“二次核相”。

目前,进行的核相试验采用直接核相和间接核相结合的办法。

也就是高压部分进行一次核相,同时在 PT二次部分进行二次电压核相,以确保待核设备电源与系统电源的相位、相序都一致,无任何接线错误。

对于高压一次核相仪器,已经从有线核相方式发展到无线核相方式,但是在核相操作步骤上没有多大的变化。

传统“一次核相”主要采用核相仪器及核相棒来完成。

在电力系统的低压配电网中,目前广泛应用的方式有两种,分别为有线核相方式和无线核相方式。

有线核相方式在核相时,需要4人同时进行配合。

一人担任指挥,两人穿绝缘靴、戴绝缘手套担任核相员,一人仪表记录。

核相工作根据指挥人员的命令进行,核相员将高压引线固定在核相棒上,长短适宜,用核相棒引高压线接触高压电源点时,两人需动作协调,配合默契,以免出差错,发生危险。

采用有线方式,拖线很长时使用极不方便。

而无线核相方式需要 2 人同时进行配合,一人操作一人监护。

将发射器和接收器分别连接绝缘杆,挂到高压相线上。

一种新型高精度CMOS带隙基准源的设计

一种新型高精度CMOS带隙基准源的设计

一种新型高精度CMOS带隙基准源的设计
牛宗超;杨发顺;丁召;王基石;马奎;张正平
【期刊名称】《现代电子技术》
【年(卷),期】2010(033)014
【摘要】提出一种标准CMOS工艺结构的低压、低功耗电压基准源,工作电压为5~10 V.利用饱和态MOS管的等效电阻特性,对PTAT基准电流进行动态电流反馈补偿,设计了一种输出电压为1.3 V的带隙基准电路.使输出基准电压温度系数在-25~+120℃范围的温度系数为7.427 ppm/℃,在27℃时电源电压抑制比达82 dB.该基准源的芯片版图面积为0.022 mm2,适用于低压差线性稳压器等领域.【总页数】4页(P7-9,13)
【作者】牛宗超;杨发顺;丁召;王基石;马奎;张正平
【作者单位】贵州大学,理学院,贵州,贵阳,550025;贵州大学,理学院,贵州,贵
阳,550025;贵州大学,理学院,贵州,贵阳,550025;贵州大学,理学院,贵州,贵
阳,550025;贵州大学,理学院,贵州,贵阳,550025;贵州大学,理学院,贵州,贵
阳,550025
【正文语种】中文
【中图分类】TN710
【相关文献】
1.一种低温漂、高精度CMOS带隙基准源设计 [J], 王宇星;曹校军;姜盛瑜;吴金
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3.一种高精度BiCMOS带隙电压基准源的设计 [J], 李淼;冯全源
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5.一种高精度CMOS带隙基准源的设计 [J], 路宁;刘章发;尉理哲
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统一基准源(UFS)的核相仪技术研究发表时间:2017-05-16T11:43:02.477Z 来源:《电力设备》2017年第4期作者:侯广松孔宁陈波涛程昭龙佀东方[导读] 摘要:综述核相仪发展研究现状,分析改进传统核相仪需要解决的问题,提出统一基准源(UFS)的核相仪的研究目标与系统架构,提出了基于同步相量测量的核相方法,保证了电网核相准确度,提升了电网运维管理效率。

(国网山东省电力公司菏泽供电公司 274000)摘要:综述核相仪发展研究现状,分析改进传统核相仪需要解决的问题,提出统一基准源(UFS)的核相仪的研究目标与系统架构,提出了基于同步相量测量的核相方法,保证了电网核相准确度,提升了电网运维管理效率。

关键词:基准源;同步相量;核相仪;授相源核相是指在电力系统电气操作中用仪表或其他手段核对两电源或环路相位、相序是否相同。

在实际电力的运行中,对相位差的测量,新建、改建、扩建后的变电所和输电线路,以及在线路检修完毕、向用户送电前,都必须进行三相电路核相试验,以确保输电线路相序与用户三相负载所需求的相序一致。

