电容耦合

摘要： 随着集成电路特征尺寸的不断缩小,互连线在芯片内部占的比重越来越大,但是互连线仅用于数据传输,芯片计算能力仍然需要依靠晶体管开关实现.如何在有限的硬件资源内进一步提高芯片的计算能力,已经成为当前集成电路设计的核心问题.本文通过研究金属互连线间电容耦合效应,采用互连线串扰现象完成逻辑运算的思想,提出一种基于线计算的全加器设计方案.该方案首先建立线计算模型,通过调整反相器阈值和不同干扰线与受扰线之间电容耦合强度匹配技术,采用相同线计算电路结构实现不同功能的逻辑门电路;然后,在逻辑门的基础上实现基于线计算的全加器;最后,在TSMC 65 nm CMOS工艺下仿真验证.结果表明,所设计的线计算电路具有正确逻辑功能,与传统设计方法相比,线计算逻辑门具有更低开销,且线计算电路具有抗逆向工程能力.

摘要： 随着集成电路工艺节点的不断推进,互连线间的寄生效应越来越明显。互连线已经成为制约提高芯片计算能力的关键因素之一,考虑将互连线作为逻辑计算的设计方法引起设计者的广泛关注。通过对互连线间电容耦合效应的研究,提出一种采用金属互连线间的确定性信号干扰来进行逻辑计算的电路设计方案。该方案首先分析金属互连线间电容耦合关系,构建电容耦合模型。然后利用纳米金属线构成耦合电容,调节干扰线与受扰线之间的耦合强度以及调整反相器阈值,设计与非、或非、异或、同或逻辑,在此基础上实现互连线电容耦合的3线-8线译码器。最后,采用台积电65 nm互补金属氧化物半导体工艺,Cadence Spectre环境下仿真验证,结果表明所设计的线计算电路功能正确。与台积电65 nm工艺库的标准单元相比,二输入线计算与非门使用的晶体管数量减少25%,二输入线计算同或门的功耗减少29.1%,四输入线计算与非门的面积和功耗延时积分别减少46.4%和55%。因此,线计算逻辑门具有低硬件开销特性,提供了密集实现数字集成电路的新途径,有利于芯片向小型化发展。

摘要： 针对高速电容型数字隔离器在"低速"应用下的高电流消耗问题,基于TSMC 180nm BCD工艺设计了一种基于OOK调制的低静态功耗全差分数字隔离器结构.通过发送机的逻辑控制电路产生的三组开关信号及振荡器模块产生的载波信号,提出的结构实现了对输入信号的调制.在传输信号频率变化时,基于跨导线性环结构的中点电位偏置电路将差分信号的直流电压均稳定在VDD/2附近,从而有效避免接收端直流电平衰减造成的误码.经由前置放大器放大后,接收端信号通过双阈值比较器完成解调.PVT仿真表明,在输入电源电压3~5.5V范围内,均可实现最高10Mbps传输速率,典型传输延时为13ns;典型情况下静态功耗仅为1.3mA,在1Mbps及10Mbps速率下的典型动态功耗分别为4mA及4.8mA.此设计支持多通道扩展,可通过共享内部振荡器及偏置模块进一步减小单通道平均功耗;此外隔离器在最高10Mbps输入PRBS(Pseudo-Random Binary Sequence)码下仍可准确解码,证明了此结构具有较强的传输鲁棒性.

摘要： 基于人体的多姿势模型进行仿真研究,以观察姿势变化对人体的动态影响.同时提取多姿势中的幅值及时间参数进行分析,以详细分析姿势会产生影响的原因.结果表明:人体动作会对路径增益产生影响,这种变化并不会影响信道稳定性,大幅度动作具有更好的传输效率.人体多姿势的变化带来的不同信道增益遵循正态分布,可将姿势的影响认为是乘以变化的统计随机量.而路径的到达时间与路径距离成正相关,多姿势下模型仿真的多路径叠加还会岀现为新的巅峰值,实务中须对此加以考虑.

