一种CMOS温度传感器的设计及其应用

提出了一种新的对温度传感器输出电压进行微调的电路和方法。利用温度自适应模块调节输出电压与温度关系曲线的斜率,并添加CMOS减法电路以调节曲线的截距。该电路结构简单,相比用电平平移电路和比例电路对输出电压进行微调,有更大的优越性。将该温度传感器,包括自适应模块与减法模块,用于稳定环形振荡器的输出频率,取得了较好的效果。     

一种高增益带宽积高摆率运算跨导放大器

运算放大器(OTA)是模拟和混合信号集成电路中重要的构成模块，在各类电路中有着广泛的应用，人们希望运算放大器能以低电源电压运行的同时保持高增益带宽积，这就对运算放大器的性能提出了一定的要求，对此，基于折叠式共源共栅结构提出了一种高增益带宽积高摆率的运算跨导放大器。该OTA基于0.18μm CMOS工艺设计，电路主要包含自适应偏置电路、反馈回路、折叠式共源共栅运算放大器等模块，利用自适应偏置电路代替差分输入对的尾电流源，提升动态电流和增益带宽积，通过反馈回路进一步提升电路性能。利用Cadence软件对电路进行仿真，仿真结果表明，在其他指标变化不大的前提下，该运放的增益带宽积和摆率相较于传统的折叠式共源共栅结构分别约提升了9倍和10倍。     

基于LMS自适应算法的电力载波高速数据采集模块的研究

本论文旨在研究一种新式电力载波数据采集模块,该模块用于解决电力载波测量过程中的电压、电流、温度等实时数据的传输瓶颈问题。本文在分析自适应LMS算法结构的基础上,以FPGA为控制核心,采用一种基于流水线操作和并行结构的自适应LMS算法的设计,完成采集模块的硬件层高速数据传输。本文最后用Hspice仿真工具对硬件电路进行了仿真,仿真结果表明,实时检测数据的传输延时小于2ms,可以很好的满足载波测量过程的信号预处理需求,同时保证了系统控制的灵活性。     

线阵CCD高速数据采集与实时处理系统

介绍了一种新型的线阵CCD高速数据采集与实时处理系统,其由高速ADC、高速缓存FIFO、比较器模块和数字信号处理器(DSP)构成,数据的存储和读取都由特殊设计的比较器模块启动,比较器的阈值自适应可调,使得FIFO只存储CCD输出的有效像元信号,从而减轻了DSP数据处理的负担,可实现实时处理。详细描述了系统工作原理、硬件电路及其控制逻辑和数据处理算法。本系统用于高速位移测量,实验表明,数据采集速率可达20MHz,最快响应时间为0.1ms,实时处理的效果较好。     

基于PXI的高速数字化仪模块

设计了一种基于PXI接口、双通道12位、采样速率250 Msps的高速数字化仪模块,给出该系统的工作原理、设计思想和实现方案,系统采用双通道A/D转换器进行采样,使用高性能FPGA器件进行通道控制、数据处理和接口设计,具有功能强大的前端调理电路,可以选择匹配阻抗和耦合方式、具有增益自动调整功能,满足大范围信号的测量要求.从硬件和软件两个方面对高速数据采集、传输和存储的关键问题进行了深入探讨.该数字化仪模块可方便的与其他PXI仪器组成测试系统,实现对信号的高速采样和长时间记录.     

图像边缘检测系统的硬件设计

介绍了一种视频检测系统中图像边缘检测子系统的设计方案及其实现过程。选择Sobe!算子作为设计系统的核心算子。该系统采用Ahera公司的FPGA（现场可编程门阵列）芯片作为中央处理器,由帧数据接收模块、像素值串入并出模块、像素窗口刷新模块、数据处理模块及相关配置电路组成。像素窗口刷新模块本质为一个移位寄存器,用于实现像素处理窗口的更新,并将更新后的数据送入数据处理模块实现Sobel算法和整个图像边缘检测的过程。系统在QuartusII软件平台下开发,通过仿真证明符合设计要求,并被成功下载到Cyclone系列FPGA中。本系统还可应用在需要对图像进行高速处理的场合。     

视频成像测井光缆传输系统井上电路设计

文章描述了一种基于FPGA实现的井上电路.该电路基于光缆传输机制,采用光模块完成光电转换,在FPGA内实现高速串行数据的数据恢复和曼彻斯特解码等处理,经视频模块处理后,完成对井下视频信息的恢复.其中,高速串行数据的数据恢复采用了过采样的处理方法.该电路结构简单、可靠性较高,与井下电路配合使用,可实现井下视频信号的可靠采集.     

