一种实用的毫安电流信号输出电路

在工业控制中,采用传统的D/A转换电路将数字信号转换成毫安电流时存在数据路线多、结构复杂的问题.对此,设计了一种实用的变换电路.该电路通过滤波和电压电流变换,将脉宽调制PWM信号转换为4～20 mA的电流信号,并通过改变PWM信号的占空比简单精确地控制输出电流大小.试验结果表明,该电路线性度好、精度高,适用于前级为可输出PWM信号的微处理器.     

基于脉宽调制的传感器读取电路设计与实现

设计了一种新型的传感器信号读取电路,该电路将传统的脉宽调制PWM(PulseWidthModulation)电路进行改进,对PWM信号采用占空比和频率同时调制而不是单一的占空比调制,在信号传输过程中,该电路可将两路电压输入信号调制到一路PWM信号上,通过对输出PWM信号进行解调可还原两路输入信号的电压值.实验结果表明,该电路输出PWM信号占空比和频率分别与两路输入电压信号呈良好的线性关系,电压转换精度分别达到0.34%、0.26%.此外,该电路具有抗干扰能力强、转换精度高和成本低的优点,非常适合传感器信号的调理和读取.     

基于FPGA的心音信号采集

设计了基于FPGA的心音采集系统,该系统包括高性能的心音传感器、预处理电路、A/D转换电路和串口通信电路。传感器将心音信号转换成电信号,通过预处理电路的放大和滤波,再经过A/D转换电路送到FPGA,FPGA把现场采集到的数据及时可靠地传递给PC。实验结果表明,该系统能无创、快速、廉价地采集心音信号。     

基于FPGA的单轴数字磁通门传感电路设计

针对传统磁通门传感器模拟电路受温度影响较大的问题,设计了一种基于FPGA的单轴数字磁通门传感器。磁通门的模拟式传感电路由A/D转换器和FPGA取代,调制信号发生器、数字解调及滤波等环节均在FPGA内部编程实现。详细介绍了基于FPGA的磁通门传感电路硬件结构与软件设计,并进行了初步实验测试,证明了设计方案的可行性。     

基于Δ-Σ技术和FPGA的数据采集系统

为了改善传统数据采集系统运算能力差、分辨率低、可靠性低等缺点,结合Δ-Σ技术和FPGA,设计了一种多通道、高分辨率、宽动态范围的新型数据采集系统。提出了一种由Δ-ΣA/D转换芯片、高性能FPGA和DSP组成的数据采集系统方案及其硬件电路实现方法。系统利用A/D器件对信号进行滤波、放大、差分转换和模数转换,利用FPGA设计内部模块和时钟信号进行电路控制及实现数据缓存、数据传递等功能,由高速DSP芯片核心控制,对采样数据进行实时处理。系统能实现24位高分辨率、宽动态范围的信号数据采集与高速实时处理,可用于电压、电流、温度等参量的采集系统中。     

基于△-∑技术和FPGA的数据采集系统

为了改善传统数据采集系统运算能力差、分辨率低、可靠性低等缺点,结合△-∑技术和FPGA,设计了一种多通道、高分辨率、宽动态范围的新型数据采集系统.提出了一种由△-∑A/D转换芯片、高性能FPGA和DSP组成的数据采集系统方案及其硬件电路实现方法.系统利用A/D器件对信号进行滤波、放大、差分转换和模数转换,利用FPGA设计内部模块和时钟信号进行电路控制及实现数据缓存、数据传递等功能,由高速DSP芯片核心控制,对采样数据进行实时处理.系统能实现24位高分辨率、宽动态范围的信号数据采集与高速实时处理,可用于电压、电流、温度等参量的采集系统中.     

