文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 钙反应器的工作原理

钙反应器的工作原理

钙反应器的工作原理

在海洋观赏生物的饲养过程中,水质中的钙离子的含量尤为重要。随着大

多数无脊椎生物的生长发育对钙质的吸收,水质中的钙离子因此而慢慢缺

乏,造成水质的硬度下降以及pH不稳定,也间接影响了无脊椎生物以后

的成长。因此,我们需要随时补充水质中的钙离子的含量。直接使用钙反

应器无疑是一种很有效的方法。

在水族市场出售的大多数品牌的钙反应器顶端都有一个供水族箱中海

水接入的进水口,但水流量很小,并且以流量控制阀门精确控制,水流量

一般不会超过2-4L/h。钙反应器内部则放置有大量的CaCO3,CaCO3在

pH大于7.0的时候并不能直接溶解于水中,只有在水质呈酸性的时候才能

够溶解,因此在钙反应器内部的顶端有一个水泵可以将注入内部的二氧化

碳气体充分与水混合,并输送到钙反应器的底部。二氧化碳溶解于水中转

换为碳酸,使水质pH下降呈微酸性。反应程式为:CO2+H2O→H2CO3

(碳酸)

注入钙反应器内部的二氧化碳气体的输入量是需要根据严格控制的,二

氧化碳气体的输入会导致钙反应器中的海水的pH会下降到6.0-6.5左右,

过量地输入二氧化碳将直接导致水族箱中水质pH下降低于8.0!并且也要

考虑水族箱容量的大小以及饲养生物的种类、数量和对钙的需求量。

水泵将与二氧化碳充分混合而水质pH下降的海水输送到钙反应器的底

部,进入放置有CaCO3的层面,此时H2CO3与CaCO3产生作用反应形

成为Ca(HCO3)2(重碳酸钙),反应程式为:CaCO3+H2O+CO2→Ca

(HCO3)2

经此,含有大量重碳酸钙的水经过钙反应器的出水口排入水族箱中与水

族箱中的海水混合使得水质中的重碳酸钙含量上升,由于重碳酸钙是易溶

解于水的,于是可以被海洋生物充分吸收,并再次转换为CaCO3形成其骨骼体的重要组成部分,而被分解的二氧化碳又被海藻体吸收并进行光合作用。

钙反应器的工作原理[ 曹立的热带海洋资料来自:AB水族专业公司

检波器设计(完整版)概要

职业技术学院学生课程设计报告 课程名称:高频电路课程设计 专业班级:信工102 姓名: 学号:20110311202 学期:大三第一学期

目录 1课程设计题目……………………………………………2课程设计目的…………………………………………3课程设计题目描述和要求……………………………4课程设计报告内容……………………………………… 4.1二极管包络检波电路的设计……………………… 4.2同步检波器的设计……………………………5结论……………………………………………………6结束语………………………………………………………7参考书目……………………………………………………8附录………………………………………………………

摘要 振幅调制信号的解调过程称为检波。有载波振幅调制信号的包络直接 反映调制信号的变化规律,可以用二极管包络检波的方法进行检波。而抑 制载波的双边带或单边带振幅调制信号的包络不能直接反映调制信号的变 换规律,无法用包络检波进行解调,所以要采用同步检波方法。 同步检波器主要是用于对DSB和SSB信号进行解调(当然也可以用于AM)。它的特点是必须加一个与载波同频同相的恢复载波信号。外加载波信 号电压加入同步检波器的方法有两种。利用模拟乘法器的相乘原理,实现 (t),和输入的同步 同步检波是很简单的,利用抑制载波的双边带信号V s (t),经过乘法器相乘,可得输出信号,实现了双 信号(即载波信号)V c 边带信号解调 课程设计作为高频电子线路课程的重要组成部分,目的是一方面使我们能够进一步理解课程内容,基本掌握数字系统设计和调试的方法,增加集成电路应用知识,培养我们的实际动手能力以及分析、解决问题的能力。 另一方面也可使我们更好地巩固和加深对基础知识的理解,学会设计中小型高频电子线路的方法,独立完成调试过程,增强我们理论联系实际的能力,提高电路分析和设计能力。通过实践引导我们在理论指导下有所创新,为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。 通过设计,一方面可以加深我们的理论知识,另一方面也可以提高我们考虑问题的全面性,将理论知识上升到一个实践的阶段。

(完整版)钙钛矿太阳能电池研究综述

钙钛矿太阳能电池 引言 21世纪以来,人口急剧增长,能源和环境问题日益明显。目前,人们主要消耗的是不可再生能源,例如煤、天然气、石油等化石燃料。而未来人类还需大量的能源,故人类正在积极开发新能源。 而太阳能具有清洁、无污染、分布广并且能量充分,是目前广大科研人员的研究重点。而光伏为开发太阳能的主要对象,主要其具有安全、清洁、成本低廉等优点。目前,市场上主要为第一代硅基太阳能电池,大约占了90%,其余的约10%被CdTe和GIGS为代表的第二代薄膜太阳能电池所占据。然而,硅基太阳能电池在原材料和制造上,其成本都比较高,工艺较复杂。因此,人们正在努力开发高效率、低成本的新型太阳能电池。如钙钛矿太阳能电池[1]。 近年来,钙钛矿太阳能电池由于光电效率高,工艺简单等一些优异性能而受到人们的广泛关注。现如今广大研究人员正在大力研究,开发钙钛矿太阳能电池,其光电转化效率正在不断突破、提高,有可能达到甚至超过单晶硅太阳电池(25.6%)的水平。其中钙钛矿太阳能电池的光电转化效率被证实已达到了20. 1%[2],这项重大的成就于2013 年度,成功被Science 评选为十大科学突破之一[3]。 一钙钛矿太阳能电池的发展历程 人们从十年以前就开始研究钙钛矿型结构化合物,刚开始由于其具有优异的光子传导性以及半导体特性,而被应用于薄膜晶体管和有机发光二极管中。[4] 2009 年,Miyasaka 等[5]首先制得钙钛矿结构的太阳能电池,它主要是以 CH3NH3PbBr 3和CH 3 NH 3 PbI 3 为光敏化剂。这成功地跨出了钙钛矿太阳能电池发展的 第一步,也为钙钛矿太阳能电池发展奠定了重要的基础。 2011年,Park 等[6]以CH 3NH 3 PbI 3 为光敏化剂,通过改善工艺及优化原料组 分比,成功制备了光电转化效率为6. 54%的钙钛矿太阳能电池,其结构和性能得到了一定的提升。

