设计了一种基于全集成GaN工艺平台，具有抗负压、抗共模噪声的电平位移电路。相较于传统的电平位移电路，通过电路设计将驱动部分的低电压域同高侧部分电路的低电压域保持一致，实现了抗负压的功能。除此之外，针对半桥驱动开关节点的抬升、下降引起内部电容充放电并导致信号逻辑错误的问题，对高侧部分电路进行设计，实现了抗共模噪声的能力。在200 V GaN工艺下，电平位移电路将0~6 V的输入信号转换至200~206 V。仿真结果表明，该电平位移电路的上升传输延时为4.74 ns，下降传输延时为4.11 ns，抗开关节点负压为-4 V，具有100 V/ns共模噪声抑制能力。

为了满足MHz以上频率的GaN半桥栅驱动系统的应用需求,提出了一种高速高可靠性低功耗的低FOM电平位移电路。串联可控正反馈电平位移电路通过仅在转换过程中减弱正反馈力度,实现了低传输延迟和高共模噪声抗扰能力,同时采用最小短脉冲电路设计以降低功耗。该电平位移电路基于0.5 μm 80 V高压(HV) CMOS工艺进行设计与仿真验证,结果表明,电路具有960 ps的传输延时、50 V/ns的共模噪声抗扰能力和0.024 ns/(μm·V)的FOM值。

设计了一种适用于GaN半桥栅驱动的高噪声抗扰度的电容式电平位移电路。在浮动电源轨发生dV/dt切换和减幅振荡时,采用去耦开关完全消除了影响输出状态的共模噪声,采用动态开关减小了电路失配引起的差模噪声。利用电容耦合技术实现了高负压容忍度、亚纳秒级延时和低功耗。采用0.18 μm高压BCD工艺进行电路设计。仿真结果表明,在50 V电平转换下,该电平位移电路的共模瞬态抗扰度达到200 V/ns,200 V/ns转换速率下的失配容忍度达到30%,负压容忍度达到-5 V,平均传输延时为0.56 ns。

设计了一种适用于GaN栅驱动的高速、高共模瞬态抗扰度的电平位移电路。电路受PWM信号和短脉冲协同控制,利用短脉冲控制的加速电路提升了电平转换速度。在浮动电源轨高速切换和减幅振荡过程中,电路内部对地寄生电容的充放电会导致输出逻辑错误。针对此问题,采用一种高速、低功耗的交叉控制式噪声屏蔽电路,实现了极高的共模瞬态抗扰度。采用0.35 μm高压CMOS工艺进行电路设计。仿真结果表明,在100 V电平转换情况下,该电平位移电路的平均传输延时为1.58 ns,延时失配小于100 ps,共模瞬态抗扰度达到200 V/ns。

为了提高新型航天运载火箭中电容式液位传感器系统的电容检测性能, 设计了一款适用于航天运载火箭中电容式液位传感器的接口专用集成电路(Application Specitic Integrated Circuit,ASIC)芯片。首先, 完成了整体电路的系统级设计, 实现了对电容式液位传感器输出电容的线性检测, 将传感器输出电容量转化为与之呈线性关系的电压量输出。然后, 对接口ASIC芯片的线性度、噪声特性和温度环境适应性进行了理论分析与研究。最后, 采用0.5 μm CMOS工艺完成接口ASIC的流片, 并进行了芯片的性能测试。实际测试结果显示, 芯片电容检测非线性为0.005%, 输出噪声密度3.7 aF/Hz(待测电容40 pF), 电容测量稳定性7.4×10-5 pF(参考电容40 pF, 待测电容40 pF, 1 σ, 1 h), 输出零位温度系数4.5 μV/℃。测试结果证明, 该接口ASIC的电容检测性能已经达到国外最高性能的电容式液位传感器液位测量芯片的水准, 可以广泛应用到多种电容式检测传感器中。

为了建立一种基于红外光谱跟踪分析的过程分析方法用于团状雪灵芝(AP)提取分离过程的宏观指导, 从同一工艺不同提取物及不同工艺同一提取物两个方面, 对三种提取工艺各四种提取物进行红外光谱跟踪测试, 并对红外光谱及相应二阶导数谱进行了深入的对比分析研究。 光谱分析结果显示, 同一工艺的不同提取物具有明显不同的光谱吸收特征; 不同工艺同一提取物的吸收特征总体相似, 但彼此之间也存在明显的光谱差异。 1 603和1 123 cm-1的特征峰表明, 提取法一中, 黄酮类及其糖苷主要进入了酯提物, 余者进入了醇提物。 相反, 方法二、 三中, 大部分黄酮类进入了醇提物, 水提物中还存在微量黄酮苷。 此外, 根据2 850 cm-1峰强可知, 方法二酯提物中苷元及高级饱和烃基含量较高。 类似的, 1 066和2 927 cm-1等特征吸收峰表明方法三的醇提物中糖苷及多糖含量较高。 研究结果表明, AP组分在不同提取工艺中的迁移规律不尽相同, 提取过程中的物质迁移信息可以通过各提取物红外光谱的跟踪分析进行记录和直观解析。 红外光谱跟踪分析法是一种快速、 有效、 低碳、 环保的过程分析方法, 对于诸如AP等植物提取分离过程的质量控制或工艺优化具有宏观指导意义。