基于MSP430自动增益控制放大器的研制

针对放大器增益控制范围小、频带范围较窄、信号强弱不均匀等问题,基于MSP430单片机设计并实现了一种混合信号传输的AGC放大器。在分析AGC放大器整体框架的基础上,根据其组成结构,分别对内部模块、可编程增益放大电路、直流放大器等进行了研究;采用MSP430单片机对电压的幅值及频率进行采集、显示并进行控制。实验结果表明:该放大器的输入信号处于不同频率、不同时间时,其输出电压的变化波动约为5%,完成了较大的增益控制范围、中等带宽以及增益的闭环控制。结论表明:该放大器能对增益进行自动调整,同时缩短了建立时间,满足了部分无线通信系统自动增益控制的要求。     

基于FPGA和自动增益控制技术的宽带数字频率计

设计了一种基于FPGA和自动增益控制技术(AGC)的新型高精度频率测量系统。AGC电路会根据输入信号的幅度值自动调整电路增益,使输出信号稳定在特定值附近。通过等精度测量方法,实现双路正弦波或方波的频率、相位差、占空比等要素的同步测量,其中100 MHz内的正弦波测频相对误差可控制在10~(-4)内。利用NIOSⅡ软核驱动键盘、液晶屏等外围模块,并添加蓝牙接口,具有较强的实用性。     

基于DDS芯片的信号源设计

文中介绍一种基于DDS芯片AD9833的信号源,该系统采用FPGA与AD9833相结合的方法,以FPGA为控制核心,以AD9833为直接数字频率合成器,以AD8320为幅度调节器,实现了输出频率、幅值和相位灵活可调的正弦波、三角波和方波信号,实测结果表明该系统输出信号频率误差小、分辨率高.     

远程幅频特性测试系统设计与实现

以STC12为任务控制与数据处理核心的放大电路,设计实现了幅频特性测试系统。利用直接频率合成芯片AD9852自制信号源,完成了1~40 MHz频率范围内(步进为1 MHz)信号的自动扫频,输出电压峰峰值5~100 m V之间连续可调,可为待测电路提供频率、幅值、波形可调的输入信号。待测电路输出信号通过嵌入式处理器内置ADC高精度采样处理,实现40 d B增益及0~40 d B的无失真连续可调。将该幅频测试仪通过双绞线和Wi Fi模块联网,可远端通过笔记本电脑测试、显示、存储被测电路的幅频特性曲线,其电压增益精度优于0.5 d B。     

基于模糊控制的天幕靶高灵敏度技术研究

探测灵敏度是衡量天幕靶性能优劣的重要指标,针对以往探测灵敏度控制方法存在的缺点,现提出了一种基于模糊控制原理的自动增益控制(AGC)方法。该方法用背景天空亮度高低和背景噪声大小作为控制用的调节因素,通过压控增益放大器改变模拟信号通道的电压增益,实现了灵敏度的自动控制。通过实验表明,采用AGC模糊控制方法,在相同的实验条件下,在提高了探测灵敏度的同时,弹丸信号幅值波动范围减小为原来的1/2,实现了天幕靶高稳定性、高灵敏度、自适应性强的目的。     

一种低成本AGC电路研制

在微弱信号检测中,当输入信号变化范围很大时,固定增益放大电路不能满足要求,必须采用自动增益控制(AGC)电路。在对AGC电路进行研究后,提出了一种低成本的AGC电路,仅采用1个LM324集成块。其中,二级运放放大输入信号,一级运放产生控制电压。实验表明,电路增益在43~68dB之间自动变化,AGC控制达到25dB。可作为一般弱信号检测放大电路。     

基于MC34063负反馈支路自动增益控制电路设计

自动增益控制电路(AGC),广泛应用于无线通信、工业自动化及医疗设备等。它根据输入信号幅度波动进行增益切换,使输出信号幅度维持稳定。目前AGC环路多采用输出信号峰值检测、AD采集、比较器和环路滤波器产生控制信号,控制可变电压增益放大器(VGA)增益,电路设计复杂,成本高。本文设计一款基于MC34063负反馈支路的自动增益控制电路,该电路由AD603放大器、精密整流峰值检测器、运算电路和MC34063电路组成,创新利用电源芯片产生VGA增益控制电压,该方法可替代传统的负反馈支路环节,电路简单,成本低,响应速度较快。     