仪器原理

1.侧向测井(电流聚焦测井)采用电屏蔽方法,使主电流聚焦后水平流入地层,减小井眼和围岩影响。主电流线沿井轴径向成饼状流入地层。 2.理想的侧向测井组合是双侧向加微球形聚焦,可较准确地确定地层电阻率、冲洗带电阻率和侵入带直径,是计算地层含油饱和度、判断地层含油性的重要参数。 3.侧向测井电极系的主电极A0位于电极系中心,两端有屏蔽电极A1、A2,呈对称排列。 七侧向电极系主电极A0,屏蔽电极A1、A2,两对监督电极M1N1和M2N2;Um1=Un1或Um2=Un2,使主电流沿水平方向流入地层。 七侧向四个参数:①电极系长度: 210A A L =影响侧向测井的径向探测深度。电极系长度越大,探测越深;②电极距:21O O L =影响纵向分辨率。L 越小纵向分层能力越强。③分布比:L L s /0=影响电流层的形状,一般取s 为3左右较适宜。④聚焦系数:L L L q /)0(-= 1-=s q 影响电流层的形状。 双侧向电极系由9个电极组成,第二屏蔽电极A1’、A2’有着双重的作用。 4. 如何保证屏流和主电流同极性? 用同一电流源供给屏流和主电流。屏流大于主电流,在测井过程中屏流是浮动的。所以,屏流要由平衡放大电路输出的信号加以调制后通过功率放大后加到屏蔽电极上;二是用跟踪主电流来产生屏流,或用跟踪屏流来产生主电流,这种方式用在双侧向仪器中。 5.双侧向测井仪器中,增加屏蔽电极的长度可以加大聚焦能力,而增加仪器探测深度。相反,在屏蔽电极两端设置回流电极,可使主电极和屏流流入地层的深度变浅,降低探测深度。 6.侧向测井仪器工作方式:恒流式(高阻地层),恒压式(低阻地层),自由式(1229、JSC801)和恒功率式(DLT-E )。 恒流式:保持主电流恒定,测量主电极(通常用监督电极M1或M2代替)至远处电极N 之间的电位差U 。地层的电阻率越高测量电压信号越大,测量误差越小。 恒压式:保持主电极电位恒定,测量主电流。地层的电阻率越低测量电流信号越大,测量误差越小。 自由式:电流和电压按一定规律浮动,同时测量电流、电压两个量,可以得到较宽的测量动态范围。 恒功率式或可控功率式:测量过程中使最高和最低电阻率的两个极点保持功率(IU 乘积)不变,让测量电压和电流保持在仪器可测量的范围之内(不被限幅)。比自由式仪器有更宽的测量动态范围。 7.1229双侧向测井仪采用屏流主动式供电,即先有屏流后又主电流,用屏流来激励产生主电流。工作方式为自由式,为提高仪器测量动态范围用U2D 来控制深、浅屏流、屏压的变化幅度在于此。 频分双侧向供电式,fS = 4fD ,深、浅侧向供电频率分别为32Hz 和128Hz 。使深、浅侧向两个系统相对独立地控制和测量。

浅谈钙钛矿太阳能电池技术与发展

浅谈钙钛矿太阳能电池技术与进展 全华锋BY619102 摘要:基于钙钛矿材料(CH3NH3PbI)制备的太阳能电池的效率由2009年的3.8%增长到了目前的20.2%,因为其较高的光吸收系数,较低的成本以及易于制备等优势引起了广泛的关注。钙钛矿材料不仅可以作为光吸收层,还可以作为电子传输层(ETM)和空穴传输层(HTM),由此可以制备不同结构的钙钛矿太阳电池:介孔结构、介观超结构、平面结构和有机结构等。除此之外,钙钛矿材料的制备方法的多样性也使其更具吸引力,目前已有一步溶液法、两步连续沉积法、双源共蒸发法和溶液—气相沉积法。本文主要介绍钙钛矿太阳电池的发展历程、工作原理、薄膜的制备方法以及各层的作用,最后对钙钛矿太阳电池面临的问题和发展前景进行介绍。 关键词:钙钛矿材料;太阳电池;光吸收层 1.钙钛矿太阳电池的发展历程 随着人类社会的不断发展与进步,由工业发展带来的能源和环境问题日益明显,化石燃料(石油、煤炭、天然气等)的有限储量及其燃烧带来的全球变暖问题使人们不得不去寻找和开发环保且可再生的新型能源。太阳能来源丰富,取之不尽,用之不竭,而且太阳能绿色环保无污染,是未来有希望获得大规模应用的新能源之一,受到国际社会的广泛关注与研究。将太阳能转换为电能的重要器件之一就是太阳电池。 2009年,日本人Kojim等首先将有机-无机杂化的钙钛矿材料应用到量子点敏化太阳电池中,制备出第一块钙钛矿太阳电池,并实现了 3.8%的效率。但这种钙钛矿材料在液态电介质中很容易溶解,该电池仅仅存在了几分钟级宣告失败,随后,Park等人于2011年将CH3NH3PbI纳米晶粒改为2-3nm,效率达到了6.5%。由于仍然采用液态电解质,仅仅经过10min,电池效率就衰减了80%。为解决钙钛矿的稳定性问题,2012年Kim等人将一种固态空穴传输材料(spiro-OMeTAD)引入到钙钛矿太阳电池中,制备出第一块全固态钙钛矿太阳电池,电池效率达到了9.7%。即使未经封装,电池在经过500小时后,效率衰减很小。空穴传输层(HTM)的使用,初步解决了液态电解质钙钛矿太阳电池不稳定和封装困难的问题。随后Snaith等首次将Cl元素引入到钙钛矿中,并使用Al2O3代替TiO2,证明钙钛

