一种可穿戴式近红外光谱成像系统的前端设计

提出了一种连续波多通道可穿戴式功能近红外光谱成像系统的前端设计,用于实时同步监测脑功能活动。在该系统中,选择性能良好驱动简单的双波长LED作为光源,光源驱动电路采用可编程集成芯片,实现光源调制及时分复用,有效区分来自不同通道的信号,同时也去除了环境光等背景噪声的干扰。并利用光电二极管、ADS1299和GS1011完成信号的采集处理以及传输,实现一款低功耗、高精度、无线传输的功能近红外光谱成像系统前端。     

基于APD线列的单光子探测计数研究

单光子探测系统可以对单个光子进行探测;探测系统含有探测部分、淬灭电路部分和计数部分;探测部分主要由工作在盖革模式下的雪崩光电二极管组成;在盖革模式下的雪崩光电二极管发生雪崩后不能自然停止,淬灭部分主要为了主动抑制雪崩电流,快速降低雪崩电压,以达到提高探测效率,降低错误计数的目的;APD线列产生多个光子脉冲信号,计数部分的主要功能是对多路光子脉冲信号进行计数、显示并且可以控制每路APD的比较电压,保证每路APD淬灭电路的正常工作。     

基于LabVIEW的多通道电性能数字化自动测试系统构建及应用

为适应光电制导产品在生产及使用条件下低电阻、耐绝缘性及抗击穿性能的高速准确测量,针对大批量流线化生产测量需求,基于光电制导产品多通道复杂电气要求的特征,运用低电阻数字化测量技术、高电压隔离技术、数据通信技术和电机驱动技术,开发了一种基于LabVIEW的多通道电性能数字化自动测试系统,设计了系统的供电模块、产品自动对接机构、硬件测试电路和软件测试程序。采用独立的激励单元实现测量激励源的设置,采用开尔文四线测量法提高低电阻测量精度,采用多通道模拟量采集板卡实现小信号电压电流采集,采用传感器实现系统位置调整,同时通过RTX实时系统调度算法及多任务测控方法实现多种规格多通道电性能自动测试。经过方案设计及样机制作和测试验证,多通道电性能自动测试系统的应用解决了人工测试结果一致性不高,测试过程反复的问题,同时通过数字化的应用,提高了批量化生产线产品装配、测试及质量信息透明度,达到缩减人工,降低成本,提高效率的目的。     

采用硅光电二极管阵的快速光谱记录系统

硅光电二极管阵快速光谱记录系统包括硅光电二极管阵探测器及其致冷装置、扫描及驱动电路、低噪声前放及视频放大电路、采样保持及A/D变换电路计算机接口及相应的系统控制软件。这是我们自行设计的一种新型光多道分析器,系统框图如图1。来自光谱仪的分光光谱被硅光电二极管阵(RL     

半导体激光器驱动电路的计算机仿真分析

直接调制的大电流窄脉宽驱动电源是半导体激光器获得高峰值功率输出的重要保证.为了研究半导体激光器驱动电路,提高系统的精度和抗干扰能力,采用计算机仿真的方法分析了半导体激光器脉冲电源基本电路和雪崩晶体管脉冲电源电路.通过仿真结果表明,脉冲电源中元件的寄生电感及串联电阻对激光器工作电流脉冲的波形影响很大.当奇生电感小时,放电电流波形的上升时间就短.可为设计半导体激光器驱动电路时,提供选取R、C、L的依据,并保证工作在欠阻尼的情况下,要获得最大的放电电流,储能电容器上的充电电压要高,使电路的串联电阻尽量要小.     