基于DC-DC转换技术的自动增益控制器设计

自动增益控制(AGC)广泛地应用于工业控制自动化、无线通信等领域。传统的自动增益控制采用微处理器控制A/D来检测系统输出,动态调节D/A的输出来改变可变增益放大器(VGA)的增益控制电压,最终实现系统输出的恒幅,但存在成本较高、系统复杂、调节时间受限等缺点。文中设计了一款基于DC-DC转换技术的自动增益控制器,巧妙利用DC-DC芯片内部基准电压产生增益控制电压,具有低成本、电路简单、调节迅速等优点。     

基于AD9859的宽带自动稳幅信号发生器设计

介绍了直接数字频率合成(DDS)技术和压控增益放大器,阐述了一种幅值稳定数控可调的正弦波信号发生器的基本原理.利用ADI公司设计的高性能DDS芯片AD9859以及压控增益放大器AD8336,结合峰值检测电路和STM32微控制器芯片实现宽带幅值稳定数控可调的信号发生器设计.设计能够产生频率准确、幅值稳定的正弦波信号,正弦波频率范围10 kHz～10 MHz连续可调,幅值0～5VPP数控可调,是一种性能良好且简易的数字信号发生器设计,可作为实验室常用的正弦波信号源方案设计.     

基于AD603和MC34063的AGC控制器的设计

自动增益控制器(AGC)广泛应用工业自动化控制领域,放大器时变增益使得控制的输出恒定具有切实应用价值,为使系统调节迅速,设计了一款基于AGC芯片AD603和开关电源芯片MC34063结合的AGC控制器,巧妙利用MC34063的稳定的基准电压和动态电压调节输出接入AD603增益控制端来控制放大增益,达到系统输出幅度恒定的目的;具有稳定,减少输入干扰的影响,调节迅速等优点。     

基于FPGA的科氏质量流量计数字闭环系统设计

设计一种科氏质量流量计(Coriolis mass flowmeter,CMF)数字闭环系统,实现CMF稳定闭环工作条件.采用高速数字电路以及现代信号处理技术取代了传统的模拟正反馈系统来实现CMF闭环控制,使CMF测量管稳定维持在简谐振荡状态.利用模拟数字转换电路(A/D)将传感器输出的信号完整采样,借助现场可编程器件(FPGA,Field Programmable Gate Array)对信号进行分析与处理,根据信号特性进行相应的数字滤波、幅值解算,实现CMF闭环系统的幅值增益和相位的精确控制.实验结果表明:该数字闭环系统具有动态特性好、稳定性好等优点.     

交流电压智能传感器中信号处理的相关性分析

针对交流电压智能传感器中重要却难测的电力参数电压有效值U、初相位θ,提出了相关性分析方法和利用误差最小均方法对第一个采样点(0)的估计及其对测试精度的影响,并将它们与传统的定义法进行了分析、比较,指出相关性分析法能有效降低采集信号中干扰的影响,基于误差最小均方法的(0) 估计能显著提高θ的测试精度,从而降低对电路性能的要求,简化系统,降低成本,提高测试性能.实验表明:相对于定义法,相关性分析法并结合基于误差最小均方的(0)估计可降低采样频率近3倍,信号中干扰幅值的要求从远小于信号幅值的3%可放宽到信号幅值的12%.     

空间光学遥感器的多光谱TDI CCD信号检测及仿真

为了实现采用高性能多光谱TDI CCD 对空间光学遥感系统的合理设计及应用,提出了对CCD控制信号的高速并行实时检测方法和视频图像连续输出的仿真设计方案。利用CCD行读出及转移的200µs周期,对48路控制CCD驱动信号和31路直流偏置信号进行并行实时逻辑分析及检测。同时,把预制的CCD模拟图像,从磁盘阵列经PCI-X及LVDS总线高速传输到由FPGA、D/A、放大和滤波电路组成的视频图像生成系统,实现可连续、实时输出各种模拟测试图像。实验结果表明,可同时输出3路6MHz频率的彩色图像和8路12MHz频率的全色图像象素信号波形。象素信号基准电压8V;振荡幅值0～1.7V。有效采样时间和信号稳定度均满足成像电路的仿真测试要求。     