二极管检波电路设计

目录 第1章二极管检波电路设计方案论证 (1) 1.1检波的定义 (1) 1.2二极管检波电路原理 (1) 1.3二极管检波电路设计的要求及技术指标 (1) 第2章对二极管检波电路各单元电路设计 (2) 2.1检波器电路设计检波器电路 (2) 2.1.1检波器电路原理及工作原理 (2) 2.1.2检波器质量指标 (3) 第3章二极管检波电路整体电路设计及仿真结果 (4) 3.1整体电路图及工作原理 (4) 3.3电路仿真图形 (4) 第4章总结 (5) 参考文献 (6) 元器件清单 (7)

第1章二极管检波电路设计方案论证 1.1检波的定义 广义的检波通常称为解调,是调制的逆过程,即从已调波提取调制信号的过程。对调幅波来说,是从它的振幅变化提取调制信号的过程;对调频波来说,是从它的频率变化提取调制信号的过程;对调相波来说,是从它的相位变化提取调制信号的过程。 狭义的检波是指从调幅波的包络提取调制信号的过程。因此,有时把这种检波称为包络检波或幅度检波。图1-20-21出了表示这种检波的原理:先让调幅波经过检波器(通常是晶体二极管),从而得到依调幅波包络变化的脉动电流,再经过一个低通滤波器滤去高频成分,就得到反映调幅波包络的调制信号 1.2二极管检波电路原理 调幅波信号是二极管检波电路的输入,由于二极管只允许单向导电,所以,如果使用的是硅管,则只有电压高于0.7V的部分可以通过二极管。 同时,由于二极管的输出端连接了一个电容,这个电容与电阻配合对二极管输出中的高频信号对地短路,使得输出信号基本上就是AM信号包络线。电容和电阻构成的这种电路功能叫做滤波。 1.3二极管检波电路设计的要求及技术指标 1.对常规调幅信号进行二极管检波解调并仿真,能够观察输入输出波形。 2.根据电路结果求出电压利用系数 3.判断设计的电路是否能够产生失真 参数:常规调幅信号调幅系数为0.5,输入信号载波频率10000HZ,载波电压100mV左右。

钙钛矿太阳能电池材料

背景 在能源紧缺的现代社会,为了维持人类的可持续发展,科学家们一直致力于新能源的研究,其中至少在几十亿年内都取之不尽的太阳能便成了热门的研究对象。 太阳能电池大家都不陌生,它通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能。钙钛矿材料我们也很熟悉,就是一类有着与钛酸钙(CaTiO3)相同晶体结构的材料,其结构式一般为ABX3,其中A和B是两种阳离子,X是阴离子。 但钙钛矿太阳能电池却是一个比较新的概念。 2009年日本桐荫横滨大学的宫坂力教授将碘化铅甲胺和溴化铅甲胺应用于染料敏化太阳能电池,获得了最高%的光电转化效率,此为钙钛矿光伏技术的起点 但它直到2014年左右才被人们重视起来。是因为在短短几年间其效率一直在显著提升,这是NREL上实验室最高电池效率的图,我们可以看出钙钛矿材料的效率上升速率远远超过了其他同类型材料。钙钛矿材料被认为是最有可能取代硅晶材料作为太阳能电池的材料 概述 钙钛矿太阳电池一般采用有机无机混合结晶材料——如有机金属三卤化物CH3NH3PbX3(X=Cl, Br, I)作为光吸收材料。该材料具有合适的能带结构,其禁带宽度为,因与太阳光谱匹配而具有良好的光吸收性能,很薄的厚度就能够吸收几乎全部的可见光并用于光电转换。 如图所示,这是钙钛矿太阳能电池的一般结构结构,由上到下分别为玻璃、FTO、电子传输层(ETM)、钙钛矿光敏层、空穴传输层(HTM)和金属电极。其中电子传输层常常用TiO2 钙钛矿电池一个显著的特点是IV曲线(伏安曲线)的滞后(I-V hysteresis)(通常叫滞后现象或迟滞现象),一般从反向扫描(开路电压-短路电流)得到的曲线比正向扫描(短路电流-开路电压)看起来好很多。现在对钙钛矿的这种现象还没有一个很好的解释,目前比较合理的解释是:钙钛矿材料具有很强的铁电性能(ferroelectricity)以及巨大的介电常数,导致电池的低频电容很大,比其他任何一种光伏电池都显著。 文献

包络检波器的设计与实现

2013~2014学年第一学期 《高频电子线路》 课程设计报告 题目:包络检波器的设计与实现 专业:电子信息工程 班级:11电信1班 姓名: 指导教师:冯锁 电气工程学院 2013年12月12日

任务书

摘要 调幅波的解调即是从调幅信号中取出调制信号的过程,通常称为检波。检波广义的检波通常称为解调,是调制的逆过程,即从已调波提取调制信号的过程。对调幅波来说是从它的振幅变化提取调制信号的过程;对调频波,是从它的频率变化提取调制信号的过程;对调相波,是从它的相位变化提取调制信号的过程。 工程实际中,有一类信号叫做调幅波信号,这是一种用低频信号控制高频信号幅度的特殊信号。为了把低频信号取出来,需要专门的电路,叫做检波电路。使用二极管可以组成最简单的调幅波检波电路。调幅波解调方法有二极管包络检波器、同步检波器。目前应用最广的是二极管包络检波器,不论哪种振幅调制信号,都可采用相乘器和低通滤波器组成的同步检波电路进行解调。但是,普通调幅信号来说,它的载波分量被抑制掉,可以直接利用非线性器件实现相乘作用,得到所需的解调电压,而不必另加同步信号,通常将这种振幅检波器称为包络。 为了生动直观的分析检波电路,利用了最新电子仿真软件Multisim11.0进行二极管包络检波虚拟实验,Multisim具有组建电路快捷、波形生动直观、实验效果理想等优点。计算机虚拟仿真作为高频电子线路实验的辅助手段,是一种很好的选择,可以加深学生对一些抽象枯燥理论的理解,从而达到提高高频电子线路课程教学质量的目的。

目录 第1章设计目的及原理 (4) 1.1设计目的和要求 (4) 1.1设计原理 (4) 第2章指标参数的计算 (8) 2.1电压传输系数的计算 (8) 2.2参数的选择设置 (8) 第3章 Multisim的仿真结果及分析 (11) 总结 (16) 参考文献 (17) 答辩记录及评分表 (18)

