基于FPGA的标准正弦波信号源设计

该文介绍一种利用频率合成波形发生技术、通过单片机结合FPGA器件设计的两路相位差可调的程控低频正弦波信号发生器,输出正弦波频率分辨率0.1Hz,两路相位差分辨率0.1°,输出波形失真小、频率精度高、稳定性好,该电路设计新颖、集成度高,可作为基准信号源模块用于电能表校验等高精度系统中。     

低功耗多通道差动脉冲发生器的设计与实现

针对脉冲发生器输出信号极性不易调节、功耗较大等弊端,设计一种低功耗多通道差动脉冲信号发生器.该发生器由电源模块、主控模块、脉冲发生模块组成,与其他脉冲发生器相比,电路更为简单,并解决了输出信号极性可控的难题,且可实现输出信号的幅值、脉宽、频率等参数可调.通过实际电路实验得出,实验结果与理论分析结果吻合,且幅值可调范围为1.7~10 V,频率可调范围为10~1 000 Hz,脉宽可调范围为50~5 000μs,并可实现任意两通道的差动脉冲输出,且功耗较低.因此所设计的电路具有实际意义,可应用于植入式刺激器等领域.     

基于FPGA的DDS激磁信号源的设计

利用DDS技术,结合QUARTUS Ⅱ、MATLAB等软件,在FPGA芯片上设计实现了一个频率可调的正弦信号发生器.DDS技术设计的信号相位变换连续、稳定度高、易于调整.经过软件设计和硬件验证,结果符合输出频率50Hz～20kHz可调的技术指标.DDS激磁信号源设计具有可靠性、可行性及控制的灵活性.     

基于DDS技术的信号发生器的设计与实现

基于直接数字频率合成器(DDS),以单片机为控制器,控制AD9850来产生高精度的正弦信号和方波信号,通过键盘灵活准确地调节频率的大小,完成信号发生器的设计与实现.可以为各行业提供所需的特定信号.测试结果表明,该信号发生器可以产生两种信号,输出波形稳定,精确度高且频率可调.     

一种可输出预置序列的新型程控电源设计

设计了一种以智能控制为载体输出预置序列的程控电源。以100个脚的STM32F103VCT6为核心控制芯片,通过开放式串口对电源进行自定义编程,实现在人机界面上预置输出序列并输出电压电流值的功能。针对电源的性能及误差进行分析,实现在智能和手动控制两种方法中转换的预置时间序列的恒流恒压、输出,同时电源具有短路以及过流过压过热保护功能。设计的"预控电源"样机具有输出稳定、操作方便、界面简洁、成本低等优点,是一种新型智能化的程控电源。     

基于共源共栅反相器的极低功耗Sigma-Delta调制器设计

为了满足穿戴式医疗设备中低功耗、高精度的模数转换应用需求,设计一种基于共源共栅反相器的低功耗14 bit/500 Hz Sigma-Delta调制器电路.在低电源电压环境下,该电路采用栅压自举开关完成了高精度的信号采样.利用共源共栅反相器替换传统Sigma-Delta调制器的跨导放大器（DTA）,有效降低了电路功耗.电路采用SMIC 0.13 μm 1P8M 混合信号工艺实现,测试结果表明,在供电电压为0.6 V、时钟频率为256 kHz、信号带宽为500 Hz内,Sigma-Delta调制器输出信号最大信噪失真比为69.7 dB,有效精度为11.3 bit,功耗仅为5.07 μW.     

基于HMC470LP3的程控衰减器设计

基于程控衰减器[1]广泛用于信号接收机和信号发生器,利用HMC470LP3[2]数字衰减器设计了一款程控衰减器。并列举了该设计过程中碰到的信号损耗过大、低频信号衰减精度差、阻抗不匹配、信号泄露大等问题,以及解决办法。最后通过测试结果验证了基于HMC470LP3的程控衰减器有较好通道损耗、通道频响、信号泄露指标,达到了预期的目标。     

基于LTC1064的多功能程控滤波器设计

为了克服传统滤波器中心频率和截止频率不易改变的弊端,提出一种基于LTC1064的多功能程控滤波器设计方法．该方法利用单片机改变AD9851输出到LTC1064的时钟频率可方便地实现滤波器中心频率和截止频率的改变,通过改变输出脚的接法可实现不同滤波器的转换．实测结果表明,多功能程控滤波器的各项指标均达到了设计的要求．     