世纪之星皇家骑士

MC点评：皇家骑士是世纪军团系列中的最高端产品，采用双风扇抽拉式散热，既可保证电源内部有较低温度，也可辅助机箱散热。主动式PFC PWM电路设计除有效提升电源转换效率外，还可适用于90-265V宽幅电压范围。银色全铝制外壳令该产品颇具档次，内部做工和用料一丝不苟，一二级EMI滤波电路、散热片以及低压滤波电路部分都给我们留下了深刻印象。     

FPGA的仿生机器人多路舵机控制器设计

为了实现对多路舵机的精确控制,介绍了一种基于FPGA的多路舵机控制器设计方案,可应用于仿生机器人的动作控制。所设计的控制器硬件包括FPGA控制器、舵机、隔离电路和电源滤波电路;软件设计主要包括寻址模块、ROM模块和PWM发生模块。仿真实验表明,本设计的多路舵机控制器能较好地控制每个舵机平稳运行完成动作组,并能更改ROM中存放的数据,增加PWM信号路数,可设计任意动作组。     

基于Fuzzy—PID嵌入式平台调平控制器设计

为提高惯性平台调平精度、缩短调平时间,采用FPGA嵌入式技术,运用Fuzzy-PID控制算法,设计完成了平台调平控制器设计;通过电压—频率转换电路将平台加速度计输出的误差电压信号转换为成比例的脉冲串,FPGA对脉冲进行计数,通过内部的Fuzzy-PID控制逻辑,输出占空比可调的PWM波控制作用于陀螺力矩的脉冲电流,实现平台精确调平;实验结果表明该调平控制器能够实现平台全工作角度范围内(—60°~60°)调平,且调平精度小于2角分,调平时间小于10s,相较现有武器系统,调平精度提高10%,调平时间缩短30%。     

基于STM32与FPGA的导波激励源设计

基于STM32和FPGA设计了一种专门用来进行超声导波管道无损检测的信号发生器.该激励源由STM32、FPGA、D/A转换电路以及低通滤波电路组成.基于DDS基本原理,阐述了超声导波专用DDS模块设计方法,并给出了STM32与FPGA的接口电路、D/A转换电路及滤波电路的设计方法.其中STM32为整个系统控制核心,主要负责送频率控制字,FPGA主要为了产生DDS波形.FPGA输出的数字信号经D/A转换及低通滤波后即可得所需激励信号.实验结果表明输出的信号噪声小、精度较高、频率可调,能方便地用于管道超声导波检测.     

一种巴特沃斯低通滤波器构成的PWM转DAC设计

本文提出一种巴特沃斯有源低通滤波器构成的PWM转DAC设计,利用STC8单片机片内12位分辨率的PWM发生器产生了频率为10 kHz、占空比可变的PWM信号。将信号送入巴特沃斯低通滤波器后,PWM信号转换为直流电压,电压幅度与PWM信号占空比呈正比变化,转换得到的直流电压纹波小于0.2 mV,转换分辨率可达1/12位。转换电路线性度较高、纹波小、谐波抑制比较高。相比于专用DAC芯片或PAC芯片而,该方案性价比高,可以适配于分辨率要求高、建立时间要求一般的应用场景。     

基于STM32与FPGA的导波激励源设计

基于STM32和FPGA设计了一种专门用来进行超声导波管道无损检测的信号发生器。该激励源由STM32、FP-GA、D/A转换电路以及低通滤波电路组成。基于DDS基本原理,阐述了超声导波专用DDS模块设计方法,并给出了STM32与FPGA的接口电路、D/A转换电路及滤波电路的设计方法。其中STM32为整个系统控制核心,主要负责送频率控制字,FPGA主要为了产生DDS波形。FPGA输出的数字信号经D/A转换及低通滤波后即可得所需激励信号。实验结果表明输出的信号噪声小、精度较高、频率可调,能方便地用于管道超声导波检测。     

DSP系统中PWM通道实现D/A转换精度的分析方法

以PWM作为D/A的功能接口,分析了不同电路对转换精度的影响,提出了以PWM接口输出经滤波电路获得的精度与电路结构及参数之间关系的分析方法,初步确定了理论上分析转换精度的步骤与方法.并以TMS320F2812为例对其PWM通道实现D/A转换扩展功能的精度做了实例计算,验证了理论分析的可行性与准确性.为磁悬浮数字控制系统的设计与预知其设计精度之间的关联提供了理论基础,可以为相关设计提供借鉴与参考.     