钙钛矿型太阳能电池研究进展

课序号 文献检索和数据库期末论文 题目:钙钛矿型太阳能电池研究进展 姓名郭天凯 学号2012437019 年级专业2012应用物理 指导教师 2014年7月11日 摘要:近年来,为了解决日益严峻的能源和环境问题,人们把目光投向了新能源的开发和利用上。在各种新能源技术中,光伏发电无疑是最具有前景的方向之一。传统的硅基太阳能电池虽然实现了产业化,有着较为成熟的市

场,但其性价比还无法与传统能源相竞争,并且制造过程中的污染和能耗问题影响了其广泛应用。因此,研究和发展高效率、低成本的新型太阳能电池十分必要。在众多的新型太阳能电池里,钙钛矿薄膜太阳能电池近两年脱颖而出,吸引了众多科研工作者的关注,还被《Science》评选为2013年十大科学突破之一。钙钛矿薄膜太阳能电池的光电转化效率在5年的时间内从3.8%迅速提高到经过认证的16.2%(截止到2013年底),把染料敏化太阳能电池、有机太阳能电池等新型薄膜太阳电池甩在了身后。 关键词:钙钛矿太阳能电池,研究领域,前沿科技,发展态势 一、钛矿太阳电池技术研究领域的定义及其重要性 1、钛矿太阳电池技术研究领域的定义 钙钛矿太阳电池是以具有钙钛矿结构的有机-金属卤化物(简称:钙钛矿)等作为核心光吸收、光电转换、光生载流子输运材料的太阳电池。 钙钛矿太阳电池技术研究领域是指有关钙钛矿太阳电池的工作机理、结构、特性、核心制备工艺与关键产业化生产工艺、应用研究等。 钙钛矿太阳电池所采用的这种具有钙钛矿结构的有机-金属卤化物光吸 收体具有良好的光吸收、光电转换特性以及优异的光生载流子输运特性,其电子与空穴扩散长度均可超过1000 nm。因而采用这种新型光电转换材料的钙钛矿太阳电池具有特别优异的光电转换特性,目前实验室样品光电转换效率已高达16.2%。 目前钙钛矿太阳电池的构造通常采用体相异质结结构、平面异质结结构和无空穴输运材料异质结结构等。 钙钛矿太阳电池的实验室制备工艺通常采用液相沉积工艺、气相沉积工艺以及液相/气相混合沉积工艺。 基于上述简洁的构造、方便的制备工艺和优异的光电转换性能,钙钛矿太阳电池因而有望成为具有高效率、低成本、柔性、全固态等优点的新一代太阳电池。 钙钛矿太阳电池的大规模产业化生产将可采用卷对卷湿法涂覆、可打印印刷技术和干法等离子体增强沉积技术等。 钙钛矿太阳电池具有光明的应用前景和宽广的应用范围,特别适用于建筑光伏一体化(BIPV)、偏远地区分布式发电电站、家庭式发电电站、移动(室内、便携式)电子产品、艺术装饰品等应用。 2、钛矿太阳电池技术研究领域的重要性 能源是社会和经济发展的重要基础条件,迄今为止人类社会发展仍然主要依赖于化石能源。但化石能源在地球上的分布极不均衡,并且终究会枯竭。另外燃烧化石能源带来的环境污染、雾霾气候和温室效应严重威胁人类社会的可持续发展。太阳电池能够利用太阳能直接转化为电能,可以为人类社会发展提供取之不尽用之不竭的清洁能源,是人类社会应对能源危机,解决环境问题,寻求可持续发展的重要对策。 经过长期的研究与发展,目前单晶硅基太阳电池技术已经比较成熟。但单晶硅基太阳电池存在生产成本高、生产过程能量消耗大、环境污染严重、

晶体检波器工作原理

实验十八微波测量二 实验目的 1、深理解谐振腔结构变化对谐振频率的影响—谐振腔的微扰 2、测量样品的电容率 3、学会晶体检波器的定标方法 4、学会测量微波阻抗的方法 实验原理 微波技术是一门近代尖端科学技术,也是一种重要的科研手段。雷达、微波中断通讯和卫星通讯已为大家所熟知。例如,利用微波与物质的相互作用所产生的物理现象,发展了微波核磁共振技术,可研究原子、分子超精细能级及测定与此有关的物理量。又如,作为时间基准的原子钟i,有着比天文钟高得多的准确度和稳定性。在射电天文学、等离子体参量测量、遥测遥感技术、约瑟夫森效应等方面都要用到微波。此外,微波作为加热用能源,在工业、农业、医疗、食品烹调有着越来越广泛的运用并已进入我们日常生活中。利用微波测量技术既可以测量元件的特性又可以测量物质特性,而微波测量技术中核心元件为晶体检波器,为此应掌握其检测原理和方法。 1、晶体检波器的检波率 在很多情况下只需测量微波功率的相对值大小时可用晶体二极管检波器来测量和指示微波功率,与利用功率计测量比较设备可大为简化。 由于节型二极管的工作频率教低,因此在微波段常采用点接触式多晶硅二极管,其工作原理与普通二极管完全一样,常见的有三种,如图所示: (1)(2)(3)

微波晶体二极管检波器 晶体检波器应放在传输系统中高频电场最请的位置,同时要达到匹配状态,在传输系统中安放晶体二极管的装置为晶体检波座,分为波导晶体座和同轴晶体座两种,其结构如图所示: 波导晶体座同轴晶体座 晶体检波座 晶体二极管的伏—安特性是非线性的,其输出功率与微波电场之间的关系为: n kE I= n为检波律,在信号的功率较小时,2 n即平方率检波,即晶体管的输出电流 ≈ 与微波功率成正比,当功率较大,则偏离平方律。晶体管的检波特性如图所示: 晶体检波特性

