GaNHEMT因具有优异的高灵敏度、快速响应特性、电学特性和生物相容性,其在生物传感领域具有广泛的应用潜力。为提升GaNHEMT生物传感器直接检测生物分子的灵敏度,提出了一种双栅结构分析模型,并使用SilvacoTCAD工具研究了其电学特性。从漏极电流、阈值电压和电势方面分析了单栅和双栅器件的结构特性,比较了其灵敏度。研究表明,在特定生物分子(尿酸酶、链霉亲和素、蛋白质和胆固醇氧化酶)的检测中,双栅GaNHEMT生物传感器的灵敏度分别比单栅器件高1.55%,2.18%,1.07%和3.3%。其中,增加空腔长度可以为生物分子与生物功能化层(AlGaN)的相互作用提供更多的面积,从而使传感器的灵敏度增加。因此,双栅和较大空腔的GaNHEMT生物传感器器件更适用于高灵敏度的应用。

埋地金属管道铺设环境错综复杂,在管道定位过程中,接收机需要从管道辐射的多频信号中有效分离出128Hz定位信号,滤除高频信号和50Hz工频信号。针对埋地管道检测的现实需求,设计了9种不同类型和拓扑结构的四阶128Hz窄带通滤波器,并通过Multisim14进行仿真分析。结果表明,同种拓扑结构不同电路结构的滤波器幅频特性曲线相同,输入输出增益稍有不同。这9种滤波器的中心频率均在128Hz附近,其中1dB切比雪夫型MFB滤波器带宽最窄,为36.803Hz,Q值最大,为3.473。进一步分析表明,1dB切比雪夫型MFB滤波器能够有效提取128Hz信号并滤除干扰信号,在-3dB带宽(108~145Hz频率范围)内,滤波器噪声不超过0.132μV·Hz^-1/2。另外该滤波器在温度和电容容差等因素的影响下,表现出较小的幅频特性变化,具有良好的稳定性。