基于FPGA的双路DDS信号器发生器的设计

提出了一种基于FPGA器件的双路DDS信号发生器的原理和实现方法。详细分析了双路DDS信号发生器的设计原理、给出了用FPGA器件实现DDS控制核心的逻辑设计和单片机程序设计方法,设计的信号发生器具有频率、相位、波形、幅度等参数高精度可编程控制的优点。     

基于DDS和PLL技术的便携式数字扫频仪的设计

设计了一款体积小、功耗低、使用灵活、成本低廉的便携式数字扫频仪。系统的硬件设计采用DDS(直接数字式频率合成器)技术产生0~70 MHz的输出频率,电容三点式压控振荡电路及MB1507琐相环电路产生70~500 MHz的输出频率,并用自动电平控制电路,保持输出振幅的稳定,用程控衰减电路实现输出幅度的连续可调。软件设计实现了扫频步进长度的连续可调、及对波形峰值和谷值点的标识。设计创新地使用DDS和PLL技术产生扫频信号,用PIN二极管取代继电器作为波段开关,增加频率的测量范围,提高了系统的响应速度和可靠性。测试结果表明:基于该方案设计的便携式数字扫频仪性能稳定,各项指标优良,频率测量范围为0~500 MHz。     

用于高压电气设备监测装置的激光发生器

针对电网中的高压电气设备监测装置稳定性受其供电电源影响的问题,为了保证其能够长期稳定运行,研制了高稳定性激光供电发生器.激光供电发生器由主控制器单元、脉冲信号发生单元、压控恒流源单元和保护电路单元组成.采用线性深度负反馈提高激光供电发生器长期稳定性,为了进一步提升系统稳定性,对MOSFET输出特性曲线采用高精度分段拟合,构成二阶稳定系统.结果表明,最窄驱动脉冲宽度为15 ns,最大驱动脉冲幅值为10 A,长期稳定性优于3×10^-6,为高压电气设备监测装置在电网中的稳定运行提供保障.     

初级侧控制准谐振LED驱动电源的研究

针对LED驱动电源设计上所存在的问题,本文基于初级侧控制及准谐振技术,设计了一款12W的LED照明驱动电源,该电源采用单端反激式准谐振电路作为其主电路拓扑,并在其前端增加了boost功率因数校正电路,主电路和功率因数校正电路的开关管均由一个控制芯片iw3614统一控制;同时,给出了初级侧控制的准谐振LED驱动电源的准谐振模式及恒压和恒流的控制原理及电源的各项设计参数,并做了准谐振开通、恒压和恒流等相关实验.实验结果表明,该电源实现了开关管的准谐振开通,输出电压稳定在30 V,输出电流稳定在372 mA,具有较好的恒压恒流特性;当输入电压在180～264 V变动时,功率因数均在0.96以上,电源的效率大约为82％,实现了功率因数校正与恒压恒流输出.该电源具有结构简单、恒压恒流特性好、开关损耗较小、功率因数高等优点,能高效、可靠地驱动LED灯工作.     

具有高线性调谐特性的1.2 GHz CMOS频率综合器

基于0.18 μm RF CMOS工艺实现了一个1.2 GHz高线性低噪声正交输出频率综合器,该综合器集成了一种高线性低调谐灵敏度的低噪声LC压控振荡器;降低了系统对锁相环中其他模块的要求;基于源极耦合逻辑实现了具有低开关噪声特性的正交输出高速二分频,采用"与非"触发器结构实现了高速双模预分频,并集成了数控鉴频鉴相器和全差分电荷泵,获得了良好的频率综合器环路性能。对于1.21 GHz的本振信号,在100 kHz和1 MHz频偏处的相位噪声分别为-99.1 dBc/Hz和-123.48 dBc/Hz。该频率综合器具有从1.13~1.33 GHz的输出频率范围。工作电压1.8 V时,芯片整体功耗20.4 mW,芯片面积(1.5×1.25) mm2。     