峰值检波器电路原理

三极管恒流源电路 恒流源的输出电流为恒定。在一些输入方面如果应用该电路则能够有效保护输入器件。比如RS422通讯中采用该电路将有效保护该通讯。在一定电压方位内可以起到过压保护作用。以下引用一段恒流源分析。 恒流源是输出电流保持不变的电流源,而理想的恒流源为: a)不因负载(输出电压)变化而改变。 b)不因环境温度变化而改变。 c)内阻为无限大。 恒流源之电路符号: 理想的恒流源实际的流源 理想的恒流源,其内阻为无限大,使其电流可以全部流出外面。实际的恒流源皆有内阻R。 三极管的恒流特性:

从三极管特性曲线可见,工作区内的IC受IB影响,而VCE对IC的影响很微。因此,只要IB值固定,IC亦都可以固定。 输出电流IO即是流经负载的IC。 电流镜电路Current Mirror: 电流镜是一个输入电流IS与输出电流IO相等的电路: Q1和Q2的特性相同,即VBE1 = VBE2,β1 = β2。 优点: 三极管之β受温度的影响,但利用电流镜像恒流源,不受β影响,主要依靠外接电阻R经 Q2去决定输出电流IO(IC2 = IO)。 例: 三极管射极偏压设计 范例1:

从左边看起:基极偏压 所以 VE=VB - 0.6=1.0V 又因为射极电阻是1K,流经射极电阻的电流是 所以流经负载的电流就就是稳定的1mA 范例2.

这是个利用稳压二极管提供基极偏压5.6V VE=VB - 0.6=0.5V 流经负载的电流 范例3. 这个例子有一点不同:利用PNP三极管供应电流给负载电路.首先,利用二极管0.6 V的压降,提供8.2 V基极偏压(10 – 3 x 0.6 = 8.2). 4.7 K电阻只是用来形成通路,而且不希望(也不会)有很多电流流经这个电阻。 VE=VB + 0.6=8.8V PNP晶体的560欧姆电阻两端电位差是1.2V, 所以电流是2mA 晶体恒流源应用注意事项 如果只用一个三极管不能满足需求,可以用两个三极管架成:

包络检波器的设计与实现

目录 前言 (1) 1 设计目的及原理 (2) 1.1设计目的和要求 (2) 1.1设计原理 (2) 2包络检波器指标参数的计算 (6) 2.1电压传输系数的计算 (6) 2.2参数的选择设置 (6) 3 包络检波器电路的仿真 (9) 3.1 Multisim的简单介绍 (10) 3.2 包络检波电路的仿真原理图及实现 (10) 4总结 (13) 5参考文献 (14)

前言 调幅波的解调即是从调幅信号中取出调制信号的过程,通常称为检波。广义的检波通常称为解调,是调制的逆过程,即从已调波提取调制信号的过程。对调幅波来说是从它的振幅变化提取调制信号的过程;对调频波,是从它的频率变化提取调制信号的过程;对调相波,是从它的相位变化提取调制信号的过程。 工程实际中,有一类信号叫做调幅波信号,这是一种用低频信号控制高频信号幅度的特殊信号。为了把低频信号取出来,需要专门的电路,叫做检波电路。使用二极管可以组成最简单的调幅波检波电路。调幅波解调方法有二极管包络检波器、同步检波器。目前应用最广的是二极管包络检波器,不论哪种振幅调制信号,都可采用相乘器和低通滤波器组成的同步检波电路进行解调。但是,对普通调幅信号来说,它的载波分量被抑制掉,可以直接利用非线性器件实现相乘作用,得到所需的解调电压,而不必另加同步信号,通常将这种振幅检波器称为包络。 为了生动直观的分析检波电路,利用最新电子仿真软件Multisim11.0进行二极管包络检波虚拟实验。Multisim具有组建电路快捷、波形生动直观、实验效果理想等优点。计算机虚拟仿真作为高频电子线路实验的辅助手段,是一种很好的选择,可以加深学生对一些抽象枯燥理论的理解,从而达到提高高频电子线路课程教学质量的目的。

钙钛矿太阳能电池

1.引言 面对日益紧张的能源和环境危机,对新能源、可再生能源的需求日趋迫切,如何更有效、更低成本地利用取之不尽用之不竭的太阳能一直备受关注。然而传统的硅太阳能电池由于成本高、硅提纯过程对环境污染大等问题,使其大规模应用受到一定限制。因此,寻找低成本、环境友好的新型太阳能电池成为普遍关注的重点。 钙钛矿太阳电池是由染料敏化电池演化而来.CH 3NH 3PbX 3 材料吸收系数高达 10 5; 通过调节钙钛矿材料的组成, 可改变其带隙 [2 ] 和电池的颜色,制备彩色电池 [3 ] . 另外, 钙钛矿太阳电池还具有成本低, 制备工艺简单, 以及可制备柔性 [4 ]、透明 [5 ]及叠层电池 [6 ] 等一系列优点, 而且其独特的缺陷特性 [7 ,8] , 使钙钛矿晶体材料既可呈现 n 型半导体的性质, 也可呈现p 型半导体的性质, 故而其应用更加多样化. 而且 CH3NH3PbX3 具有廉价、可溶液制备的特点, 便于采用不需要真空条件的卷对卷技术制备, 这为钙钛矿太阳电池的大规模、低成本制造提供可能. 2009 年, 日本人 Kojima 等[1] 首次将有机、无机杂化的钙钛矿材料应用到量子点敏化太阳电池中,制备出第一块钙钛矿太阳电池, 并实现了 3.8%的效率. 但是这种钙钛矿材料在液态电解质中很容易溶解, 该电池仅仅存在了几分钟即宣告失败. 随后, Park 等 [9] 于 2011 年将 CH3NH3PbI3 纳米晶粒改为2—3 nm, 效率提高到 6.5%. 但是由于仍然采用液态电解质, 仅仅经过 10min, 电池效率就衰减了 80%. 为解决钙钛矿太阳电池的稳定性问题, 2012年 Kim 等人 [10 ] 将一种固态的空穴传输材料 (spiroOMeTAD) 引入到钙钛矿太阳电池中, 制备出第一块全固态钙钛矿太阳电池, 电池效率达到 9.7%. 即使未经封装, 电池在经过 500 h 后, 效率衰减很小.空穴传输层 (hole transport material, HTM) 的使用, 初步解决了液态电解质钙钛矿电池不稳定与难封装的问题. 随后 Snaith等 [11 ]首次将 Cl 元素引入钙钛矿中, 并使用 Al 2O 3 替代 TiO 2, 证明钙钛矿不仅可作为光吸收层, 还可作为电子传输层(electron transport material, ETM), 所得电池 效率为 10.9%. 同样是在 2012 年, 瑞士的 Etgar等 [12 ] 在 CH 3NH 3PbI 3

