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          • 簡介:當今社會經濟迅猛發展,隨之而來的能源短缺以及生態環境問題,已然成為人類關心的熱點,面對環境污染控制和凈化的研究也已成為亟待全球科學家攻克的重要難題。光催化技術是一種綠色的高級氧化技術,在光的照射下,半導體材料能夠活化氧氣分子或水分子,使之產生具有活性的自由基,降解和消除掉各種環境污染物。光催化技術不僅能夠有效的利用太陽能,將其轉化為氫能等容易為人類所用的能源,從而解決資源短缺等問題還能夠把有毒、有害的有機、無機環境污染物降解或者礦化為低毒性甚至無毒性的物質,降低對環境造成的污染。然而,以二氧化鈦TIO2為代表的傳統半導體氧化物光催化劑,因其本身能帶結構局限,存在對光的響應范圍較窄等問題,導致對太陽能的利用率較低,同時其本身還有穩定性較差等缺點,這些因素都限制了其在光催化領域的發展和應用。因此,如何實現光能的有效轉換,尋找和制備具有寬光譜響應范圍、高量子效率且易回收利用等優勢的光催化材料是亟待研究者解決的關鍵科學性問題。目前,以石墨相氮化碳GC3N4為代表的非金屬層狀材料,其特殊的電子結構,使之展現出獨特的性能,同時它還具備良好的熱穩定性、化學穩定性,成為科研工作者研究和關注的熱點。另外該材料成本低廉,具有合適的能帶結構,其禁帶寬度EG約為27EV,是類似于石墨的片層結構材料,可以從多種富含氮元素的天然材料中制得。GC3N4在可見光照射下即可光解水、光催化降解多種污染物,是一種理想的可見光響應型光催化劑。但光譜吸收范圍窄、比表面積小、光生電子空穴對復合率高等缺陷影響了其光催化性能的提升。本論文以GC3N4為研究中心,通過多種修飾改性方法,改善其光催化性能,在對該材料進行微觀結構表征以及光催化性能評價基礎上,對其性能提升的原因及作用機制進行了詳細的分析,主要研究內容如下首先,以多層GC3N4為基底材料,通過半導體復合的方法來提高其可見光催化性能。采用離子交換法分別制備了銀氯化銀AGAGCL和碘化銀AGI納米顆粒改性的GC3N4納米復合材料AGAGCLGC3N4和AGIGC3N4,一方面擴展了GC3N4可以利用的可見光范圍另一方面利用二者之間的協同效應促進光生電子空穴對的分離,提升其光催化降解性能。利用多種表征方法分別對AGAGCLGC3N4和AGIGC3N4納米復合材料的微觀結構和形貌進行分析,并深入考察了AGAGCLGC3N4和AGIGC3N4納米復合光催化劑在可見光照射下降解環境有機污染物的性能。結果表明,隨著AGAGCL和AGI含量的升高,復合光催化劑在可見光區的吸收逐漸增強。在可見光的照射下,AGCLGC3N4中會有部分AG單質出現,形成AGAGCLGC3N4復合納米材料,AG單質的等離子共振效應以及材料之間構建的協同作用共同提升了光催化性能,然而該體系仍存在穩定性較差的問題相比之下,AGI具有更強的光催化活性,與GC3N4的復合可增強AGI的穩定性,二者之間的協同作用有助于光生電子空穴對的遷移和分離,最終使復合材料的光電流強度和光催化活性等均得到顯著提高。其次,與石墨材料相比,二維以及三維結構的石墨烯材料具有更優越的光電性質和表面特性。而層狀GC3N4材料與石墨結構相似,層間以范德華力相連,比表面積較小,影響了其光催化性能。借鑒石墨烯的研究思路,以多層GC3N4材料為基底,通過剝離、自組裝等方式將其制備成二維或者三維結構,打破GC3N4材料層間的范德華力,增大其表面積并提升其光催化性能。采用溶劑剝離法,控制合成了二維類石墨烯型氮化碳GLC3N4,該材料具有較高的比表面積、有效的電子空穴對分離率和優越的光電性能,在可見光照射下,GLC3N4的光電流強度和光催化活性都得到了顯著的提高。另外,在二維GLC3N4研究的基礎上,進一步在離子液體的輔助下,將體相GC3N4轉變為具有三維網絡結構的GC3N4水凝膠。運用多種表征手段結合理論計算研究了三維網絡結構GC3N4水凝膠形成的機理,據此提出了一個將層狀材料剝離轉化成穩定的三維水凝膠的普適性方法。