基于PWM的强抗干扰A/D转换电路

采用脉宽调制(PWM)电路实现一种新的A/D转换方法,将被测模拟信号经过放大、整流以及滤波处理后,与三角波调制信号进行比较,得到PWM信号,该信号的占空比与被测量信号的大小成正比。这种A/D转换电路简单、抗干扰能力强。通过实验验证,若三角波的频率为4.8 kHz、时钟周期为50 ns,则可达到12 bit的A/D转换精度。     

高效多路LED调光技术及电路实现

对LED灯的发光原理进行了研究,比较了各种常见的LED灯调光技术,提出了运用现场可编程门阵列(FPGA)设计多路PWM信号进行LED调光的方法。结合直流电压转换(DC-DC)技术,运用CMOS管进行驱动,通过按键输入控制占空比。设计了硬件电路,运用VHDL语言编写程序,进行实际电路的制作。构建测试平台进行了试验,试验结果表明,运用FPGA技术产生多路PWM信号,结合CMOS驱动技术、DC-DC技术,可以极大地提高电能利用率。     

具备HART主站功能的模拟量采集模块设计

设计基于CPU+FPGA架构的具备快速HART主站功能的多通道模拟量采集模块;采集模块的CPU与FPGA通过PCIe总线通信;FPGA通过隔离的SPI总线控制8路模拟量采集通道,并与两路协议转换芯片通信;单个协议转换芯片实现一路SPI与四路UART的转换,与四路HART MODEM通过UART接口通信;HART信号通道与模拟量采集通道一一对应,HART信号通过耦合模块与模拟量信号在滤波模块和保护电路之间叠加;模拟量输入信号,经过通道保护电路和滤波模块后到达模拟量转换模块,进行模数转换;通过使用FPGA和协议转换芯片,实现了8个模拟量采集通道的并行采集处理,实现了HART通道串行通信的并行工作;在CPU中运行两个独立线程,各自负责一片协议转换芯片下的四路HART通信,四路HART通信以循环发送和循环接收的方式工作;并行工作的方式提高了模拟量采集的速率,减少了HART通信的等待时间,提高了HART通信的效率;模块通道之间相互隔离,降低了通道间故障相互影响的概率,提高了模块的可靠性;模块支持4~20mA电流信号和±5V、±10V电压信号采集,采集精度0.1%,电流采样电阻250欧姆,通道间隔离电压可达1000VDC。     

基于小型雨水发电装置的电能转换电路设计

基于充分利用清洁能源、保护环境的理念,设计了小型雨水发电装置的电能转换电路。通过对小型雨水发电装置的输出电压值数据分析处理,为发电装置设计电能转换及收集电路。在搭建好的试验装置上,改变出水口与发电机扇叶的相对位置,测出不同因素不同水平(因素的不同状态)下的电压值作为试验数据。采用方差分析和统计分析等方法进行数据处理分析,得到最佳的输出电压值,作为转换电路的输入电压。设计转换电路,对发电机输出电压进行升压、逆变和滤波,以实现用电补给。在Matlab(Simulink)环境下搭建的转换电路模型,模拟交流侧的负载为感性条件下进行仿真。对所设计的电路模型进行两个方向的触发试验,转换电路输出了较为理想的波形。该电路设计为雨水发电的研究提供了依据。     

变频器输出对调速电机影响的仿真

利用MATLAB提供的计算机仿真工具,对变频调速系统中的调速电机建立起合理的定子侧高频阻抗仿真电路,分析、计算在PWM等脉宽的方波电压脉冲波作用下调速电机定于绕组单相对地的电压分布情况,结果表明,变频调速电机输入端的过电压不仅仅由于连接电缆的传输、反射引起,PWM脉宽调制波中的大量高频谐波也能够引起更为严重的定子绕组匝间的过电压.可以利用RC无源滤波器进行高频成分的滤波,仿真结果说明滤波后高频谐波引起的过电压得到极大减小,定子绕组匝间电压分布均匀.     

廉价隔离型高精度D／A转换器

介绍隔离型高精度D/A转换器的设计方法:由单片机89C52产生PWM,经过光电隔离和一个双RC电路,将数字信号转换为直流电压信号,再经过电压/电流转换电路(V/I),输出0～20 mA电流信号;通过软件校正,达到较高的精度。     

廉价隔离型高精度D/A转换器

介绍隔离型高精度D/A转换器的设计方法由单片机89C52产生PWM,经过光电隔离和一个双RC电路,将数字信号转换为直流电压信号,再经过电压/电流转换电路(V/I),输出0～20 mA电流信号;通过软件校正,达到较高的精度.