摘要： 传统电压互感器在体积、微弱信号测量精度以及电绝缘程度方面仍然存在不足,为满足铁路道岔转辙机内部狭窄空间内线路电压非接触测量的需求,根据电容耦合原理,提出一种非接触式电压传感器制作方法,并采用仿真软件COMSOL Multiphysics中的AC/DC模块对不同结构的感应极板进行建模仿真并进行计算及分析对比,选用适用于当前测量状况的电容极板,在保证对原转辙机内部电路系统影响较低的基础上,实现对线路电压的准确稳定测量.为非接触式电压传感器前端电极的选择提供理论依据.

摘要： 针对传统的电缆供电模式不易移动问题,文章研究了一种新型的非电气直接接触的单电容耦合无线电能传输系统.确定了系统补偿拓扑的结构模型和参数,设计并制作了所需要的各个模块,搭建了实验装置,进行了实验调试及测量,最终验证了系统的功率、效率等均达到刘了设计要求.该系统为无线电能传输提供了一种新的思路,其成本较低,具有广泛的应用范围和较高的推广价值.

摘要： 人体周围传感器共同组成的体域网(BAN)可实时观察并记录人体运动、休息等正常活动时生理参数的变化.对人体运动带来的信道特性变化进行分析是扩展体域网络应用的重要工作.采用两步法构建运动人体信道数学模型.通过电磁仿真得到人体跑步中连续9个动作模型数据,然后通过统计学拟合得到人体连续动作的累积分布模型.实验结果表明,人体跑步动作会改变路径增益,但不会影响信道稳定性.运动中信道增益遵循正态分布,可将衍射等效应认为是乘以变化的统计随机量.而峰值路径的出现时间总体呈逆高斯分布,为直射基频分量与高频分量叠加的结果,实务中须对此加以考虑.

摘要： 基于CDC的电容式灌装液位检测系统可适用于工业生产中的液体灌装高度的检测.该系统设计了能够对灌装液位进行非接触有效测量的电容式传感器结构,并使用电容数字转换器AD7745进行电容测量.硬件上采用接地、外加屏蔽罩等措施降低电磁干扰,软件上对AD7745寄存器进行合理设置实现高精度测量.实验结果表明:在恒温的条件下该设备反应灵敏且稳定性高,成本低、可实时在线监测及远程操作;检测速度最高可达72000瓶/h,检测精度±2 mm,误剔除率小于1％.

摘要： 通信基站铁塔作为高耸突出的建筑物且多数处于旷野，容易遭受雷击。虽然安装了避雷针等防护装置，可发生雷击时基站内的电源等设备被损坏等情况依然多见，原因就是雷电电流经过避雷针导地时，顺塔而下的天线缆线将产生耦合电流，天线电缆入户段存在很强的电感耦合作用，该耦合电流如果流入缆线会在内导线回路产生很大的感生电动势，足以将设备损坏。针对这种情况，本文分析并仿真了雷击铁塔产生电容耦合效应，并给出了一种计算经天线缆线进入移动通信端机信号端口的雷电流的方法。

摘要： 本文将非接触电压测量方法引入电力线缆的检测与计量领域,设计了实验系统对该方法在空载和负载下对感应电压测量的稳定性和线性度进行的实验分析,验证了基于电容耦合原理的非接触测量方法在线缆断线、串线检测和计量的有效性和可行性,结果表明，基于电容耦合的非接触式电压测量方法具有较高的稳定性，在不同电压测量时呈现一次函数的线性特征。在对负载损耗和线缆损耗引起的电压变化进行补偿后，可以有效地应用于电力线缆的断线和串线检测或电参数的计量，为电力系统的线缆排查提供了一条新的思路。

摘要： 在油基钻井液钻井日渐增多的背景下,国外油田服务公司近年来相继研制出油基泥浆电成像仪器.为了满足市场需求,在成像测量极板、机械推靠系统与测量电子线路等方面进行了攻关研究,借助电容耦合的测量原理,研制出了第一代国产油基钻井液电成像仪器.在模型井的测试结果表明该套装备能对砂岩、碳酸盐岩与火成岩地层进行清晰的井壁成像,测量图像与模型井的设计图基本一致,在随后的现场油基井与国外同类设备进行了对比作业,二者图像对井壁地层特征的反应能力基本相当.