光纤测温系统实时性及分辨率优化与应用

设计了基于拉曼光时域反射技术的船舶电缆分布式光纤测温系统.为了有效提高信号强度,系统硬件设计中改进了微弱光信号的探测及放大电路,并且基于FPGA+DSP高速数据处理模块来加快数据处理速度;针对拉曼反射信号信噪比低的特点,系统对采集信号采用数字累加平均与自适应阈值小波滤波相结合的去噪方法,在改善信噪比的同时缩短了测温时间.实验表明,设计系统测温距离达4 km,空间分辨率为1.5m,温度分辨率为0.1℃,系统响应时间为3.8s,满足设计要求,且综合指标优异.     

一种新型的用于高速串行接口的数据处理电路

本文提出了一种新型的用于USB2.0高速模式下(480Mbps的数据传送率)的数据处理电路.这种电路采用八位并行的方法将数据转换为USB协议规定的数据格式,包含一个高速、低功耗的并串转换电路及一个八分频电路.芯片设计基于TSMC公司的0.25μmCMOS混合信号模型,采用半定制(semi-custom)的设计流程.电路的前后仿真结果表明该数据处理电路达到了480MHz的传输速度,符合USB2.0的要求.     

一种应用于射频卡的集成稳压电路的设计

介绍了一种应用于射频卡中稳压电路的设计方案，分析了该电路各个模块的结构和整个电路的工作过程，用HSPICE对其进行了模块仿真验证，并进行了多目标流片，测试结果达到了设计要求，表明该稳压电路可以应用于射频卡芯片中。     

基于CMOS图像传感器的高速小型化成像系统设计

基于LUPA1300-2型CMOS图像传感器设计了一套高速、高分辨率、小型化,低功耗的成像系统。以FPGA作为系统的时序控制程序开发平台,采用Verilog硬件描述语言设计了传感器驱动、数据处理、通信和数据传输等模块程序,并对各模块的功能与结构进行了分析和说明。基于本文提出的成像系统框架开发了硬件电路,然后对整个系统进行了成像实验。结果表明,该成像系统驱动时序合理,与计算机通信正常,数据传输准确,图像质量高,系统运行稳定。     

SSCA算法中FFT模块的设计与实现

该文介绍了高效循环谱估计算法SSCA（Strip Spectral Correlation Algorithm）中FFT模块的重要作用,给出了一种FFT模块的设计和实现方案。该方案采用定常构形算法,可以很好地满足SSCA算法对FFT核心模块的并行化以及高速运算要求,同时数据处理采用流水线工作方式,大大提高了FFT模块的连续处理数据能力。仿真测试表明,该方案能够满足SSCA算法对FFT模块的运算要求。     

基于NIOS Ⅱ的高速数字频率功率计研究

文章提出了基于NIOSⅡ处理器的高速频率功率计的设计原理与实现,介绍了频率功率计系统的基本结构,同时给出了NIOSⅡ处理器的频率测量模块和功率测量模块的实现方案。按照该方案设计的频率功率计可以实现高速的数据处理能力和界面控制能力。     

一种多通道高速并行数据采集系统的设计与实现

介绍了一种基于DSP＋FPGA的高速数据采集系统的设计方案，结合TMS320VC5402定点DSP芯片强大的数据处理能力与FPGA构成线性流水阵列结构．该系统能够以80Mbps采样速度完成大容量数据的获取，从而使系统具有良好的数据采集性能。在数据处理过程中，本方案提出了用硬件电路方法来实现数据的实时无损压缩存储或转发．从而实现多通道高速并行数据采集的设计思路。     