但是现有核相装置在核相效率、操作规程、测点位置及数量等方面还存在诸多不足,因此,迫切需要开发新型的核相装置来提高电网核相运维管理效率,适应智能化电网的发展。

1 核相仪发展研究现状10kV 以上的电力设备投运前,核相工作目前采用的方法主要有两种,直接核相和间接核相,也分别称为“一次核相”和“二次核相”。

目前,进行的核相试验采用直接核相和间接核相结合的办法。

也就是高压部分进行一次核相,同时在 PT 二次部分进行二次电压核相,以确保待核设备电源与系统电源的相位、相序都一致,无任何接线错误。

对于高压一次核相仪器,已经从有线核相方式发展到无线核相方式,但是在核相操作步骤上没有多大的变化。

传统“一次核相”主要采用核相仪器及核相棒来完成。

在电力系统的低压配电网中,目前广泛应用的方式有两种,分别为有线核相方式和无线核相方式。

有线核相方式在核相时,需要4人同时进行配合。

一人担任指挥,两人穿绝缘靴、戴绝缘手套担任核相员,一人仪表记录。

核相工作根据指挥人员的命令进行,核相员将高压引线固定在核相棒上,长短适宜,用核相棒引高压线接触高压电源点时,两人需动作协调,配合默契,以免出差错,发生危险。

采用有线方式,拖线很长时使用极不方便。

而无线核相方式需要 2 人同时进行配合,一人操作一人监护。

将发射器和接收器分别连接绝缘杆,挂到高压相线上。

“二次核相”方法采用 PT,对 PT 侧二次设备的相位进行核相或 0.4kV 以下交流电进行核相,一般应用万用表进行。

采用“二次核相”方法时,如果 PT 一次或二次回路接线错误,会严重影响核相工作的正确性。

两种核相方法各有优缺点,“一次核相”方法精确度高,但是由于其工作电压高,对核相操作人员易造成人身安全问题,稍有失误易造成安全事故;“二次核相”方法工作电压低,因而操作过程较为安全,但由于其采用间接核相,如果 PT 一次或二次回路如果接线错误,就无法保证核相的结果正确,因此核相的结果可靠程度却比一次核相方法低。

目前,电力系统中广泛采用“一次核相”和“二次核相”相结合的方法,既增加了人力物力成本,又需要更高的安全保障制度。

2 改进核相仪需要解决的问题综上所述,对于传统核相方法,不管是一次核相方法还是二次核相方法,都存在下列问题:1)电源必须是同一电网同一电压等级下的不同拓扑点;2)核相所需的两电源信号必须同时采集;3)参与一个核相试验的人员很多,人工成本很大;4)步骤很多,花费时间长;5)核相有一定的危险性,特别是有线核相方式,必须考虑人员的配合协调和人身安全问题;6)两电源点相距不能太远,据实际操作经验表明,一般两核相棒的距离不宜超过 10米。

对于无线核相方式,其地面接收器的距离离两个发射器(核相棒所在位置)不应超过15米。

按上述特点,从中看到传统核相方式有很多可以改进的地方。

是否能够在考虑减少核相人员的同时,不增加或者甚至减轻核相人员的工作量,又能保证核相试验的顺利完成?这不仅仅是个技术问题,而且它在安全管理和经济上带来的收益也是可以明显预见的。

传统的核相方法,至少要两档以上的人员才能完成,而且只能针对同一电压等级的电源设备,在应用范围上有诸多限制。

3统一基准源(UFS)的核相仪研究目标和内容3.1 研究目标《电力系统实时动态监测系统技术规范》定义的同步相量是以标准时间信号作为采样过程的基准,通过对采样数据计算而得的相量。