研究表明,三維網絡結構GC3N4水凝膠具有特殊的電子結構和光學特性,可拓展GC3N4在光學等領域的應用,這為后期濕法化學的研究以及納米材料光電特性的調控提供了新的方法和思路。綜合二維GLC3N4與三維GC3N4水凝膠光催化特性的研究可以發現二維GLC3N4因具有較大的表面積和優異的光生載流子轉移和分離效率,而具備更優的光催化性能。最后,為進一步提升二維GLC3N4的光催化性能,而向其中引入具有寬光吸收范圍、高量子效率、強光生載流子遷移能力的新型納米材料,利用復合材料的協同效應提升其電子空穴對的分離效率及其對可見光的吸收能力?;诖?,設計制備了ZNSGLC3N4以及GLMOS2C3N4復合材料,并將其應用于光催化降解有機污染物。研究結果顯示,在可見光照射下,不同維度的納米復合材料光催化降解有機污染物的活性優于純GLC3N4材料。隨著復合材料單體間接觸面積的增加,建立了載流子的快速傳輸通道,加速了界面電荷的轉移能力,能夠顯著改善GLC3N4的光電化學性質。同時,復合納米材料提高了對可見光的利用率,實現了有機污染物的高效、深度降解。該研究工作展示的獨特策略可以擴展到其他納米復合體系中,也為合理設計和優化其他重要的化學和催化反應提供了新的研究思路和實驗手段。
            下載積分: 4 賞金
            上傳時間:2022-07-26
            頁數: 168
            21人已閱讀
            ( 4 星級)
          • 簡介:隨著數字通信技術的發展與普及,高碼率通信信號已較為普遍地應用于衛星地面站、雷達、無線通信等領域,針對此類信號設計的數字化硬件平臺主要體現在高速高精度矢量信號的量化采集、FPGA芯片間并行多路數據的收發處理、大容量的板載存儲及高速傳輸等方面的設計。此外,從整機一體化的角度考慮,硬件系統的主控平臺應滿足對多制式解調模塊的兼容性和可擴展性。因此,本文研制了一種輸入中頻720MHZ、支持最高360MSPS符號率的多制式解調分析于一體的矢量信號測量系統。論文的主要研究內容包括1信號調理與采集電路設計。通過對硬件平臺整體方案分析,論文完成了包括高精度量化采樣、輸入調理電路、GHZ級高穩采樣時鐘的電路設計。2矢量信號解調電路設計。主要包含高速ADC采樣多路數據流的ISERDES解串接收設計,基于OSERDES技術實現FPGA器件間高速數據傳輸設計,以及解調算法單元的配置與控制。3大容量符號數據板載緩存與高速傳輸設計。根據系統捕獲符號數據的長度及傳輸速率設計要求,完成了基于DDR3SDRAM的解調數據緩存邏輯設計;采用了PCIEXPRESS總線DMA傳輸模式,完成了符號數據的高速傳輸設計。4儀器主控與顯示模塊設計。根據儀器操作、顯示需求及解調通道可擴展分析,論文基于COMEXPRESS總線的電路結構,設計了一種集界面顯示、測量數據存儲、整機控制于一體的主控與顯示模塊,同時搭載儀器標準的外設接口,實現了整機數據處理、圖形顯示及人機交互等功能。通過對硬件平臺各核心電路的聯調及測試工作表明各模塊指標功能正確,所設計硬件平臺可支持高碼率矢量信號的解調與測量功能,論文設計達到了預期的目標。
            下載積分: 4 賞金
            上傳時間:2022-07-25
            頁數: 84
            13人已閱讀
            ( 4 星級)
          • 簡介:半導體光催化技術對解決能源和環境危機具有重要的意義。光催化技術通過半導體光催化劑吸收清潔、可再生的太陽能,在溫和的條件下實現光催化氧化還原反應。制備高活性、高選擇性、高穩定性、廉價的光催化劑是光催化技術實現大規模應用的關鍵。以二氧化鈦TIO2為代表的傳統光催化劑的帶隙寬,只能被紫外光激發,這極大地阻礙了TIO2作為光催化劑的發展。因此,廉價、高效、高穩定的可見光催化劑的開發備受關注。本文將材料的可控合成、先進的表征和機理研究“三位一體”相結合,用于廉價、高效、高穩定性的具有可見光響應能力的石墨相氮化碳GC3N4材料的設計和制備,以提高單體GC3N4在可見光照射下催化降解環境有機污染物的性能。