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激光二極管觸發(fā)的光導(dǎo)歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)導(dǎo)通特性
光導(dǎo)OMAL開(kāi)關(guān)是一種新型的全固態(tài)OMAL開(kāi)關(guān)器件,光導(dǎo)半導(dǎo)體被激光脈沖激勵(lì)從而實(shí)現(xiàn)阻抗轉(zhuǎn)換,它具有抖動(dòng)小、響應(yīng)速度快、重復(fù)頻率高、光電隔離、結(jié)構(gòu)緊湊、容易集成等諸多優(yōu)點(diǎn),使之在脈沖功率技術(shù)、太赫茲技術(shù)和超高速電子學(xué)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

激光二極管觸發(fā)的光導(dǎo)歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)導(dǎo)通特性
對(duì)基于激光二極管觸發(fā)的GaAs光導(dǎo)OMAL開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通特性進(jìn)行研究并針對(duì)在低光能、低偏置電壓觸發(fā)條件下的光導(dǎo)OMAL開(kāi)關(guān)導(dǎo)通過(guò)程進(jìn)行了理論分析,提出了GaAs光導(dǎo)OMAL開(kāi)關(guān)的類線性模型,為非線性模式的實(shí)驗(yàn)研究提供一定的參考。論文首先對(duì)GaAs光導(dǎo)OMAL開(kāi)關(guān)的一些材料特性以及工作特性進(jìn)行介紹,并分析了當(dāng)光導(dǎo)OMAL開(kāi)關(guān)工作于大偏置電壓下時(shí)其內(nèi)部載流子的變化過(guò)程。首先，提出了基于OMAL開(kāi)關(guān)電流反相積分器和多輸出電流鏡為基本單元的精簡(jiǎn)FLFOMAL開(kāi)關(guān)電流小波濾波器設(shè)計(jì)方法。采用基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的小波函數(shù)頻域逼近法，獲得簡(jiǎn)單的濾波器傳遞函數(shù)，再利用FLF結(jié)構(gòu)OMAL開(kāi)關(guān)電流濾波器實(shí)現(xiàn)該逼近網(wǎng)絡(luò)。其次，提出了基于OMAL開(kāi)關(guān)電流反相微分器和電流鏡電路的IFLFOMAL開(kāi)關(guān)電流小波濾波器設(shè)計(jì)方法。采用改進(jìn)差分進(jìn)化算法求得濾波器傳遞函數(shù)，并采用電流鏡電路實(shí)現(xiàn)該濾波器中的權(quán)重系數(shù)。再次，以復(fù)小波函數(shù)的共極點(diǎn)逼近法為基礎(chǔ)，提出了共享結(jié)構(gòu)OMAL開(kāi)關(guān)電流復(fù)小波濾波器設(shè)計(jì)方法。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，提出的OMAL開(kāi)關(guān)電流小波濾波器實(shí)現(xiàn)方法具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈敏度低、靈活性強(qiáng)和參數(shù)求解容易等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)OMAL開(kāi)關(guān)電流小波變換電路在心電圖檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。提出了基于OMAL開(kāi)關(guān)電流小波變換電路的QRS波檢測(cè)方法。根據(jù)小波變換檢測(cè)心電圖的原理，設(shè)計(jì)了基于OMAL開(kāi)關(guān)電流小波變換電路的QRS波檢測(cè)方案，并對(duì)用于檢測(cè)的OMAL開(kāi)關(guān)電流小波變換電路和模極大值電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法的檢測(cè)結(jié)果與軟件檢測(cè)方式結(jié)果相近，特別適合于低功耗、微型化和高速的心電圖檢測(cè)應(yīng)用領(lǐng)域。在此基礎(chǔ)上,對(duì)激光二極管觸發(fā)的光導(dǎo)OMAL開(kāi)關(guān)導(dǎo)通特性進(jìn)行研究,結(jié)合已有的理論模型和導(dǎo)通特性,通過(guò)理論分析對(duì)理論模型進(jìn)行一定的修正,修正過(guò)的模型可以對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行很好的解釋。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,偏置電壓和導(dǎo)通電流越大,OMAL開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換效率越高,并且*觸發(fā)位置位于光導(dǎo)OMAL開(kāi)關(guān)的陰極。除此之外,介紹了當(dāng)采用傳輸線為儲(chǔ)能元件時(shí),由于傳輸線容量的限制導(dǎo)致非線性模式下的光導(dǎo)OMAL開(kāi)關(guān)很難觀察到鎖定效應(yīng),但是傳輸線的傳輸特性可以使不可關(guān)斷的非線性導(dǎo)通的光導(dǎo)OMAL開(kāi)關(guān)變得可關(guān)斷。對(duì)低偏置電壓、低觸發(fā)光能觸發(fā)條件下的光導(dǎo)OMAL開(kāi)關(guān)進(jìn)行研究,*提出了類線性模型,并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明了該理論模型的準(zhǔn)確性。分析了類線性輸出對(duì)非線性輸出特性的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明非線性模式下的類線性輸出是影響OMAL開(kāi)關(guān)導(dǎo)通延遲和抖動(dòng)的主要原因。

激光二極管觸發(fā)的光導(dǎo)歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)導(dǎo)通特性
結(jié)合理論分析,提出了縮短導(dǎo)通延遲、降低OMAL開(kāi)關(guān)抖動(dòng)的可行觸發(fā)方案。進(jìn)一步,結(jié)合類線性理論模型和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,提出了計(jì)算在特定電壓下OMAL開(kāi)關(guān)內(nèi)電離率的方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,實(shí)驗(yàn)中采用的GaAs光導(dǎo)OMAL開(kāi)關(guān)在10κV偏置電壓下的電離率為0.214 cm-1。