摘要：基于在微通道内设置障碍物可以提高混合效率的方法,以T型方波通道微混合器为基础,设计了一种新型的、具有挡板结构的被动式微混合器,并采用有限元方法建立了仿真模型,分析比较了T型直通道微混合器、T型方波通道微混合器和具有挡板结构的T型方波通道微混合器在不同雷诺数（Re）下器件内流体的流动特性和混合效率。研究结果表明,具有挡板结构的T型方波通道微混合器在挡板阻塞比为1/4时具备最优的综合性能,也即在较宽Re值范围（5～60）内可实现流体的快速、高效混合,混合效率高于95%。

摘要：基于微流控梯度网络理论和相关的数学模型,设计了一种新型的浓度倍比稀释微流控芯片结构,对其混合和稀释功能进行了仿真,并结合微加工工艺进行了芯片制备。初步实验结果表明,芯片两个入口处分别以3.267∶1的体积流量比注入去离子水与待稀释试剂样品时,在混合通道入口处两种流体能够进行等体积混合。当芯片两个入口的体积流量分别设置为1.225μL/min和0.375μL/min时,经过4 min后在芯片的四个出口可分别得到经过两倍稀释后的试剂样品,稀释精度达到98%。该浓度状态能长时间保持稳定,进而为抗菌药物敏感实验的研究提供了一条方便快捷、试剂用量少的新途径。

摘要：面向MEMS陀螺器件的高压驱动需求,本文设计了一个高性能的高压放大器,同时片上集成了电荷泵。高压运算放大器采用高压NMOS管作为输入,高压PMOS电流镜为负载的单级差动结构。闭环应用时采用片上集成的多晶硅电阻来进行电压负反馈,以实现将低电压域的输入正弦电压信号放大为高压电压。电荷泵采用Skip工作模式的Dickson结构,可带动300μA的负载电流。基于HHGrace 0.35μm BCD工艺,设计了高压放大器及其电荷泵的电路及版图。后仿真结果为,电荷泵的输出电压为20V,高压放大器的放大倍数为6,3dB带宽为2.2MHz,二阶谐波失真为-40dBc,输出摆幅为12V,功耗为300μA。电源电压为5V,整体功耗为1.48mA。

摘要：目的:利用新型纳米森林材料,构建一种操作简单、检测快速、灵敏度高的用于现场检测的自驱动微流控芯片。方法:利用MEMS加工技术制备出具有优良光学性能和大表面积的石英纳米森林结构微流道,对该纳米森林结构的高度、宽度/横向尺寸、密度、表面积、光学性能、毛细驱动效果、荧光增敏效果做出评价,利用双抗体夹心的方法进行蓖麻毒素的检测。结果:纳米纤维锥底直径200~300nm,高度约1.0μm,纳米森林的密度约为10个/μm^2,估测表面积比底面积达5∶1以上。其在波长为680nm处的透光率达89.5%,驱动流速约5mm/s,与平面结构相比,其饱和荧光显色成倍提高。蓖麻毒素的检测限低于10pg/ml,在 10~6 250pg/ml范围内具有较好线性关系。结论:基于纳米森林结构,成功构建了一种具有超大表面积和高灵敏度的毛细自驱动微流控芯片。

摘要：RapidIO是一种新兴的高性能互联总线,主要应用于嵌入式系统.作为串行RapidIO结构的重要组成部分,Buffer层负责保证数据包的可靠传输,并且在链路级流量控制中起着重要作用.对此提出了一种改进的buffer层结构,同时支持发送端流量控制和接收端流量控制两种模式.仿真结果表明,该buffer层有效地提高了buffer的空间利用率和传输效率.该设计在高性能嵌入式系统中具有一定的工程应用价值.

摘要：早期近距离无线通信技术(near field communication,NFC)标准规定13.56 MHz无线通信卡的数据速率最高到848 Kbps,在智能手机NFC技术广泛应用的背景下,通信要求达到超高数据速率(very high bit rate,VHBR)。近场通信卡(proximity integrated circuit card,PICC)接收电路数据速率提升的难点主要在于移幅键控法/移频键控法(amplitude-shift keying/phase-shift keying,ASK/PSK)接收器的设计,其在实际应用中受码间串扰(inter-symbol interference,ISI)、功耗、电路复杂度等限制。针对以上问题,提出一种完整的低功耗PICC解调解码电路设计,包含高定时精度的全数字定时恢复电路。设计实现采用标准0.18μm互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)工艺,实现了147 pJ/bit的能效,可应用于ASK 0.106~3.39 Mbps数据速率通信。

摘要：针对常规TO封装下红外光源辐射量在一定光程下严重衰减的不足,基于自研的MEMS红外光源结构,提出了用于红外辐射增强的反射镜及用于光束准直的透镜封装结构,以期大幅提高光源有效辐射效率。本文基于Zemax软件对红外光源在光路中的辐射特性进行了模拟仿真。仿真结果表明:红外光源放置于9.52 mm口径、9.41 mm深度的抛物面反射镜的焦点位置,辐射能量提高了15.5倍;采用2.2 mm厚的BaF_2材料的双凸曲面辐射透镜,红外光线呈准直收敛辐射,辐射效率最大可以达到27.42%。本工作研究成果为红外光学气体传感器光源提供了合理的红外辐射增强结构尺寸参数,有效提高了系统的稳定性和光源的辐射效率。

摘要：针对室内环境舒适度及安全性监测需求,设计并实现了一种基于多传感器的室内环境监测系统。在分析并比较反向传播(BP)神经网络、径向基函数(RBF)神经网络、支持向量机(SVM)、遗传算法优化的BP神经网络在此应用中的性能与误差的基础上,在Android端实现了ISO国际标准的PMV热舒适度算法及有害气体浓度预警算法,从而实现室内空气质量的各参数的实时监测,并能更好地预测火灾等高危险灾害。此系统可全面反映室内的空气质量,让居民能更有针对性地改善自己的居住环境。

摘要：在近场通信技术(NearFieldCommunication,NFC)的应用中,防冲突是每次通信前必不可少的过程。由于NFCTypeA使用面向比特的防冲突帧,如何在读卡器端正确实现位同步算法,从而进行解码判决是影响防冲突过程中信息传输质量的关键因素。同步算法的性能容易受噪声、码间串扰(Inter-SymbolInterference,ISI)等的影响,因此提出一种NFCTypeA防冲突过程中新型读卡器端位同步器设计,采用匹配滤波捕获法,通过检测OOK(On-OffKeying)Manchester码序列的位平均能量,找到相关峰值,从而确定位同步时刻。通过0.18μm CMOS工艺流片实现设计,经测试,其可以快速、高效、低功耗地进行解码,与此同时能正确识别出冲突位,方便与防冲突算法进行集成。

摘要：针对甲烷、二氧化碳和一氧化碳三种气体的同时检测,设计出一种红外多气体传感器。该传感器将探测器和红外光源集成在光学气室内。在对气室进行设计时,首先确定气室高度为25 mm,随后通过计算和软件仿真分析确定气室的半径为10 mm。设计完成外围电路并对传感器进行测试,结果显示：对甲烷、一氧化碳和二氧化碳的检测范围可达到（0~40 000）×10-6。