用分布运算实现数字自适应滤波器的多存储模块结构

本文描述一种多抽头自适应横向滤波器的新结构。它的基本原理在于使用分布运算技术而在实现滤波器功能时不用任何乘法器。在这种结构申,N个滤波器抽头分成M个模块,每块有R个抽头。这M个模块同时操作,因而具备了高速信号处理能力。这种类型的自适应滤波器能用微处理机或晶体管—晶体管逻辑集成电路方便地实现。本文给出了一个简单的硬件试验模型,这个模型适用于采用微处理机和简单外围接口电路的8点和16点横向自适应滤波器。样机试验结果证明了用这种结构实现多抽头数字自适应滤波器的可能性。     

高速可重构谱分析电路模块的设计

采用新一代专用高速FFT处理芯片A41102及现场可编程门阵列（FPGA）技术,实现子一种硬件结构可以根据不同处理条件进行重构的高速频谱分析电路模块。文中详细介绍了此电路模块工作原理及其硬件结构可重构的实现方法。最后给出此电路模块的实测性能与Ti公司TMS320C30实现相同性能的比较结果。     

一种DSP用数模混合型锁相环设计

提出了一种用于DSP的高性能低噪声高速电荷泵锁相环电路。其鉴频鉴相器模块具有高速、无死区等特点;电荷泵模块在提高开关速度的基础上改进了拓扑结构,使充放电电流的路径深度相同,更好地实现了匹配。为了达到宽调谐范围的目的,电荷泵模块采用1.8V电源电压,而压控振荡器模块采用3.3V,这样可充分利用电荷泵的输出电压范围实现宽调谐。电路设计基于0.18μm1P6MCMOS工艺,结果表明,锁相环电路功耗为34mW,中心频率100MHz,频率输出范围50MHz～400MHz,各项性能满足设计指标要求,并使芯片噪声、速度和功耗最优。各模块电路可应用于其他相应的功能电路,对相关领域的设计具有一定的参考意义。     

用M57215模块驱动的GTR保护措施

用Ｍ５７２１５模块驱动的ＧＴＲ保护措施廖育武（襄樊大学，湖北襄樊，４４１００３）１．引言Ｍ５７２１５模块是日本三菱公司较早推出的大功率三极管驱动电路。该模块电路成熟，应用电路简单，对外部环境要求不高，特别是电源适用范围很广。Ｍ５７２１５模块在国内应用...     

甚短距离并行光传输模块研究

提出了一种满足光互联论坛(OIF)标准的10 Gbps甚短距离光传输模块设计方案,该甚短距离(VSR)传输模块主要由高速并行光收发器模块和超大规模接口适配电路组成.讨论了基于面发射激光(VCSEL)的并行光收发器模块结构及高密度光纤阵列耦合封装技术,采用可编程逻辑器件芯片设计了接口适配电路.     

暖通空调变风量制热能耗精准监控方法研究

在建筑行业中，暖通空调的能耗占比很大，特别是对于公共建筑与大型建筑来说，由于暖通空调应用率很大同时建筑面积较大、能耗惊人。为更好地实现暖通空调的运行优化控制，设计暖通空调变风量制热能耗精准监控平台。该平台由传感器模块、控制器模块、异常数据处理模块构成。在传感器模块中，设计三种传感器，分别为压力传感器、温度传感器、气体流量传感器，利用三种传感器收集数据信息。在控制器模块中，设计的控制器由电源电路、预驱电路、最小系统应用电路等构成，以此实现平台监控，综合传感器数据获取监控结果。异常数据处理模块负责对监控数据中的异常能耗数据实施识别与清洗。平台性能测试结果表明，在每天六小时的测试中，设计平台制热能耗监控的平均绝对误差值低于1.0kwh，最大绝对误差值约为1.12kwh，平均相对误差值低于0.2%，最大相对误差值为0.189%，整体监控误差很小。