摘要： 随着页岩气开发与高温小井眼钻井的发展，为了保护储层，很多新井钻探开始使用油基泥浆。然而在这种泥浆井眼中，水基电成像仪器发射的低频电流无法通过电扣与井壁之间的高阻油膜进入地层，所以在这种井眼中水基电成像仪器不再适用。国外油田服务公司近年来相继研制出油基泥浆电成像仪器.我国在二十一世纪初开始研究油基泥浆电成像测井技术，并逐步取得技术突破。本文介绍了国内最新研制成功的一种油基泥浆电成像测井装备OGIT，由于在成像测量极板、测量电子线路、和机械推靠系统等方面进行了攻关研究,借助电容耦合的测量原理,研制出了第一代国产油基泥浆电成像仪器.在模型井的测试结果表明该套装备能对砂岩、碳酸盐岩与火成岩地层进行清晰的井壁成像;,测量图像与模型井的设计图基本一致,在随后的现场油基井与国外同类设备进行了对比作业,二者图像对井壁地层特征的反应能力基本相当.文章分别介绍了该设备的测量原理、技术特点与应用效果。

摘要： 电阻率成像法已被广泛应用于环境调查、工程勘探和考古调查等多领域,在考古调查领域常被用于地下墓穴探测和人类活动遗迹探测等.但由于测量时往往需要布设插入地表的导电电极,所以应用电阻率成像法在城市环境中进行考古调查是一项挑战.而基于发射端与接收端双偶极子电容耦合原理的电阻率方法具有无需布设电极的特点,适合应用于高阻特性地表环境.对比研究了传统电阻率法和电容耦合电阻率法的野外勘探效果,发现电容耦合电阻率法数据具有较高分辨率,但同时发现不同偶极间距所反映的深度值不准确,后期处理需要进一步校正,该方法的有效探测深度过浅.应用电容耦合电阻率法在杭州市内某现场进行古城墙调查研究,同时辅助使用探地雷达,结果表明两种方法所反映的异常位置一致,且与实测街图城墙位置一致.

摘要： C4D技术相比于接触式电导测量手段具有非接触、对流场无干扰、结构简单等优点，有效防止了电极极化和电化学腐蚀等问题的发生。本文对传高频法、差压法、并联谐振法、串联谐振法等现有主流的C4D技术电导测量方法的测量原理、传感器结构和优缺点进行了简要介绍和对比分析。对比分析显示:高频法原理简单，应用广泛，技术成熟，但无法完全消除祸合电容影响，对激励源和测量电路要求高;差压法可避免祸合电容对测量的影响，但电流信号微弱，对电流检测要求高;并联谐振法可消除祸合电容，但谐振频率与导电液体阻抗相关;串联谐振法可克服祸合电容对测量的影响，谐振频率与导电液体阻抗无关，但需要工作在特定的谐振频率下。作为一种较为新颖的电导检测手段，C4D技术在多相流参数检测领域具有很大的发展潜力。本课题组已在这方面进行了初步的研究并取得了一些有益的进展。然而，耦合电容的影响目前尚无法完全消除，C4D技术的测量范围和测量灵敏度受到一定的限制，所适用的管道直径现仅能达到毫米级，这些问题限制了该技术在多相流参数检测领域的应用，仍需对此进行深入的研究。

摘要： 对于THz频段的检测器,当器件的尺寸远远小于检测信号的波长时,可以获得快速的响应速度,但耦合信号的能力下降.为了提高检测器的信号耦合能力,需要借助天线收集信号.因此天线的性能直接决定着器件的响应频段、器件的灵敏度等参数指标. 六氮五铌(Nb5N6)microbolometer太赫兹检测器采用平面集成天线的方式来耦合信号,平面天线通过微加工技术,经过光刻、剥离等过程,集成在基片上,Nb5N6 microbolometer置于平面天线的中心.由于Nb5N6 microbolometer的常温直流电阻比较大,约1kΩ左右,为了获得好的阻抗匹配,采用偶极子天线,通过一定的结构设计,使其具有较高的特征阻抗.针对0.32THz的中心频率,尝试采用电容耦合信号的设计方法,研究了高阻抗的六氮五铌薄膜微桥与金属平面天线之间的阻抗匹配,提高了高阻抗Nb5N6 microbolometer的信号耦合能力.