基于主成分分析的特征频率提取算法及应用

通过研究主成分分析(principal component analysis,简称PCA)中有效特征值与信号频率和幅值之间的关系,发现有效特征值的数量是由原始信号中频率成分的个数决定,与幅值、频率和相位的大小无关。信号中每个频率产生两个有效的特征值,且幅值决定协方差矩阵C的特征值在其分布图中的排列顺序。提出了一种基于PCA的特征频率提取算法,该算法可实现对单个或多个特征频率的准确提取。将此方法应用于大型转子系统轴心轨迹的提纯上,效果优于谐波小波和小波包算法。     

高精度声呐信号预处理系统的改进与实现

针对高精度声呐信号预处理系统中出现的时钟频率选择及过控问题进行了研究.在对多次实验结果进行观测和研究的基础上,利用傅里叶变换法,以AGC的控制特性为依据,分析了窄带带通滤波器的幅值延迟效应及上限比较器输出脉宽不确定性对系统的影响.相应地对高精度声呐信号预处理系统进行了改进并予以工程实现,给出了AGC时钟的最优选取准则,去除了前述因素对系统的不利影响.测试结果表明,改进后的预处理系统工作稳定,完成AGC的时间显著缩短.     

光斑位置检测系统中自动增益控制电路的设计与实现

文中设计了一种应用于激光通信光斑位置检测系统的自动增益控制(AGC)电路。该电路采用数字式增益控制、两级放大实现,第一级为可变增益放大电路,用于实现对放大电路增益的控制并将电流信号转换为电压信号,第二级为固定增益的反向放大电路,实现对电压信号的反向,以满足A/D转换对模拟输入信号的要求。实验结果表明,该放大电路可以实现对9 n A~90μA的输入电流的线性放大,总增益可控动态范围为94~154 d B,在增益为154 d B时,输出总噪声为85.2μV,满足光斑位置检测系统对放大电路低噪声、高增益、宽动态范围的需求。     

简易矢量网络分析仪设计

简易的智能化网络分析仪采用低功耗32位ST公司Cortex-M3内核ARM微控制器STM32F103进行控制,由正交扫频信号源、低通滤波器、乘法器、ADC模数转换、波形显示等功能模块组成,能对测量的数据进行处理。通过键盘设置STM32输出控制字和数据控制专用集成DDS芯片AD9854产生两路频率的正交信号。两路正交输出的信号经椭圆滤波器满足电压控制可变增益放大器vca822构成的放大器后得到幅度可以调节的两路正交信号。正交信号I路接RLC网络,得到一路带衰减和相移信号,由两个芯片AD835构成两路模拟乘法器分别与I路和Q路信号相乘,由STM32内部两路12bit的A/D采集,分析处理后有液晶屏显示幅频、相频特性曲线、电压增益、-3d B带宽值等功能。     

超声波探伤发射电路的分析设计

提出了基于STM32和FPGA的超声波探伤系统,设计了激励脉冲宽度、幅值和重复频率可调的发射电路。该电路使用高压电源模块,可以提供0~400 V可调的直流电压,重点运用基尔霍夫电压定律推导了电容充放电时间,分析了电容电阻对发射电路的影响,确定了阻容参数的选择。根据计数器方法,用FPGA编程实现了触发脉冲对开关元件的控制,满足了触发脉冲重复频率可调的要求。最后对发射电路进行了验证,结果表明电路性能良好、具有很好的实用性。     

用于金属拔丝的调频调幅大电流窄脉冲电源

介绍了一种将电流脉冲的电塑性效应应用于金属拔丝的调频调幅大电流窄脉冲电源系统。电源初级储能环节采用常规三相桥式整流和LC滤波;中间二次储能电路采用Buck变换器,利用全控型功率开关器件IGBT调节电热电容的充电电压,进而控制输出脉冲电流的幅值;而窄脉冲的形成则由电热电容、输出回路电感和等效负载电阻决定,由高频晶闸管进行控制。电源输出脉冲电流的频率和幅值可实时调节、数字显示。运行及测试结果表明,电源系统工作稳定,脉冲电流幅值和频率调节方便,控制准确。     

IPMC电学性能的实验研究

采用商业Nafion溶液浇铸空白膜,通过建立的电流测试平台测试IPMC(ionic polymer-metal composites)空白膜的电压电流关系。输入信号是正弦电压,幅值取1 V,1.2 V,2 V,3V,得出频率为0.1 Hz的电压电流特性变化规律,确定出产生非线性的临界值;同时测试了频率取0.1 Hz,1 Hz,10 Hz,幅值为2 V的条件下电压电流特性变化规律。实验结果为IPMC材料的应用提供了电学控制基础。