同時,根據所制備的GC3N4材料的性能、結構、組成等之間的構效關系深入研究光催化性能增強機制。在本論文中,我們通過調控GC3N4的組成來提高其對可見光的吸收和光生電子空穴對的分離效率通過調節GC3N4的維度來提高光生電荷的分離和傳輸能力,以改善其光催化降解污染物的活性并通過調控GC3N4的光生電荷的遷移來實現光生載流子的生成,以提高其光催化降解污染物的性能。本文的主要研究成果如下1以納米立方體的CEO2負載GC3N4為體系,通過調控復合物的組成來研究CEO2GC3N4光催化降解環境有機污染物的性能。研究結果表明,CEO2的引入抑制了GC3N4的光生載流子的復合。負載在單體GC3N4表面的CEO2具有規則的立方體形貌,且尺寸在310NM,小尺寸的CEO2具有量子限制效應。光生載流子的有效分離和量子限制效應共同作用于光催化反應,提升了CEO2GC3N4復合物的光催化活性。2采用機溶劑液相剝落法合成了二維類石墨烯氮化碳,通過優化不同的有機溶劑,調控類石墨烯氮化碳的層厚,并研究了類石墨烯氮化碳的光催化降解環境有機污染物的性能。研究發現,由于類石墨烯氮化碳在Z軸方向上只有幾個原子層厚度,極大地縮短了光生載流子從其體相遷移到表面的距離。因此,類石墨烯氮化碳的光生載流子得到有效的分離。同時,由于類石墨烯氮化碳具有較大的比表面積,其能提供更多的吸附位點和活性位點,從而有效地提升其光催化降解環境有機污染物性能。3采用熱氧化法控制合成了單原子層氧摻雜GC3N4(OGC3N4)納米片光催化材料,通過調控煅燒時間和次數,宏量制備了具有原子層結構的氧摻雜GC3N4納米片,并將其應用于光催化降解環境有機污染物。研究發現,在空氣氣氛下,多層氮化碳被逐步裁剪成二維結構,并最終形成單原子層結構。少量的O有效地摻雜于GC3N4納米片結構中。單原子層的OGC3N4納米片在Z軸方向只有一層,其光生載流子遷移到催化劑表面的距離大大縮短,有利于提升光生載流子的遷移速率且二維單原子結構和O的引入還抑制了單原子層的OGC3N4的光生載流子復合率,提升了其光催化降解環境有機污染物的性能。此外,單原子層的OGC3N4納米片能光催化降解多種有機污染物。與P25相比,單原子層的OGC3N4紫外光催化降解4CP的性能也得到了明顯的提升。4采用非模板法制備二維超薄多孔氧摻雜GC3N4納米片PUOCNS,并研究了二維多孔結構和O摻雜對GC3N4光催化降解環境污染物性能的影響。通過煅燒使GC3N4膨脹隨后在常溫下,通過混合酸氧化法制備了PUOCNS。研究發現,二維超薄多孔結構和O的引入提升了GC3N4光催化降解環境有機污染物的性能。其中,PUOCNS的二維超薄多孔結構不僅大大縮短了光生載流子的遷移距離,而且提供了更多的吸附位點和活性位點。此外,O的引入使材料的電荷分布發生了改變,光生載流子的壽命得到了延長,提高了其參與光催化反應的概率,從而提升了PUOCNS的光催化性能。PUOCNS的光催化降解有機污染物MO的活性比單體GC3N4提升了71倍。5構建了具有電子定向遷移能力的AG2DC3N4CNTS光催化復合材料,協同地利用AG的等離子效應和CNTS的導電性來提升2DC3N4光催化材料的光生載流子的生成、遷移和分離,從而提升了其光催化降解環境有機污染物的性能。在可見光照射下,AG2DC3N4CNTS復合物中AG納米立方體的表面等離子共振效應被激發產生熱電子并注入2DC3N4的導帶中與2DC3N4的光生電子匯集。隨后,在2DC3N4導帶上的高密度的電子通過具有優良導電性的CNTS遷移到催化劑的表面參與光催化反應。AG納米立方體和CNTS兩者協同作用于2DC3N4,從而提高了AG2DC3N4CNTS復合物可見光催化降解環境有機污染物的性能。6以二維層狀結構的ΑFE2O32DGC3N4為體系,通過水熱法先合成了ΑFE2O3,隨后通過與三聚氰胺分步多次煅燒形成二維結構的Z型機制復合光催化劑ΑFE2O32DGC3N4。在可見光照射下,ΑFE2O3導帶上的光生電子與2DGC3N4價帶上的光生空穴通過ΑFE2O3和2DGC3N4形成的致密界面進行復合,而留在ΑFE2O3價帶上的光生空穴和留在2DGC3N4導帶上的光生電子能有效地參與光催化氧化還原反應。這不僅提高了單一組分光催化劑的氧化還原能力,還抑制了其光生電子空穴對的復合。通過同步輻射表征發現ΑFE2O3是與2DGC3N4中的碳原子發生相互作用,從而提高了Z型機制光催化劑ΑFE2O32DGC3N4光催化降解環境有機污染物的性能。