电流配比可调Buck并联电路变换器设计

本文主要在现有的Buck电路模块基础上,设计了一种实现输出电流可控和多路并联输出电流配比可调的Buck电路变换器。该系统由Buck驱动电路,供电电路,采样电路,控制电路构成。采用ARM公司STM32F407为主控制芯片产生控制驱动功率开关器件IGBT的PWM脉冲,对直流输入电压和各种不同类型的的直流负载实现电压电流双闭环PID算法控制。该系统输出电压闭环控制稳定,可以同时给多个负载进行供电,并且各路输出的电流的比例可调。仿真和实验结果验证了该项设计的稳定性和可行性。     

新型航天飞行器20kW级空间电源设计

具有升压、降压,能量双向流动的空间电源成为新型航天飞行器的研究热点和关键技术。本文设计一种20kW级多路双向半桥结构的空间电源,具有以下功能和特点：拓扑结构简单,采用PWM闭环控制,利用Boost电路升压,Buck电路降压,不仅能够实现能量双向流动,而且可适应不同工况,不同输入电压下可选择不同电压恒压输出,电压精度高,电流纹波较小,系统效率高,体积和重量小,具有故障保护功能,可靠性高。     

低成本的程控大功率可调稳压电源设计

为了实现发动机转速均匀需要对其精确供油,设计了一种程控大功率可调稳压电源,给出了具体的软硬件设计方法。稳压电路的开关电源芯片LM2596ADJ反馈输出稳定电压,大功率扩流电路实现了电源的大电流驱动能力,控制器STM32和数字电位计AD5293组成的程控调节电路自主调节稳压电路的输出电压。最后,电路中补充完成了抗负载干扰电路的设计,较为明显地改善了电路的通用性、稳定性和抗干扰性。整个系统具有功耗低、体积小、成本低等特点。     

光伏发电三端口DC-DC变换器设计

设计并制作了一个光伏发电三端口DC-DC 变换器,用于稳定输出给负载供电,并实现三端口的MPPT(最大功率点跟踪)。本设计由双向DC-DC电路、主稳压电路、驱动电路、辅助电源电路等多个电路构成,其中2个升-降压控制器LM5117为核心器件设计一套可以充放电的双向DC-DC电路、LT8705构成一个主稳压电路。为提高电压调整率、负载调整率、精准控制输出电压、MPPT,MCU采用32位ARM微控制器STM32F103,以7路AD采样(输入电压、输入电流、电池端电压、电池端电流、负载端电压、负载端电流、负载识别处理电路输出采集端口)作为反馈实时进行PID调节和模式切换。最终实现了系统总体效率超过96%,模式无缝切换和三端口的MPPT。     

基于光照强度的PIN光电二极管响应时间分析

在PIN光电二极管应用中发现,光照强度对响应速度具有很大影响.论文研究了光强对响应速度的影响,提出了内部PIN结等效电场模型,并搭建了实验电路对PIN光电二极管在不同光照强度下的响应速度进行检测,验证提出的结模型,很好的解释了光电二极管从无光照到有光照这一过程中,光强越强,响应时间越短;而当光电二极管从有光照到无光照这一过程中,光强越强,响应时间越长这一现象.提出的模型和实验验证为光电二极管在响应速度要求较高的系统中的应用提供了理论分析依据,也为进一步提高PIN光电二极管的速度提出了有益的探索.     

通过USB接口控制数/模转换器的电路设计

在控制系统中经常用到一些模拟信号,通常使用数/模转换器输出所需的模拟信号。USB接口是常用的微处理器外部总线接口,通过USB接口控制数/模转换器非常便捷。以CY7C68013A和AD558为例,详细说明了通过USB控制数/模转换器的电路设计方法。     

太阳能跟踪控制器硬件设计

为了实现对太阳能全面而且有效率的使用,常用的方法是跟踪太阳的方位角,从而增加太阳能吸收的输出功率。这篇文章描述了太阳能跟踪控制器的控制思想,以及系统硬件组成控制算法。通过这种简易跟踪控制器的设计以及双轴太阳能跟踪控制器的可靠控制,可以实现太阳能利用率的提高。而且,通过手电筒模拟太阳光源,可以证明的是这个系统可以可靠的工作。整个系统主要由硬件和软件组成,硬件部分包括：单片机89C54RD＋外围电路,8位模数转换电路,光电检测电路,EEPROM电路,LED信号显示电路,供电电路,串行通讯电路等。此外,软件中单片机的控制和主监控程序是基于KeiluVision2．0平台编写的。最后,两个电动的舵机拖动双轴机械装置对太阳光源进行方位角和高度角两个方向的跟踪。     

