基于FPGA的面阵型CCD驱动电路设计

针对行间转移型面阵电耦合器件(CCD)ICX415AL,分析其驱动时序要求和工作原理,以现场可编程门阵列(FPGA)芯片EP4CE10F17C8为主控芯片,QuartusⅡ软件为开发平台,选择Verilog HDL语言设计各驱动时序信号。结合反相器和驱动芯片构建CCD外围驱动电路,利用Modelsim SE仿真软件进行联合仿真测试,得到了正确的时序波形输出,将FPGA产生的驱动时序信号接入CCD驱动电路,通过示波器观察CCD在不同条件下输出相对应的视频信号。实验结果表明,所设计的驱动电路运行稳定,满足ICX415AL各项驱动要求。     

CCD时序驱动电路设计

文中以IL-C6-2048C型CCD为例,介绍基于CPLD的CCD时序驱动电路的设汁方法。结果表明,本设计各项参数及指标均符合实际工作需要。此方法也可适用于其它类型的CCD驱动电路设计。     

基于FPGA的线阵CCD驱动器的设计

基于FPGA来设计产生线阵CCDTCD1208AP芯片复杂驱动电路和整个CCD的电子系统控制逻辑时序,根据工程实现结果表明:该驱动电路结构简单,功耗小,成本低,抗干扰能力强,适应与于工程小型化的要求。     

基于FPGA的红外和CCD图像融合研究及实现

为了能够同时显示多个传感器的信息,需要对红外传感器和CCD传感器获得的图像信息进行融合。通过对红外图像的插值放大、彩色编码运算,使得红外图像的分辨率和CCD图像的分辨率保持一致,并得到红外彩色图像。为了实现2幅彩色图像的融合,采用颜色空间变换的方法将颜色信息和亮度信息分离开来,采用不同的融合策略对各通道图像信息进行融合,并在 FPGA 内实现了图像的融合算法。最终设计出了一套基于 FPGA 的实时图像融合系统。     

面阵探测器KAI-04022驱动电路设计与实现

介绍了行间转移CCD芯片KAI-04022的工作原理,根据芯片自身的特点设计了驱动电路。首先,按照信号电平状态多少把驱动信号分为两电平信号和三电平信号两种类型,利用二极管钳位电路和MOSFET驱动器实现两电平信号的输出,而三电平信号的实现是利用AFE芯片AD9920A产生弱驱动能力信号,此信号在压控恒流源电路提供的偏置电流作用下,经过电流型反馈放大器组成的同相射随电路放大输出,为CCD芯片提供驱动。实验结果表明,像素时钟为40 MHz时,水平驱动信号的上升沿为4ns,幅度为4.2V,三电平驱动信号的2个上升沿均为50ns,电子快门信号发生电路能够在基底电压的基础上产生幅度为48V、脉宽为4μs的电压脉冲。各驱动电路产生的信号均满足要求,能够为行间转移CCD提供驱动。     

基于面阵CCD的火焰温度场测量方法研究

基于普通面阵彩色ＣＣＤ摄象机和图像卡获取的用波长信号,提出了一种测量高温火焰二维温度场的方法,文中给出测量原理,进行了误差分析,并且简要说明测量系统的组成。实验检测结果表明该方法有较高的可信度,是一种简单可靠的炉内温度测量方法。     

44M像素高分辨率大面阵CCD驱动电路系统

为了驱动高分辨率大面阵CCDFTF6080M工作并发挥其性能,CCD驱动电路系统的设计成为关键问题,为了设计一套完整的面阵CCD驱动电路系统,首先分析了面阵CCDFTF6080的驱动时序,设计一个完整的高分辨率大面阵CCD驱动电路系统。系统由时序脉冲发生器(SAA8103)垂直驱动器(TDA9991)、水平驱动器(74ACT04)、直流偏置电路、前端信号处理器(TDA9965)、系统控制器(P89LPC935)以及Camera Link接口电路(DS90CR287、DS90LV048/049)组成。同时给出了系统的具体实现方法。使用单片机设计了系统控制器,对各部分电路进行控制,编写了相机端和PC端调试控制程序,实现了电路系统的可视化实时在线调试。对所设计的电路系统进行调试,给出了几个关键波形图,并对系统进行成像。当曝光时间为10ms时,帧频率达到了1.5fps,最高信噪比到达了76dB。所设计的驱动电路系统稳定、可靠,成像清晰、稳定,满足了要求。     