            下載積分: 4 賞金
            上傳時間:2022-07-26
            頁數: 170
            35人已閱讀
            ( 4 星級)
          • 簡介:模數轉換器ADC是連接模擬電路和數字電路的橋梁,隨著數字信號處理系統的快速發展,作為將模擬信號轉換成數字信號的模數轉換器性能的好壞,特別是在功耗和速度上的要求,成為了數字化系統具有更高性能的關鍵因素。本文設計的FLASH型ADC結構中采用了二步容性插值技術,減少了芯片面積、降低了功耗和輸入結點電容;從速度角度考慮,采用斬波倒相放大器流水工作方式,提高采樣速率。為了提高數碼轉換精度,設計了片上二階補償帶隙基準作為ADC的參考電壓源,該參考源在40125℃溫度范圍內溫度系數為65PPM℃;同時設計了去“氣泡”電路,避免由溫度計碼錯誤引起的編碼錯誤。另外,設計了低功耗控制端,降低芯片在等待狀態下的功耗。通過電路仿真,本設計的6位ADC在100MHZ下,其最大積分非線性和微分非線性分別為05LSB和±05LSB,無雜波動態范圍(SFDR)為4024DB,信噪失真比(SNDR)為316DB,靜態功耗為24MW,動態功耗為41MW,等待狀態功耗為12MW。最后采用05ΜMCSMC雙層多晶硅混合工藝進行了版圖設計,版圖芯片面積為114MM2,后仿真得出SFDR為303DB,總諧波失真為49%。
            下載積分: 4 賞金
            上傳時間:2022-07-26
            頁數: 57
            13人已閱讀
            ( 4 星級)
          • 簡介:在數字通信系統中,多徑傳輸引起的碼間干擾會使接收端的性能嚴重惡化。在無法獲得足夠長或缺少訓練序列的系統中,為了改善系統的性能,盲均衡起到非常大的作用。隨著人們對系統盲均衡技術研究的不斷深入,越來越多的算法不斷地充實這一領域。本文主要研究智能優化算法在盲均衡技術中的應用。本文在研究現有一些盲檢測傳統算法和智能優化算法的基礎上,首先給出了改進蟻群優化IACO盲檢測算法調整蟻群優化算法中的信息素更新方式,在信息素的局部更新規則和全局更新規則中增加了參數控制。然后為了進一步提高蟻群優化盲檢測算法的全局搜索能力,提出混沌擾動啟發式蟻群優化CHACO盲檢測算法在改進蟻群優化算法的基礎上,利用混沌映射的偽隨機性、遍歷性以及規律性等特點,在局部信息素和全局信息素更新時加入混沌擾動。最后給出遺傳蟻群混合優化GAACO盲檢測算法先利用遺傳優化算法的隨機性和全局收斂性求盲檢測問題的解,將所得到的若干組優化解作為蟻群優化算法的路徑信息素,再利用蟻群優化算法求盲檢測問題的最優解。本文盲檢測算法的構成思路借助接收數據陣補投影算子對待測發送序列向量的零化作用,把信號盲檢測問題轉化為整數約束下的二次規劃問題,建立直接盲檢測發送信號的算法優化性能函數,然后利用本文提出的算法尋找最佳盲檢測信號。算法性能仿真實驗結果表明,本文提出的三種算法與文獻算法相比具有誤碼率較低、收斂速度快、性能穩定的優點,能夠很好的解決盲檢測問題。
            下載積分: 4 賞金
            上傳時間:2022-07-26
            頁數: 98
            19人已閱讀
            ( 4 星級)
