基于分数阶滑模观测器的永磁同步电机无传感器矢量控制

为解决基于传统滑模观测器的永磁同步电机转速和位置估计精度不高以及抖振过大等问题,设计了一种分数阶滑模观测器。首先根据分数阶理论提出一种分数阶滑模趋近律,并证明其稳定性;然后将永磁同步电机的定子实际电流与估计电流的差值作为滑模面,利用分数阶滑模趋近律设计滑模观测器的控制律,获取反电动势后采用锁相环提取转速和位置;最后建立了永磁同步电机无传感器矢量控制的仿真模型。仿真结果显示新型分数阶滑模观测器不仅静态性能好,而且与基于指数趋近律设计的滑模观测器相比,具有动态跟踪速度快、观测精度高、抖振小等优点。     

锁相环技术在频率跟踪中的应用研究

本文介绍锁相环及其频率跟踪的基本原理,给出二阶锁相环和四阶锁相环的设计依据。在此基础上,对四阶锁相环实现频率跟踪的转换时间进行了仿真,就如何减小频率跟踪的转换时间提供了可行方法。通过对锁相环的分析和仿真,达到优化设计频率跟踪方案的目的。     

MM74HC4046在电压型逆变器中的设计与优化

针对通用锁相环频率特性中高频部分线性不足的问题,对锁相环进行了改进。通过对MM74HC4046锁相环内部结构的分析,提出了一种锁相环频率特性的优化,设计出扩展压控振荡器的频率范围和改善其控制电压的电路。通过实验验证,优化后的锁相环频率特性线性度和稳定性都有了很大的改善,使得锁相环电路有更广泛的应用和很强的实用性。     

模拟锁相环电路设计

针对现有模拟锁相环的缺陷,作者提出选用进口高品质VCXO自行设计制造模拟锁相环的设想,文章介绍了电路中各部件的设计和选择,并通过实验对此方案进行测试,给出了锁相环电路各项指标的测试结果,从而验证了这种锁相环电路的可用性,以及电路改进的可能性。     

一种基于FPGA实现的全数字锁相环

锁相环被广泛应用于电力系统的测量和控制中。介绍了一种新型的基于比例积分控制逻辑的全数字锁相环。通过对其数学模型的分析,阐述了该锁相环的各项性能指标与设计参数的关系,并由此提出了具体的设计方法,同时提供了一个基于MAX+PLUSII软件和FPGA器件完成的设计实例。仿真和实测结果表明了该锁相环设计方法的正确性和易实现性,也验证了该锁相环的良好性能。     

高阶电荷泵锁相环环路滤波器的设计

考虑到电荷泵锁相环离散采样特性,本文提出了高阶电荷泵锁相环环路滤波器的模块化设计方法.它可以将电荷泵锁相环设计成任意要求的阶和型.这样的锁相环既能消除相位抖动,又能跟踪大的频率阶跃或斜升的输入信号.通过对所设计的电荷泵锁相环稳定性和特征分析,确定了环路参数的选择范围,得出n阶n型的锁相环均优于其他类型.对两种类型的电荷泵锁相环的仿真,结果表明了设计方法的有效性和分析方法的正确性.本文的设计方法为高阶电荷泵锁相环滤波器的设计提供了重要的参考和指导.     

一种基于锁相环的可变量程转速控制系统

介绍了基于锁相环的转速控制原理,设计了一种基于锁相环的可变量程转速控制系统,利用所设计的锁相环及窄带跟踪滤波的特点实现了转速信号的提取。数学推导和试验结果证明了这种系统的有效性。     

单片机程控锁相环及其在晶闸管触发控制中的应用

利用单片机内部定时器／计数器实现的程控锁相环,工作稳定可靠,当输入信号频率发生波动时能实现自动跟踪。阐述了程控锁相环的基本原理和实现方法,给出了应用程控锁相环实现高精度晶闸管触发控制的设计实例。     

锁相环环路特性新型分析和优化方法研究

在分析Ⅱ型整数分频锁相环稳定性、锁定时间、相位噪声和参考杂散等特性的基础上,推导了锁相环的最优稳定条件,提出了一种基于环路非线性特性的新型锁定时间模型并推导得出对应的锁定时间公式,分析了锁相环中的相位噪声和杂散与环路特性之间关系。为验证理论分析结果,利用MATLAB软件完成了锁相环建模仿真,设计了基于ICS663和ICS674的Ⅱ型整数分频锁相环电路并完成了相关测试工作。仿真及测试结果均与理论分析相吻合,表明了锁相环锁定时间与初始频率差成正比而与其环路截止频率ωC的平方成反比,杂散噪声贡献与锁相环参考频率ωREF和ωC之比的平方成反比,在压控振荡器噪声贡献占主导的情况下输出相位噪声性能只由ωC决定而与其他环路参数无关。     

基于ADF4360-8的集成化低相噪频率合成器设计

结合锁相环技术的基本原理,介绍了一种采用锁相环技术产生高稳定度信号的低相噪频率合成器的设计思路。采用集成锁相环芯片ADF4360-8来设计锁相环电路,并给出了系统的具体电路参数、实际应用的设计要点和设计注意事项。最后经过仿真,得出系统环路带宽内相噪为-105dBc,符合系统设计要求。     

CMOS全集成低压低功耗锁相环设计概述

锁相环是现代电路系统尤其是通信系统中非常重要的一个部分,通常锁相环的性能指标很大程度上影响着整个系统的整体性能。随着人们对低压低功耗的需求日益增长,低压低功耗锁相环的研究也成为了非常热门的方向。总结了近年来在低压低功耗锁相环研究方向具有代表性的技术和解决方案。低压下电荷泵电路电流的匹配、低压低功耗的压控振荡器的实现以及低压下较快速度的分频器设计都成为低压低功耗锁相环设计必须要面对的难题。     