峰值包络检波器检波原理及失真分析

峰值包络检波器检波原理及失真分析 【摘要】峰值包络检波器是由二极管,电阻,电容组成,电路结构十分简单。检波原理是信号源通过二级管向负载电容C充电和负载电容C对负载电阻R放电 按高频周期作锯齿状波动,其平均值的过程,当C的充放电达到动态平衡后,V 是稳定的,且变化规律与输入调幅信号的包络变化规律相同,从而实现了AM信号的解调。峰值包络检波会带来失真,包括惰性失真和负峰切割失真。现在应用不多,但对调幅解调的了解有很大的帮助。 【关键词】 包络检波锯齿状原理失真惰性负峰切割

前言 随着科技的发展,无线电通信在如今应用非常广泛 ,正如现在广泛使用的对讲机一样,即时沟通、经济实用、运营成本低、使用方便 , 同时还具有组呼通播、系统呼叫、机密呼叫等功能。在处理紧急突发事件中,在进行调度指挥中其作用是其他通信工具所不能比拟的。因此,为了更好的理解在高频电子线路中所学的知识和为以后的工作实践打好基础,我们三人借课程设计之际设计了一款峰值包络检波器。 一、实验电路 实验电路图: 图1 峰值包络检波器原理图 二、工作原理 (1)实验波形如图: 图2 峰值包络检波波型图

RC 电路有两个作用:一是作为检波器的负载;在两端产生解调输出的原调制信号电压;二是滤除检波电流中的高频分量。为此,RC 网络必须满足 R C c <<ω1 且 R C >>Ω1 。式中,c ω为载波角频率,Ω为调制角频率。 1.v s 正半周的部分时间(φ<90o ) 二极管导通,对C 充电,τ充 =R D C 。因为 R D 很小,所以τ充很小,v o ≈v s 2.v s 的其余时间(φ>90o ) 二极管截止,C 经R 放电,τ放=RC 。因为 R 很大,所以τ放很大,C 上电压下 降不多,仍有:v o ≈v s 1 ,2过程循环往复,C 上获得与包络(调制信号)相一致的电压波形,有很小的起伏。故称包络检波。 检波过程实质上是信号源通过二级管向负载电容C 充电和负载电容C 对负载电阻R 放电的过程,充电时间常数为R d C ,R d 为二极管正向导通电阻。 放电时间常数为RC ,通常R>R d ,因此对C 而言充电快、放电慢。经过若干个周期后,检波器的输出电压V 0在充放电过程中逐步建立起来,该电压对二极管VD 形成一个大的负电压,从而使二极管在输入电压的峰值附近才导通,导通时间很短,电流导通角很小。当C 的充放电达到动态平衡后,V 0按高频周期作锯齿状波动,其平均值是稳定的,且变化规律与输入调幅信号的包络变化规律相同,从而实现了AM 信号的解调。 (2)指标分析 因v s 幅度较大,用折线法分析。 1. v s 为等幅波 包络检波器波形:

检波器的工作原理

检波器的工作原理 检波器主要是由外壳、圆柱行磁钢、环行弹簧片和线圈等组成。磁钢被垂直的固定在外壳中央,线圈通过上下两个弹簧片与外壳做软连接,使它置于磁钢和外壳之间环行磁通间隙间,能够上下移动。当地震波传到地表观测点时,检波器外壳连同磁钢随之发生震动,线圈则由于惯性而滞后于磁钢,形成二者之间的相对运动。在这样的运动中,线圈切割磁力线产生感应电动势,输出与震动周期相对应的电流信号,通过专门的仪器可将这些信号放大并记录下来,从而实现了将地面振动信号转化为电振动的机电转换,拾取到了地震波。这类检波器输出的信号电压和其振动的位移速度有关,因此称为速度检波器。这类检波器的特点是: 它的输出电压反映检波器外壳的位移随时间的变化率即速 度,其性能指标包括固有频率,灵敏度,线圈自流电阻,阻 尼,谐波畸变和寄生共振。从实际上考虑还有耐用性,大小 和形状。一般来说,对于检波器的大小和形状,用户没有多 少选择的余地。通常选用灵敏度高(阻尼约为0.6)、谐波畸 变小、寄生共振频率在记录频率之外,并且耐用性好的检波 器。对不同型号的检波器的寄生噪声做对比,发现固有频率 为100Hz的检波器不但可以消除低噪声,而且可将频带展宽 到650Hz左右。 检波器输出的电信号的极性和幅值与地面震动的方向 和速度有关,而且只有与检波器线圈的轴线方向一致的机械 振动才会产生较大的输出电压。因此,当地震波沿着与线圈 轴垂直方向传来时,检波器是不灵敏的。所以,在井下施 工时,必须把检波器垂直介质表面插入到介质内部。使线 圈正好垂直介质的表面。 除了速度检波器,还有加速度检波器,它是利用晶体压电效应特性制成的晶体检波器。这类检波器的固有频率高(可达1000Hz),可用来测量物体振动的加速度。

晶体检波器工作原理

引出瑞 内导体 (2) 实验十八微波测量二 实验目的 1、 深理解谐振腔结构变化对谐振频率的影响一谐振腔的微扰 2、 测量样品的电容率 3、 学会晶体检波器的左标方法 4、 学会测呈微波阻抗的方法 实验原理 微波技术是一门近代尖端科学技术,也是一种重要的科研手段。雷达、微波 中断通讯和卫星通讯已为大家所熟知。例如,利用微波与物质的相互作用所产生 的物理现象,发展了微波核磁共振技术,可研究原子、分子超精细能级及测定与 此有关的物理量。又如,作为时间基准的原子钟U 有着比天文钟高得多的准确度 和稳泄性。在射电天文学、等离子体参量测量、遥测遥感技术、约瑟夫森效应等 方而都要用到微波。此外,微波作为加热用能源,在工业、农业、医疗、食品烹 调有着越来越广泛的运用并已进入我们日常生活中。利用微波测量技术既可以测 量元件的特性又可以测量物质特性,而微波测量技术中核心元件为晶体检波器, 为此应掌握苴检测原理和方法。 1、晶体检波器的检波率 在很多情况下只需测屋微波功率的相对值大小时可用晶体二极管检波器来测 量和指示微波功率,与利用功率计测量比较设备可大为简化。 由于肖型二极管的工作频率教低,因此在微波段常采用点接触式多晶硅二极 管,其工作原理与普通二极管完全一样,常见的有三种,如图所示: 陶瓷管壳、 融须一 多晶 硅片一 引出端一 (1) 外导体 陶瓷 金尿块 越须 多晶硅片 (3)