          • 簡介:在數字化、信息化的時代,數字化集成電路的應用非常廣泛。FPGA的出現大大推動了數字電路的設計。隨著工藝的不斷提高,成本的降低,FPGA的研究正逐漸成為當今通信領域研究的熱點。我國移動通信市場前景非常巨大,由于政治和商業的原因,未來CDMA2000系統將會被廣泛采用。盡管目前CDMA2000系統的發展已漸趨成熟和穩定,但我們提出研究CDMA2000技術仍然具有理論價值和實用價值,因為只有不斷的把核心技術掌握在我們自己手中,在今后商用中才能掌握主動。第三代移動通信系統在我國正處于普及的階段,還面臨著成本過高的挑戰。FPGA技術也正處于高速發展的時期。用FPGA技術去實現信道編譯碼和擴頻技術,可以有效的提高數據的處理速度,并且降低成本。因此用FPGA技術去研究和實現3G通信領域的某些特定功能就顯得很有必要。本文設計所用到的主要軟件平臺是XILINX公司的FPGA開發環境ISE。硬件描述語言完成對系統的設計后,功能以及時序仿真會在MODDSIM里進行。對于相關技術要點的驗證工作在MATLAB中的SIMULINK環境下進行建模仿真。本文設計所用到的硬件平臺是DIGILENT公司設計的BASYS2開發板,此開發板的核心芯片是XILINX公司10萬門的SPARTAN3EFPGA。本論文所要做的工作是1在分析CDMA系統的起源,概念和發展狀況的基礎上,論述CDMA2000系統的架構及關鍵技術,提出本論文主要的研究問題與目的。2詳細分析CDMA2000系統物理層所涉及到的關鍵技術,包括信道的編解碼,擴譜技術。3在熟識了CDMA2000系統信道編譯碼和擴頻技術的理論基礎之上,對相關技術點進行初始設計,并在MATLAB里進行建模仿真,以便在進行硬件代碼的編寫之前,驗證系統功能的正確性。4對CDMA2000系統信道編譯碼以及擴頻的相關技術點進行VERILOG硬件代碼的編寫,并進行功能和時序的仿真,最后在開發板實現。
            下載積分: 4 賞金
            上傳時間:2022-07-26
            頁數: 169
            9人已閱讀
            ( 4 星級)
          • 簡介:隨著頻率的升高,砷化鎵異質結雙極型晶體管HBT自身寄生電容CCE、CBE、CBC等對器件性能的影響明顯增加,使得HBT共發組態工作模式下的輸出反射系數S22在某一頻率點出現KINK效應。因此,采用HBT實現射頻寬帶功率放大器時,會給工作帶寬需跨越KINK頻率點的寬帶輸出匹配設計帶來很多困難。本文首先介紹了射頻功放領域關于這個課題的研究現狀。然后詳細介紹了HBTKINK效應及其對寬帶匹配的影響,并根據員反饋原理,提出了一種新型HBT復合晶體管結構,通過理論分析,借助AWR軟件仿真以及AWSC2ΜMINGAPGAASHBT工藝流片測試,結果表明該復合管的輸出阻抗在01GHZTO20GHZ的頻率范圍內為一常數,HBT的KINK效應得到了消除。最后采用該新型HBT復合晶體管結構設計了一款可用于無線局域網WLAN的寬帶功率放大器,在16~3GHZ頻率范圍內小信號增益大于30DB,輸入輸出反射系數均低于10DB,飽和功率輸出達到34DBM以上,并將這款放大器與普通管設計的寬帶放大器進行比較,證明了采用新型HBT復合晶體管作為有源器件可以很大程度上提高放大器的增益帶寬積。
            下載積分: 4 賞金
            上傳時間:2022-07-25
            頁數: 160
            12人已閱讀
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          • 下載積分: 4 賞金
            上傳時間:2022-07-26
            頁數: 56
            8人已閱讀
            ( 4 星級)
          • 下載積分: 4 賞金
            上傳時間:2022-07-26
            頁數: 66
            7人已閱讀
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            上傳時間:2022-07-26