摘要： 根据电容耦合旋转关节的工作原理，设计了一系列非接触式L波段旋转关节;给出其设计方法、研制结果和实物图片;该类旋转关节中心孔直径可大可小的显著特点，可以有效解决多路旋转关节设计中的多路关节相互镶嵌的技术难题，值得推广和应用。

摘要： 阐述了局部放电产生的原理，综述了电缆附件的局部放电检测技术研究进展及现场应用情况，对各种检测技术的原理进行分析，为了对比分析各种检测技术的现场实际应用效果，人为在110kV电缆接头制造典型缺陷，同时采用内置式耦合传感器、超高频传感器、电感耦合传感器等进行了局部放电检测，并采用软件对检测信号进行分离与识别。

摘要： 阐述了局部放电产生的原理，综述了电缆附件的局部放电检测技术研究进展及现场应用情况，对各种检测技术的原理进行分析，为了对比分析各种检测技术的现场实际应用效果，人为在110kV电缆接头制造典型缺陷，同时采用内置式耦合传感器、超高频传感器、电感耦合传感器等进行了局部放电检测，并采用软件对检测信号进行分离与识别。

摘要： 本发明的目的是使得到的输出信号为直流电压，从而提高通用性。传感器部(400)具有发送电极(401)、接收电极(402)、屏蔽电极(403)3个电极。屏蔽电极(403)用于对发送电极(401)与接收电极(402)之间进行高频地屏蔽，并且一直接地。从高频振荡电路(410)将高频电压外加到发送电极(401)上。从接收电极(402)输出与两电极(401)及(403)之间的静电电容的大小对应的高频电压。从该接收电极(402)输出的高频电压通过检波电路(420)而转换成直流电压。对应由检波电路(420)得到的直流电压的大小，决定物质的有无或物质的量。

摘要： 本发明的目的是使得到的输出信号为直流电压，从而提高通用性。传感器部(400)具有发送电极(401)、接收电极(402)、屏蔽电极(403)3个电极。屏蔽电极(403)用于对发送电极(401)与接收电极(402)之间进行高频地屏蔽，并且一直接地。从高频振荡电路(410)将高频电压外加到发送电极(401)上。从接收电极(402)输出与两电极(401)及(403)之间的静电电容的大小对应的高频电压。从该接收电极(402)输出的高频电压通过检波电路(420)而转换成直流电压。对应由检波电路(420)得到的直流电压的大小，决定物质的有无或物质的量。

摘要： 本实用新型公开了一种元件模块、电阻耦合电容模拟器及电阻耦合电容模块，所述程控电阻耦合电容模拟器包括微控制器与多通道继电器驱动器和电阻耦合电容模块，所述电阻耦合电容模块包括并联的多阻值可调电阻模块与多容值可调电容模块，所述多通道继电器驱动器驱动所述电阻耦合电容模块中的开关器件。

摘要： 本发明涉及一种用于电容耦合式无线能量传输的交叠型电容耦合器，属于无线能量传输技术领域。电容耦合器中极板设为两块原板和两块副板，每块原板设为相互平行的通过导线连接的两块板面，一块原板板面的正上方或者正下方设有相同大小的另一块原板的一块板面；一块原板的两块面板与另一块原板的两块面板设为上下交叉重叠；原板板面正上方平行设有副板板面；副板结构与原板结构相同。本发明提供了一种电容耦合器结构，既可以使容性耦合器同时保持较大的自电容与互电容值；又可以使耦合器的耦合系数，在原板和副板的相对位置在一定范围内改变的情况下，仍能保持较好的稳定性。

摘要： 本发明提供一种利用电容耦合及电感耦合实现宽带的多模滤波器及耦合值可调谐的多模滤波器。该多模滤波器包括：外壳；形成在所述外壳内的第一空腔及第二空腔；容纳于所述第一空腔的第一谐振器；容纳于所述第二空腔的第二谐振器；使所述第一空腔与所述第二空腔分离的隔壁；以及第一耦合元件。所述外壳与所述隔壁之间形成有槽，所述第一耦合元件向与所述隔壁交叉的方向插入于所述槽，所述第一耦合元件的一部分位于所述第一空腔内，所述第一耦合元件的另一部分位于所述第二空腔内，所述第一耦合元件连接于接地点。