微波晶体二极管检波器 晶体检波器应放在传输系统中髙频电场最请的位置,同时要达到匹配状态, 在传输系统中安放晶体二极管的装置为晶体检波座,分为波导晶体座和同轴晶体 座两种,其结构如图所示: 晶体二极管的伏一安特性是非线性的,英输出功率与微波电场之间的关系为: “为检波律,在信号的功率较小时Q 2即平方率检波,即晶体管 的输出电流 与微波功率成正比,当功率较大.则偏离平方律。晶 体管的检波特性如图 6000 5000 1000 波导晶体座 晶体检波座 晶体检波特性

钙钛矿太阳能电池的光物理原理

钙钛矿太阳能电池的光物理 摘要 溶液制备法制备的有机-无机杂化钙钛矿型太阳能电池,是光伏领域的一种新型太阳能电池新型材料,其光电转换效率已经超过17%,并且在该领域产生了巨大影响。这篇文章中,在这类新的光伏材料中,关于载流子动力学和电荷转移机制中的光物理和新的发现,进行了检验和提炼。一些开放性物理问题也将被讨论。 关键词:甲基氨碘化铅,钙钛矿型太阳能电池,光物理,瞬态吸收光谱,电荷动力学,电荷转移机制 1.引言 有机无机杂化钙钛矿型太阳能电池(或简单的钙钛矿型太阳能电池)是在低成本光电池的研究中的最主要的突破。在这大约5年的期间里,这些溶液加工制备的太阳能电池成为第三代太阳能电池的先驱,比如有机太阳能电池,染料敏化太阳能电池,量子点太阳能电池。尽管,在最近举行的材料研究学会2014春季会议报告中声称,电池的转化效率已经达到了19.3%,但是到目前为止,能够证明确定的记录是17.9%,而在2009年,这个记录只有3.8%。相比较而言,染料敏化太阳能电池需要二十多年的研究才超过10%的转化效率。尽管在器件性能的显著增加,但钙钛矿型太阳能电池中的光物理机制仍然是不明确的。在本文中,我将首先简要地回顾了目前的钙钛矿型太阳能电池领域的进展,然后追踪一下光物理研究的发展。我还会强调一下钙钛矿中电子和空穴的扩散长度,CH3NH3PbI3的热空穴冷却动力学

和放大自发辐射的发现。最后,在这些材料中,一些关于光物理的问题也会进行讨论。 2.有机无机钙钛矿太阳能电池 2.1 三维的有机无机钙钛矿电池的结构 钙钛矿是一般化学式为AMX3 化合物的总称。A阳离子在立方晶胞的8个角上,M阳离子被6个X阴离子包围,位于[PbI6]4- 八面体的中心。如图1,CH3NH3PbI3情况。尽管钛酸钙的通用名称有着相同的“钙钛矿”标签,但有机无机钙钛矿材料与他们同名仅仅是因为他们的结构。在纳米科学发展的19世纪80年代,这类杂化材料能够形成三维(3D)到零维(0-D)与[PbI6]4- 八面体单元的类似物,直到把晶胞已作为广泛应用在半导体介观量子限制效应模型而深入研究。CH3NH3PbX3 (其中x是Cl,Br,I)是广泛调查的光伏材料的选择,这个材料由3D八面体网状结构形成。 2.2该领域和基本器件结构的概述 光电池CH3NH3PbI3和CH3NH3PbBr3 的应用可以追溯到2009年T. Miyasaka及其合作者所开展的工作,他们把这些材料作为光吸收材料,在TiO2介孔层和卤化物电解质上面,达到了3.18%的光电转换效率。随后在2011年,N.G Park和他的合作者将这种液态电解液钙钛矿电池进一步优化,使效率达到了6.45%,然而,材料的稳定性以及容易在液体中溶解的性质为这些早期的电池带来了麻烦。在2012年,N. G. Park, M. Gr?tzel 在电池的稳定性和效率上取得了重要的突破,实现了9.7%的光电转换效率。接下来的工作,H. J. Snaith,

包络检波器的设计与实现

包络检波器的设计与实 现 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

目录 前言 (1) 4总结 5参考文献

前言 调幅波的解调即是从调幅信号中取出调制信号的过程,通常称为检波。广义的检波通常称为解调,是调制的逆过程,即从已调波提取调制信号的过程。对调幅波来说是从它的振幅变化提取调制信号的过程;对调频波,是从它的频率变化提取调制信号的过程;对调相波,是从它的相位变化提取调制信号的过程。 工程实际中,有一类信号叫做调幅波信号,这是一种用低频信号控制高频信号幅度的特殊信号。为了把低频信号取出来,需要专门的电路,叫做检波电路。使用二极管可以组成最简单的调幅波检波电路。调幅波解调方法有二极管包络检波器、同步检波器。目前应用最广的是二极管包络检波器,不论哪种振幅调制信号,都可采用相乘器和低通滤波器组成的同步检波电路进行解调。但是,对普通调幅信号来说,它的载波分量被抑制掉,可以直接利用非线性器件实现相乘作用,得到所需的解调电压,而不必另加同步信号,通常将这种振幅检波器称为包络。 为了生动直观的分析检波电路,利用最新电子仿真软件进行二极管包络检波虚拟实验。Multisim具有组建电路快捷、波形生动直观、实验效果理想等优点。计算机虚拟仿真作为高频电子线路实验的辅助手段,是一种很好的选择,可以加深学生对一些抽象枯燥理论的理解,从而达到提高高频电子线路课程教学质量的目的。 1设计目的及原理 设计目的和要求 通过课程设计,使学生加强对高频电子技术电路的理解,学会查寻资料﹑方案比较,以及设计计算等环节。进一步提高分析解决实际问题的能力,创造一个动脑动手﹑独立开展电路实验的机会,锻炼分析﹑解决高频电子电路问题的实际本领,真正实现由课本知识向实际能力的转化;通过典型电路的设计与制作,加深对基本原理的了解,增强学生的实践能力。 要求:掌握串、并联谐振回路及耦合回路、高频小信号调谐放大器、高频功率放大器、混频器、幅度调制与解调、角度调制与解调的基本原理,实际电路设计及仿真。 设计要求及主要指标:用检波二极管设计一AM信号包络检波器,并且能够实现以下指标。 输入AM信号:载波频率200kHz正弦波。

(整理)实验一 晶体检波及驻波比测量.