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            13人已閱讀
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            上傳時間:2022-07-27
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            9人已閱讀
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            上傳時間:2022-07-26
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            19人已閱讀
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            上傳時間:2022-07-26
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          • 簡介:隨著電力電子技術的發展,各種變頻電路、斬波電路的應用不斷擴大,在這些電力電子電路中的主回路不論是采用換流關斷的晶閘管,還是采用自關斷能力的新型電力電子器件,都需要一個與之并聯的快速恢復二極管。尤其是以IGBT、IGCT為代表的電力電子器件的廣泛應用,對快速二極管又提出新的要求,即具有短的反向恢復時間TRR的同時還要具有軟恢復特性。本文首先通過SILVACOTCAD軟件仿真對不同基區濃度的二極管(非穿通型的快速二極管)進行仿真,發現不同基區濃度的二極管的反向耐壓呈現不同的溫度系數;并通過對大量的具有不同耐壓的二極管進行試驗,與仿真結構得到很好的一致;并從理論上分析了空間電荷效應對不同基區濃度的二極管耐壓特性的影響。本文還通過對引入緩沖層的二極管進行仿真,發現緩沖層結構極大的改善了快恢復二極管的軟度因子,并且通過仿真看出對改善二極管的高溫耐壓特性有很大的意義,緩沖層的引入同時使得二極管片厚減薄,因此正向導通特性也得到改善。本文還對實際生產工藝中的一些問題進行了研究,并且在生產中發現二極管的質量優劣分布和晶圓的電阻率的均勻性有很大的關系,并從理論上分析了出現這種現象的原因。
            下載積分: 4 賞金
            上傳時間:2022-07-26
            頁數: 59
            6人已閱讀
            ( 4 星級)
          • 簡介:隨著無線通信設備、筆記本電腦、消費類電子和可移植醫療設備市場的不斷擴大,極低電壓工作環境下的芯片研發日益受到關注。因此,超低壓、超低功耗模擬集成電路設計已經成為IC設計的重點方向之一。本文首先介紹超低壓、超低功耗模擬集成電路的發展趨勢,同時也分析了目前超低壓、超低功耗模擬集成電路設計的主要方法和挑戰;重點研究了襯底驅動技術在超低壓、超低功耗模擬集成電路設計中的應用。論文通過介紹襯底驅動技術的原理,對襯底驅動MOS管的工作原理、電器特性等進行系統分析。同時運用襯底驅動技術,基于TSMC025ΜM標準CMOS工藝,設計了工作在08V的軌至軌RAILTORAILCMOS運算放大器;運用襯底驅動技術,結合亞閾值技術和組合MOS管技術,分別基于CSMC06ΜMCMOS工藝、TSMC035ΜMCMOS工藝對傳統的密勒運算跨導放大器MILLEROTA電路進行改進,使其分別工作在09V和06V的超低電壓下。用HSPICE對所設計的運算放大器電路進行仿真,仿真結果表明由于采用了襯底驅動技術使得所設計的電路在超低電壓下獲得比較好的性能。論文最后運用CADENCEVIRTUSO工具對超低壓、超低功耗的電路進行了版圖設計。
            下載積分: 4 賞金
            上傳時間:2022-07-27
            頁數: 67
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