摘要： 本发明涉及一种用于电容耦合式无线能量传输的交叠型电容耦合器，属于无线能量传输技术领域。电容耦合器中极板设为两块原板和两块副板，每块原板设为相互平行的通过导线连接的两块板面，一块原板板面的正上方或者正下方设有相同大小的另一块原板的一块板面；一块原板的两块面板与另一块原板的两块面板设为上下交叉重叠；原板板面正上方平行设有副板板面；副板结构与原板结构相同。本发明提供了一种电容耦合器结构，既可以使容性耦合器同时保持较大的自电容与互电容值；又可以使耦合器的耦合系数，在原板和副板的相对位置在一定范围内改变的情况下，仍能保持较好的稳定性。

摘要： 本发明涉及一种薄电容耦合晶闸管及薄电容耦合晶闸管的制备方法，薄电容耦合晶闸管包括：衬底；衬底上包括依次连接的阳极区、n基区、p基区、阴极区；所述P基区为纳米片堆栈部，所述纳米堆栈部形成多个导电沟道，纳米片堆栈部包括；纳米片形成的叠层及位于相邻纳米片之间的支撑结构，支撑结构是第一半导体形成的，纳米片是第二半导体形成的；所述纳米片的宽度大于支撑结构的宽度；环绕式栅极，其环绕于纳米堆栈部周围。薄电容耦合晶体管(TCCT)展现出了明显的开关特性，基于体硅的Fishbone FET设计可以结合TCCT的设计方法，将其设计成为一个电容耦合的晶闸管，这将显著提升器件的开关特性和亚阈值摆幅，同时也可以利用Fishbone FET优异的电流驱动特性提升器件的工作电流，并且体硅与衬底的连接也有利于器件散热问题的解决。

摘要： 本发明公开用于电容耦合隔离器的电容耦合封装结构，包括第一、第二引线架、传送器、接收器及封装体。第一引线架包括第一、第二信号输入引脚及第一电容组件的电极板，第二引线架包括第一、第二信号输出引脚及第二电容组件的电极板，第一与第二电容组件的电极板彼此上下对应并对准以形成多个电容器。传送器设置于第一引线架上且接收器设置于第二引线架上，封装体包覆第一及第二引线架并填充于之间，以使得第一与第二引线架彼此电性隔离。本发明所公开的电容耦合封装结构包括封装内电容器，体积小、制造方法简便及可提供所欲的隔离电压。

摘要： 本发明涉及一种直排腔电容耦合结构，包括：滤波器本体、第一谐振器、第三谐振器、第二谐振器、第一耦合件、支撑块和第二耦合件；滤波器本体上设有腔体，腔体的底部设有第一固定柱、第二固定柱和第三固定柱；第一谐振器且位于第一固定柱的一侧；第三谐振器位于第三固定柱的一侧；第二谐振器位于第二固定柱的一侧；第一耦合件与第一固定柱、第二固定柱和第三固定柱连接；支撑块固定在腔体的底部，且位于第一谐振器与第二谐振器之间，或位于第二谐振器与第三谐振器之间，支撑块为绝缘体；第二耦合件固定在支撑块上，第二耦合件的两端分别位于第一谐振器与第二谐振器的一侧，或位于第二谐振器与第三谐振器的一侧。该结构耦合稳定、耦合量大。

摘要： 本实用新型公开了一种发射电容板和拾取电容板同轴安装的电容耦合器，由同轴安装的电能发射组件和电能拾取组件组成；所述的电能拾取组件包括呈H形的拾取极外壳；所述的呈H形的拾取极外壳上端壁面的内侧和外侧分别贴有第一拾取电容板和第二拾取电容板；所述的呈H形的拾取极外壳为尼龙绝缘材料的呈H形的拾取极外壳；所述的第一拾取电容板为铜箔表面喷涂高介电常数绝缘材料锆钛酸铅的第一拾取电容板；所述的第二拾取电容板为铜箔表面喷涂高介电常数绝缘材料锆钛酸铅的第二拾取电容板。本实用新型电容板为铜箔表面喷涂高介电常数绝缘材料能强化耦合电容；尼龙绝缘材料的外壳能避免对耦合电容产生影响。