实验一 驻波比测量与检波晶体二极管检波律测定 一、 实验目的与意义 1、熟悉测量线的使用方法; 2、驻波测量是微波测量中最基本和最重要的内容之一,几乎在所有的微波测量中都涉及驻波比测量的,因此必须熟练掌握测量中小驻波、大中驻波的常用方法。 二、 实验原理与方法 1、驻波比定义: 一个微波元件插入均匀波导以后,即会产生反射波,不同性能的元件引起反射波的大小和相位都不相同,它与入射波合成后产生的驻波状态也不相同。在驻波分布图形上有驻 E 图1. 驻波的形成 波波腹和驻波波节,波腹点的电场最大值为Emax ,波节点的电场最小值为Emin 。电压驻波比是传输线中电场最大值与最小值之比,表示为 m i n m a x E E = ρ (1) 传输线上波的传播状态也可用反射系数表示,即 )2(d Ei Er Ei Er β?-∠== Γ (2) (2)式中:?为双口网络的反射角; d 为双口网络输入端到左侧第一个驻波节点的距离; g λπβ/2=是相位常数,其中g λ是波导波长。 驻波比ρ与反射系数Γ之间的关系式为 Γ -Γ+= 11ρ (3)

1 1 +-= Γρρ (4) 用测量线测量驻波系数的方法有很多,如下表所示: 本实验中只介绍最基本的直接法和等指示度法。 2、检波晶体二极管特性的测定与定标 要准确测得待测件的驻波比,首先要正确调整和使用信号源和测量线(信号源在实验时已由指导教师调好),其次要了解测量线探头中所使用的检波晶体二极管的检波特性。 由测量线结构可知,是开槽线使探针拾取探针所在位置的电场,感应出与场强成正比的电动势加到探头内的检波晶体上,晶体检波后的检波电流接到适当的仪表上,指示出沿线分布的驻波大小。一般来说,晶体二极管是非线性元件,通常加在检波二极管上的电压u 正比于探针所在位置的场强E ,而检波电流i 与检波电压u 的一般关系式为 n i cu = (5) 式中c 为常数,n 为检波律,u 为检波电压。晶体管的检波律n 随检波电压u 而改变,通常在低电压范围n 近似等于2(平方律),在高电压范围n 近似等于1(直线律)。n 的数值可以由定标曲线求出,如图二(a )所示。 * 晶体定标曲线的测量方法是:将测量线输出端短路,根据传输线内的驻波分 布规律测出。当输出端短路时,波导内电场驻波的分布纵向分布如图二(b )所示,其表示式为 2sin E Em d g π λ= (6) 相对值为 2'sin E E d Em g π λ= = (7) 式中Em 为驻波波腹点的电场强度,d 是以波节为零点向最大值Em 方向的距离。由

新能源——钙钛矿太阳能电池简介

新能源——钙钛矿太阳能电池简介 钙钛矿型太阳能电池(perovskite solar cells),是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池,属于第三代太阳能电池,也称作新概念太阳能电池。 引言 太阳能电池是一种通过光电效应或者光化学反应直接把光能转化成电能的装置。1839年, 法国物理学家Becquerel发现了光生伏特效应,1876年,英国科学家Adams等人发现,当太阳光照射硒半导体时,会产生电流。这种光电效应太阳能电池的工作原理是,当太阳光照在半导体p-n 结区上,会激发形成空穴-电子对(激子)在p-n结电场的作用下,激子首先被分离成为电子与空穴并分别向阴极和阳极输运。光生空穴流向p区,光生电子流向n区,接通电路就形成电流。 Fritts在1883年制备成功第一块硒上覆薄金的半导体/金属结太阳能电池, 其效率仅约1%。1954 年美国贝尔实验室的Pearson,Fuller和Chapin等人研制出了第一块晶体硅太阳能电池,获得4.5%的转换效率, 开启了利用太阳能发电的新纪元。 此后, 太阳能技术发展大致经历了三个阶段:第一代太阳能电池主要指单晶硅和多晶硅太阳能电池,其在实验室的光电转换效率已经分别达到25%和20.4%;第二代太阳能电池主要包括非晶硅薄膜电池和多晶硅薄膜电池。第三代太阳能电池主要指具有高转换效率的一些新概念电池, 如染料敏化电池、量子点电池以及有机太阳能电池等。

钙钛矿太阳电池结构 晶体结构 钙钛矿晶体为ABX3 结构,一般为立方体或八面体结构。在钙钛矿晶体中,A离子位于立方晶胞的中心,被12个X离子包围成配位立方八面体,配位数为12;B离子位于立方晶胞的角顶,被6个X离子包围成配位八面体,配位数为6,如图所示,其中,A离子和X离子半径相近,共同构成立方密堆积。 钙钛矿太阳电池中,A离子通常指的是有机阳离子,最常用的为CH3NH3 (RA = 0.18 nm),其他诸如NH2CH=NH2(RA = 0.23 nm), CH3CH2NH3(RA = 0.19-0.22 nm) 也有一定的应用。B离子指的是金属阳离子,主要有Pb2(RB = 0.119 nm)和Sn2(RB = 0.110 nm)。X离子为卤族阴离子, 即I (RX = 0.220 nm)、Cl(RX = 0.181 nm)和Br(RX = 0.196 nm)。

相关文档