具有阈值电压自动设定和调节功能的电压比较器设计及FPGA实现

为了准确有效解决电压比较器阈值电压取值大小问题,改进阈值电压的调节方式,设计了一个以FPGA、AD转换器、DA转换器为核心的电压比较电路。该电路用AD模块对脉冲波形采样,并将采样数据输入到FPGA,FPGA读取波形峰值,然后根据峰值设定阈值电压大小。设定好的阈值电压数值被DA模块以模拟电压的方式输出,从而实现阈值电压的自动设定和调节。实测阀值电压与理论值相比,最大相对偏差为3.778%.结论表明,该电压比较电路实现了阈值电压大小的自动设定和调节,稳定性好,操作便利,具有很好的应用价值。     

基于AD5504的多路信号源的设计与实现

针对目前多路信号源DA通道切换及其调理电路的复杂性问题,结合测试系统对于模拟高压信号源的要求,设计了一种基于AD5504的多路模拟信号源。该板卡以FPGA作为系统控制器,PCI9054作为PCI总线协议芯片,信号源包含32路0-28V波形、幅值、占空比可调模拟电压,通过8片四通道DA转换芯片AD5504进行DA转换。经多次测试,该板卡可可靠输出所需模拟电压且达到输出电压误差小于满量程的0.2%,各通道的功率小于0.4W,稳定性高,对于高压模拟信号源的设计有一定的参考价值     

V777测试系统DA／AD测试技术的研究

文章以V777测试系统为平台,用虚拟测试方法和DSP的思想来模拟数模混合测试仪的工作机制,包括激励的产生、响应的采集、数据处理和为DUT提供的测试波形的组合响应处理。利用V777测试系统PMU端口可并行测试的功能获取待测电路AD模块的8位输出,在误差允许范围内匹配其理论对应值。在低频下,利用PMU对DA端口模拟信号的输出进行采样,对采样得到的数据做数字信号算法处理,实现波形的判断。用上述方法以低成本来实现具有一定难度的电路的测试。     

基于DSP片内A/D信号检测与调理电路的设计

信号采样与调理电路是整个DSP数字控制系统的重要组成部分,为了实现系统的实时控制和系统的稳定,主电路中的电压量和电流量需要通过有隔离效果的霍尔进行采集,而霍尔输出信号的幅值范围与DSP的片内AD采样的电压范围不能良好匹配,所以需要通过一系列的电路将霍尔的输出信号调理到DSP的片内AD采样的电压范围之内。文中主要介绍了可再生能源并网变流器中DSP片内AD的信号采样与调理电路的设计方法,仿真和实验结果表明所设计的信号采样与调理电路能满足DSP片内AD采样的电压范围,同样适用于带有片内AD的MCU的信号采集系统。     

基于FPGA的振动信号采集处理系统设计

在振动信号采集和处理系统设计中,信号的处理时间与可靠性决定着系统应用的可行性。本文设计了一种基于FPGA的振动信号采集处理系统,该系统通过振动信号采集电路、抗混叠滤波电路、AD采样电路将电荷信号转化为数字信号送入FPGA,在FPGA处理设计中利用数据流控制方法并行实现了信号的采样和处理,并在数据存储和访问过程中采用时钟时标方法判断信号采样过程中的数据丢失情况,有效提高了振动信号处理的实时性及可靠性。本设计在真实环境中进行了验证,系统运行稳定可靠,满足各项技术应用要求。     

AD9233在高速采样系统中的设计

该文给出了应用于测控系统中的高速AD采样的实现。系统采用了AD9233作为采样芯片,采样速率最高可达125MSPS,在并行接口模式下,对前端数字信号发生器输出的信号进行采样。通过FPGA实现对系统的控制,并将数据在QuartusⅡ和matlab中进行处理和分析。     