具有漏电保护的直流稳压电源设计

设计了一种基于STC89C52RC单片机的直流稳压电源及漏电保护系统.采用RLC分立元器件组成的串联型稳压电路对电压变化进行自动调整,使输出直流电压稳定,高侧测量电流并联监视器INA138采集电源电流信号,利用16位AD7705模数转换器将电流信号转换成数字信号,通过12864液晶屏上实时显示测量出的电压、电流、功率.实验表明该漏电保护直流稳压电源输出电压为5±0.02 V,输出额定电流为1 A,电压调整率和负载调整率都小于1%,系统误差较小,能够满足直流稳压电源及电网漏电保护的各项性能指标要求.     

基于TL494的铁路客车发电机控制装置设计

针对铁路新型客车发电机的应用和供电系统的要求,研制开发出以80C196单片机为控制核心,以发电机输出电压、输出电流和充电电流为反馈变量的新型铁路客车发电机控制系统。通过TL494自动调节PWM输出控制励磁电流,达到稳定发电机输出电压、输出电流和限流充电的目的。具有控制精度高、反应灵敏、结构简单等优点。     

一种高性能BiCMOS差分参考电压源

采用电流求和结构,提出了一种高性能BiCMOS差分参考电压源,引入零反馈补偿技术有效提高了差分参考电压的电源抑制比,电流求和温度补偿技术保证了差分参考电压的高精度、低温漂．基于ASMC 0.35μm 3.3V BiCMOS工艺的仿真和测试结果表明,在低频和100MHz时,参考差分电压对电源噪声抑制比为78.1dB和66.7dB,对地线噪声抑制比为72.4dB和63.8dB,输出差分参考电压的平均温度系数为11×10^-6/℃,有效芯片面积为2.2mm²,功耗小于15mW,可应用于14位100MHz流水线模/数转换中．     

基于EDA技术的多通道信号产生器的实现

基于EDA技术,采用现场可编程阵列(FPGA)芯片和微控制器(MCU)芯片,利用编程的方法完成多路任意波形的信号产生器的设计。由于采用直接数字合成(DDS)技术,所设计的信号产生器具有高的频率稳定度、可编程调整的输出频率值以及多路输出信号之间相位值。实测结果表明,本文所研究的方法和研制的系统是可行的、有效的。     

基于USB 2.0的帧转移面阵CCD数据采集传输系统的研究

详细介绍了一种基于USB2.0的帧转移面阵CCD图像数据采集传输系统的软硬件设计。设计了基于可编程门阵列（FPGA）器件的CCD驱动时序发生器,并采用CCD专用视频处理芯片对模拟视频信号进行采样、量化、模数转换,通过USB2.0传输接口与计算机通信,实现了数据快速准确的传输。     

恒流LDO型白光LED驱动芯片的设计研究

完成了一种具有极低脱落电压(LDO)的白光LED恒流驱动芯片的设计．利用一级温度补偿和二次比例电阻分压技术在内部集成了0.75V带隙基准源,可在2.7V到7.0V的工作电压范围内提供350mA的恒定驱动电流．当环境温度从-10℃到100℃变化时,驱动电流变化小于5.06%;电源电压有±10%跳变的情况下,驱动电流变化小于±0.8%;最小脱落电压可达120mV;控制电路功耗小于1.75mW,整个电路转换效率可达75%．     

高选择性便携式正交锁相放大器研制

针对商用锁相放大器或虚拟锁相放大器体积较大、价格昂贵,无法集成在便携式设备中的问题,利用信号相干检测原理,设计并研制了一种基于ARM7的便携式正交锁相放大器,包括两路参考信号相互正交的相敏检波器。为验证各电路功能,详细测量了各模块的输出信号波形。利用信号发生器模拟产生待测信号,对两路相敏检波器的输入输出关系做了标定,并重点对所研制锁相放大器的性能做了测试和表征,包括量程、均值误差、选频特性和检测下限等。实验结果显示,系统测量下限小于等于5mV,检测范围为5～3000mV,均值误差绝对值小于等于10mV,满度测量误差小于等于1％,待测信号允许带宽0—50kHz,3dB频带宽度小于1Hz,达到了便携式仪器的测量要求。