基于PC机的函数发生器设计与实现

在了解DAC0832芯片的基础上,实现数字到模拟量的转换,通过对8255A的内部构造、控制字、方式字的设置以及如何将开关置入的数字信号传输到DAC0832进行数模转换,最终达到能输出正弦波、三角波、锯齿波、脉冲波,根据开关输入情况进行波形切换,实现用户操作的随意性。     

一种CMOS电流舵结构D/A转换器的输出级电路设计

设计了一种应用于CMOS电流舵结构D/A转换器的输出级电路，对输出级电路中的OTA电路和偏爱电路做了理论分析和计算，并给出了部分仿真结果。而且，备部分电路匹配良好，提高了整个DAC的性能。     

零压变换软开关的双PWM变换器的研究

对于双脉宽调制（PWM）变换器,当电路开通或关断的时候都会产生开关损耗和噪声污染。这些干扰在小功率电路中可以被忽略,但在较大型的风力发电系统中是应该极力避免的。为了减小甚至避免这些不利因素影响系统的平稳运行,设计了一种基于零电压变换软开关技术的双PWM变换器,并且结合了空间矢量脉宽调制技术和PR控制方法。通过仿真试验和结果分析,验证了优化的变换器能够很好地改善传统变换器的输入和输出性能。     

基于DAC5687的高速多通道信号模拟器设计

高速多通道雷达信号模拟器可以模拟当前战场的复杂电磁环境,对雷达装备的检修、调试具有重要意义.DAC5687是美国TI公司出品的一款双通道、16bit高速数模转换芯片,单通道转换速率为500MSPS,用gf 通信和雷达信号的产生.论文提供了一种基于FPGA和DAC5687的高速多通道信号模拟器的解决方案,并重点研究了单端高速数据传输线的PCB布线及匹配问题.     

RCD箝位反激变换器的研究

分析了反激变换器的工作原理,比较了反激变换器在电流连续模式和电流断续模式下的工作情况;详细介绍了一种开关电源RCD箝位电路的设计,通过计算和仿真选取了适合的器件和参数。Matlab仿真和实验分析结果表明,加入RCD箝位电路并选取适当的R、C值后,开关管的DS电压波形有了明显的改善,电压尖峰降低了60%以上,有效地减少了对开关管的应力要求和损害,降低了开关管的损耗。     

单周期和软开关控制的无桥PFC电路设计

针对功率因数校正(PFC)电路中MOSFET开关管导通损耗较大的不足,提出了一种新型的无桥功率因数校正电路结构.该电路利用两个不带体内二极管的IGBT代替传统的MOSFET开关管,结合改进单周期控制策略,在电路中加入了缓冲谐振回路减少了开关管的损耗,从而使该电路具有高功率因数、高效率的特点.利用Matlab进行仿真,结果表明,该新型无桥功率因数校正电路实现了输入电流对输入电压的良好跟踪,能够提高系统的功率因数,显著降低开关损耗,动态响应也得以改善,达到了预期效果.     

基于ADG1607十六通道湿度测量电路设计

为了解决多路湿度测量各个通道系统误差一致性以及简化ADC电路的问题,采用两片ADG1607电子模拟开关和一片AD7792数模转换器构成信号测量电路,通过MCU控制模拟开关阵列进行切换,实现十六路湿度模拟信号的采集,按照预设的顺序分时送入AD转换为数字量输出,通道切换需要稳定时间,经验值采取10ms。在输入电路加入合适的电阻和电容组成RC滤波电路消除开关切换带来一些毛刺干扰,同时引入正确的放电回路,防止电荷积累而影响测量精度。对电路进行测试,结果表明,各通道之间最大误差为0.17%,通道一致性评价为,相对误差0.003,平均绝对离差0.002475,标准差为0.095。该电路已经在实际的自动气象站中长期应用,无机械触点的模拟电子开关能够很好地适应频繁切换,其整体测量性能指标满足气象观测设备对湿度测量准确度的要求。