基于FPGA的虚拟电源的研究与实现

设计了以FPGA为核心控制芯片的虚拟电源系统。实现了虚拟电源的硬件平台和软件系统,包括控制开关模块、电压采集模块、电压输出模块、电压自调整模块、UART模块、数值转换模块等。系统利用UART与上位机实现通信,通过控制AD5662和TPS5450芯片输出设定电压,并实时地从AD7699芯片处获得实际输出电压值,通过自调整模块使电压稳定在设定值的附近。电压测试范围从2.6V到4.2V,当系统不带负载时,输出电压的纹波小于10mV,当输出电流为1A时,输出电压纹波小于20mV。     

基于STM32F103ZET6的实用信号源的设计和制作

信号发生器是一种历史悠久的测量仪器,在生产实践和科技领域中有着广泛的应用,是各种测试和实验过程中不可缺少的工具。本文设计了一种信号可发生频率20Hz～3Mhz,输出电压峰峰值1～8V可调的实用信号源。本系统的硬件主要由DDS芯片AD9850、STM32F103ZET6主控芯片、AD8021减法电路、程控放大AD603和有效值检测模块AD637构成。首先通过AD9850产生两路相位相反的正弦波,随后接入AD8021减法电路相减去除直流分量,经分压电路分压后输入AD603进行放大,放大倍数由STM32F103ZET6主控芯片通过DA输出进行压控,放大后的信号经有效值检波模块转化为直流信号后接入主控芯片进行测量,形成闭环控制,并经由串口屏在本地显示输出正弦信号的频率和峰峰值。本系统的软件设计是基于主控芯片STM32F103ZET6的AD和DA,通过按键设置输出正弦信号的频率和峰峰值。     

基于FPGA的高速DA电路设计与实现

高精度、快速模拟信号输出,对过程控制、自动测试设备以及数字校准应用等系统性能具有显著影响。该设计以FPGA为核心控制芯片,通过USB接口实现与上位机数据传输,采用电流输出DAC AD5547、精密基准电压源ADR01和偏置电流运算放大器OP2177,实现精密、双极性数据转换。实际测试结果表明该设计是一种便携性、通用性较强的系统,在教学实验、工程控制中便于直接使用。     

基于FPGA及DSP的多核控制器架构设计

串行处理命令的单核控制器以及单DSP+单FPGA控制无法满足现有复杂控制系统的需求,因此文章设计了一种适用于高实时性、高运算需求复杂控制系统的多FPGA+双DSP控制器架构。通过分析系统总体结构,主要设计了总线构架、FPGA接口软件和DA输出电路,并通过实验验证了该方案的有效性。实验表明,该系统各部分运行正常,可为研究复杂控制器提供经验和借鉴。     

气敏传感器信号采集的研究

介绍了利用计算机与单片机的串口通信采集气敏传感器的信号、控制气敏传感器电路的取样电阻和测试电压等,使气敏传感器的测量由手控转变为自动化,且其精度远远提高。文中提出使用TC232CPE芯片连接计算机与单片机,并利用气敏传感器、ADC1678芯片、AD7502芯片等建立基于RS232的计算机测量系统,此外还利用Delphi开发对采集电路的控制程序。     

基于FPGA的具有过压保护功能数据采集电路设计

由于传统数据采集电路的可靠性和实时性较低,且占用过多处理器资源,文章设计一种基于FPGA的具有过压保护功能的数据采集电路设计方案。一方面使得数据采集电路更加适用于复杂的高集成化系统中,并提高了采集的实时性和可靠性;在另一方面,为防止外部某一路的输入电压过高造成转换芯片AD7656失效,设计出相应的过压保护电路,有效防止外部过大电压对芯片的损伤,提高系统的稳定性。最终通过仿真对结果进行验证。通过本设计可以为高集成化的数据采集系统提供一种稳定性高、转换速度快的实施方案。     

基于AD9154的八通道信号产生器设计

本文设计了八通道信号产生器,以适应通信对抗装备的发展。JESD204B是一种高速串行总线协议,主要应用于转换器与FPGA的数据传输接口,和并行数据总线相比有着明显的优势。AD9154是一款具有JESD204B接口的四通道模数转换器(DAC)。现场可编程门阵列(FPGA)可产生数字波形信号,其高速串行收发器接口可通过JESD204B总线协议将波形数据发送给AD9154芯片产生模拟信号。使用2片AD9154与1片FPGA为核心器件,完成硬件电路和软件程序设计,最后测试了产生信号的技术指标。     