因而,电力系统交流电气量的相量之间存在着确定的相位关系。

基于此,开发一种基于同步相量测量核相方法的广域核相装置。

并通过广域电网核相装置测量待核相两端的电压相量值,比较两测量点之间的相量角度,以此相量角度来判断测量点两侧的相位关系,确定待核相两侧的相序是否正确。

3.2 系统架构统一基准源(UFS)的核相仪系统架构包括服务层、网络层、授相源、待核相四个部分。

(1)服务层服务层包含数据防火墙、通讯交换机和授相服务器三部分组成,数据防火墙提供了对整个数据层的数据安全支撑,通讯交换机为授相服务器的数据交换设备。

授相服务器定时召唤在线核相主机同步相量信息并将数据存储到授相服务器数据库中。

便携式核相仪可通过GPRS实时查询授相服务器中的同步相量信息对带核相线路进行核相计算。

(2)网络层在线核相主机通过内置GPRS模块将采集到的同步相量信息发送到授相服务器,作为授相的标准源。

便携式核相仪通过GPRS获取授相服务器的同步相量数据,并通过就地采集的同步相量数据对线路相位进行识别。

(3)授相源在线核相主机安装于已知相位的的母线PT二次侧,装置安装配置后。

通过自身GPRS模块向远端服务层授相服务器进行注册识别。

授相服务器定时向在线核相主机查询同步相量信息,并在内存中对同步相量信息进行缓存,同时将同步相量信息存储至服务器中。

(4)待核相便携式核相仪将采集口、GPS天线正确连接,打开终端(如手机、平板、笔记本电脑等)的无线热点功能后核相仪会自行连接该无线热点。

操作员通过终端Web浏览器打开便携核相仪的操作界面选择相应的核相线路。

核相仪通过终端GPRS获取授相服务器的实时同步相量数据,并通过自身采集的同步相量数据进行比较对线路相位进行计算识别。

并将结果展示到Web界面中,提供给操作员作为线路相位识别参考。

3.3 通信交互方案为了便于使用及可灵活的部署在各个测量点,核相仪应该具备准确的时钟信号,测量点两端的信息能够流畅的交互,并且信息交互不能有距离限制,同时应该具有良好的人机交互界面。

(1)授时方式考虑到现场安装的方便、灵活、稳定的要求,采用卫星授时方式。

卫星授时通过GPS/北斗卫星的授时方式可以达到20纳秒的授时精度,完全满足相量测量的时钟要求,此种方式安装方便,不受其他外部设备的限制,只要卫星天线能够正常接收卫星信号即可完成授时要求。

(2)通信方式考虑到装置会为每个采样点加入准确的时标信号,因此,网络本省的延时不会影响设备的正常运行。

由于设备本身具有存储功能,网络中断时可将临时数据存入内置存储器中,待网络恢复正常时将数据打包发送给服务器,GPRS网络中断时间一般比较短,不会对核相工作带来障碍。

依据现有的GPRS 网络实现数据传输,且信号覆盖范围广、可利用基站多,因此,选取GPRS的无线通信方式。

(3)人机交互方式装置在使用时需要进行必要的参数配置,使测量信息与实际测量值的信息吻合,最终的核相结果也需要通过交互界面展示给用户。

WEB显示利用WEB界面可以给用户展示丰富的信息量。

此外,WEB界面具有良好的兼容性,用户可以通过电脑、手机、平板等终端直接连接读取数据,不需要专用的显示器件,可以大幅度降低装置的硬件成本。

利用WEB方式利于实现历史数据的存储、分析等工作。

WEB方式在用户体验、设备稳定性、设备性价比等方面都要优于液晶显示的方式,因此选用WEB的人机交互界面。

4 效益分析(1)采用该广域电网核相仪进行核相工作,可以明显减少核相工作强度,核相过程中一端可使用固定的授相源,不需要频繁变更,仅需在待核相端安装一台核相设备即可;改变传统每个核相点需要安装两台核相装置的过程,核相过程的工作量仅为原来的一半。

(2)解决了传统核相过程中,由于核相仪通信距离的限制,导致核相点不能超过10米的问题,更便于选择安全的核相点,保证了核相过程中人员的人身安全。

同时核相工作也不在局限在同一电压等级进行核相工作,设备应用场合更广。

(3)核相数据自动保存在后台服务器端,可以生产核相报告,以便于日后查看核相数据。

5 结语统一基准源(UFS)的核相仪基于同步相量测量的核相技术,保证了电网核相准确度,提高了核相效率;核相操作方便,降低了人工操作风险,突破现有核相仪核相棒间距离限制;实现了多地点灵活核相,突破现有核相仪测点位置及测点数量限制,提升了电网运维管理效率,具有广阔的推广前景。

参考文献[1]林学海.电力系统三相不平衡讲座(第一讲)[J].供用电,1998,14(4):51-54.[2]何文旭.配电网三相不平衡对线损的影响[J].重庆电力高等专科学校学报,2006,11(2):14-18.[3]林志雄,陈岩,蔡金定等.低压配电网三相不平衡运行的影响及治理[J].电力科学与技术学报,2009,9(24):63-68.[4]李心广,赖声礼,秦华标等.电网的无功及三相不平衡综合补偿研究[J].电网技术,2001,10(25):30-33.。

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