一种模数混合结构的延迟锁相环设计

数字系统通信的不断发展,多种延迟锁相环结构的出现满足了不同应用要求。提出了一种模／数混合结构的延迟锁相环,改善了传统模拟锁相环和传统数字锁相环各自的缺点,在数字系统中作为集成电路模块单元使用。采用TSMC的0．25μm,1P5M,CMOS混合信号工艺进行加工制备,模块单元面积140×190μm2。     

数字锁相环的优化设计与应用

为了提高数字锁相环的工作频率、改善环路性能,提出了提高环路的优化设计方法,给出了数字锁相环（DPLL）的工作原理,通过对数字锁相环电路的设计分析,详细论述了利用数字微分将锁相环的鉴相器和环路滤波器完全数字化的电路设计方法,仿真结果表明：环路的工作频率由原来的几百kHz提高到几MHz,目前该数字锁相环已成功地应用于某测控系统中,应用结果证实：该数字锁相环具有工作频率高、捕获时间及精度可调、接口简单、通用性好等特点,可推广应用于远程测量与控制系统中.     

应用于USB全速设备中的锁相环设计

针对USB全速设备中通常需要外接晶振来为芯片提供时钟这一问题,提出了一种适用于USB全速设备的低功耗锁相环的实现方法.根据USB全速设备中的数据传输速率,该锁相环设计在标准电荷泵锁相环的结构上增加了时钟信息提取单元和低功耗控制模块,采用了改进的鉴频鉴相器和和差分型压控振荡器实现,并在0.35μm标准工艺下完成了锁相环版图.实验结果验证了该锁相环电路性能,结果满足USB协议要求.     

基于ADF4118的C波段频率合成器的设计与实现

基于锁相环频率合成技术,以锁相环芯片ADF4118、压控振荡器HMC505和八分频器HMC363为核心器件,设计了频率为6.812-6.872GHz的锁相环频率合成器。文中对频率合成器的实现方案进行了详细分析,并给出仿真和实验结果。     

一种实用的5阶电荷泵锁相环性能分析与设计仿真

本文在分析5阶锁相环基本原理和线性化数学模型的基础上,给出了一种实用的4阶环路滤波器的设计方法,用Matlab编程计算锁相环的参数;用ADS工具对系统性能进行仿真,仿真结果与预期结果相吻合;比较了具有相同环路带宽和相位裕度下的高阶锁相环的杂散性能。这对5阶电荷泵锁相环的系统设计和仿真有一定的指导意义。     

一种低抖动快锁定的时钟数据恢复电路设计

采用TSMC 0.13μm CMOS工艺,设计了一种基于延迟锁相环(DLL)与锁相环(PLL)混合技术的时钟数据恢复(CDR)电路。它结合延迟锁相环电路追踪速度快和锁相环电路抖动抑制能力强的特点,与通常基于二阶锁相环结构的电路相比,在输出抖动相同的情况下,具有更快的锁定时间。仿真结果表明该电路可以成功恢复出480 MHz伪随机数据,数据峰峰值抖动约为39 ps,即相对抖动约为0.02 UI,锁定时间约为793 ns,较二阶锁相环结构的电路提升了32%。芯片核心电路面积为0.15 mm2,1.2 V电源供电下消耗功耗6.9 m W。     

一种低噪声亚采样锁相环的设计

介绍了一种2.4 GHz的低噪声亚采样锁相环。环路锁定是利用亚采样鉴相器对压控振荡器的输出进行采样。不同于传统电荷泵锁相环,由于在锁定状态下没有分频器的作用,由鉴相器和电荷泵所产生的带内噪声不会被放大N2倍,从而会使锁相环的带内噪声极大程度地减小。在输出电压摆幅相同的情况下,压控振荡器采用NMOS-PMOS互补结构降低了锁相环的功耗。锁相环的设计在TSMC 180 nm CMOS工艺下完成,在1.8 V的供电电压下,锁相环功耗为7.2 m W。在偏移载波频率200k Hz处,环路的带内噪声为-124 d Bc/Hz。     

全数字锁相环在可编程中频电源中的应用

本文提出了一种新的利用全数字锁相环实现中频电源的起动和跟踪方法。在文中详细的论述了全数字锁相环的构成,逐步分析了数字鉴相器,数字滤波器,数字震荡器的工作原理,并绘出了各个模块的工作时序图。通过线性近似,推导出全数字锁相环一阶和二阶系统的数学模型,对其进行了理论分析。仿真实验验证了这种全数字锁相环实现的可行性。最后提出了将全数字琐相环和失锁检测电路,扫描发生电路集成到FPGA中,这种全新的锁相环结构方式应用在整个中频控制系统中简化了结构,提高了控制系统的可靠性和集成度。     

基于坐标系变换的并网锁相环性能分析

锁相环技术广泛应用于光伏并网发电系统中,其性能直接影响电网电压频率、相位检测的准确与否.对d-q变换的单同步坐标系软件锁相环、双同步解耦软件锁相环和增强型软件锁相环这三种软件锁相环进行仿真比较分析,通过分析单相电压跌落、双向电压跌落、单相短路、频率突变和电压偏移等情况,得到不同软件锁相环技术的优缺点.该分析为后期并网型逆变器的设计提供了依据,特别是在电网电压存在畸变或不平衡的情况下,选取适当的锁相技术可以有效提高系统并网能力.