基于FPGA的多路并行混合数据存储系统

为了解决多路信号并行混合采集存储的问题,文中设计了一种以FPGA为控制芯片的多路并行采集存储系统。该系统选用XC6SLX163CSG324I为主控芯片,设计包括数据采集接收模块、数据存储模块、数据回读模块。数据接收模块包括16路模拟量数据、导引头(DYT)数据、脉冲编码调制(PCM)数据和控制命令数据。该系统充分利用FPGA可重构的优势,对内部资源合理利用,降低了硬件资源开销,对所接收数据进行多路并行采集存储;利用握手原则,减少了数据的丢失。实验结果表明,该系统存储速率最高可达25 Mbyte/s,且备用口回读数据时,帧计数连续,该系统准确性较高。     

基于FPGA的半导体激光器驱动电源的研制

半导体激光器驱动电源的性能是影响其工作特性的重要因素,提高LD驱动电源性能的研究具有重要的意义。提出了一种新型的基于FPGA技术的半导体激光器驱动电源设计方案,以FPGA为控制核心,LD驱动电源的AD/DA转换、温度PID控制、恒定电流驱动、LD保护及人机交互等功能模块电路均在FPGA的控制下协调工作。设计并实现了基于FPGA的LD温度控制与电流驱动电路,测试结果表明当LD的工作温度在20-30℃时,其工作温度稳定度优于±0.03℃,驱动电流的恒定度达到±0.1％。     

基于双通信接口的多通道信号源设计

针对飞行器测试领域中信号源系统通信接口单一的问题,设计了一种基于PCI总线和以太网的多通道信号源系统。信号源以FPGA为中控单元,能通过PCI总线接口或以太网接口与上位机进行通信,可输出多路直流信号、数字量串口信号（RS485信号和RS422信号）、指令信号和交流信号。实际测试结果表明,本设计可满足测量系统信号要求,可扩展性、通用性较强,已成功应用于某航天测试系统。     

基于NiosII的内窥镜视频和字符显示系统设计

传统内窥镜大多基于计算机从而导致设备庞大、不易携带。为此,文中设计了一种脱离计算机的内窥镜视频显示系统,并基于该系统提出一种字符叠加方案。该系统是以FPGA为主控芯片,在FPGA芯片内部搭建Nios II处理器,采用视频解码芯片、编码芯片及相关外设,实现了内窥镜硬件系统的构建。并对系统的视频数据处理流程、ITU656数据协议、图像字符叠加原理和相关程序设计思想进行了阐述。实验结果表明,该系统实现了内窥镜在串口控制下的字符和图像的叠加,具有电路结构简单、低成本、体积小、设计灵活等特点。     

基于FPGA的高精度频率电压转换系统设计实现

设计了一种线性F/V转换系统。传感器输出的脉冲频率信号经信号调理电路调理后输入FPGA,FPGA测量脉冲信号的频率,根据系统精度要求,需设计Q格式定点运算,测得的频率经FPGA定点运算后得到与频率大小成线性关系的D/A转换的数字量,控制串行DAC7551输出相应的电压值。实验结果表明,系统的转换精度优于0.1%,改变系统的设计参数可实现更高精度的频率信号到电压信号的转换。     

基于LabVIEW的激光器斜率效率自动测试系统

为了能快速方便地测量半导体激光器的斜率效率,利用虚拟仪器技术,设计了斜率效率自动测试系统.计算机通过RS-232接口向半导体激光器发送控制命令字符,按照一定电流步长不断改变激光器的输出功率,控制AD采样电路读取激光功率计的读数.然后将激光器的驱动电流值和功率计读数存储下来,并进行曲线拟合,计算得到激光器的斜率效率值.得到的结果与激光器说明书的标称值基本一致.