基于CPLD的线阵CCD驱动时序发生器的设计

在CCD动态目标的检测中,CCD驱动电路的设计是其应用的关键技术之一。本文以日本东芝公司近年来推出的高速CCD芯片TCD1209D为例,针对其对驱动时序的要求,设计了一个高速CCD驱动电路,并在MAX＋PLUSⅡ开发环境下进行了编译、波形仿真及功能校验。仿真通过后用MAX＋PLUSⅡ提供的编程器将程序下载到CPLD中,经过相关测试可以得到预期的CCD驱动脉冲信号。     

基于单片机的线阵CCD驱动模块硬件设计与实现

根据线阵CCD驱动时序的特点,给出一种线阵CCD驱动电路的设计方法。采用具有增强型内核的单片机产生CCD所需的驱动波形,能充分发挥单片机可编程的特点, 为用户提供丰富的驱动信号接口,并实现了电子快门功能。首先介绍CCD驱动模块的基本工作原理、主要特点和驱动时序的设计思路,接着完成驱动模块软硬件的设计,最后通过大量实验验证该驱动模块的有效性。实验结果表明: 该驱动模块所产生的驱动信号满足CCD的需要,当该驱动模块集成到其他无接触测量系统中时, 该测量系统能正常稳定工作,测量结果准确,精度达到了μm级。     

基于CPLD的线阵CCD的驱动及数据采集

本文介绍了基于CPLD的线阵CCD的驱动和数据采集系统的软硬件构成、工作原理及设计方案,讨论了图像采集、数据存储等技术,并对系统的测量结果进行了分析。结果表明,该系统实现了对线阵CCD的正确驱动和数据的实时采集存储,结构简单,可进一步应用于高精度的一维尺寸测量。     

基于FPGA的智能脱扣器设计

介绍了一种基于现场可编程门阵列的智能脱扣器,阐述了其硬件系统的原理和具体设计电路,并对软件设计要点进行了介绍.该脱扣器通过采集电流信号,完成断路器基本三段电流保护功能和可选的接地保护功能,同时,还具有包括测量、显示、记忆、预报警、自检、通信、ZSI和状态在线监测等附加功能.     

基于FPGA的智能断路器分合速度测试系统

建立了一个断路器分合速度测试系统并对其进行了分析.该系统使用了一片可编程逻辑门阵列芯片及一个加速度传感器模块,配合相应的外围电路对断路器分合速度进行测试,是一个断路器测试片上系统解决方案.     

基于FPGA的载波相移级联H桥多电平变流器

大功率电力电子变流装置得到了越来越深入的研究,在大容量电机驱动、交直流电力传输等场合的应用范围也越来越广泛.在大功率电力电子变流装置的实现上,一个重要的问题就是大功率器件的工作频率较低,无法应用PWM技术等优秀的调制技术.提出基于FPGA的多路PWM波形发生器,介绍其原理与设计,并应用于级联型多电平变频器控制系统,最后通过仿真和实验验证了对基于载波相移技术的级联多电平变流器数字控制的可行性;通过输出波形频谱分析,验证了载波相移SPWM是通过低频谐波的相互抵消来提高等效开关频率,而不是简单地将谐波向高次推移.     

采用FPGA信号处理系统的设计与应用

讲述了以FPGA为核心的光电色选机信号处理系统的设计,该系统充分利用FPGA资源,实现1片FPGA处理256个信号点的功能,达到低成本高性能的目的.本设计利用FPGA多功能输人输出功能实现LVD5(low voltage differential signaling)的直接输人,利用逻辑元素实现系统的计数、比较和系统控...     

基于FPGA的绝对式编码器的解码电路设计

为获取TS5643N100型绝对式编码器的位置和状态信息,提出采用现场可编程逻辑器件(Field Pro-grammable Gate Array,FPGA)编程实现TS5643N100型绝对式编码器的解码电路,并将这些信息作为反馈信号输入伺服控制器.该FPGA解码电路采用模块化设计,其主要包括对编码器输出信号的解码、串并转换、CRC校验和数据分离处理等.实验结果表明,所设计的FPGA解码电路能够实现TS5643N100型绝对式编码器和后续处理器之间的通讯,便于上位机控制器读取编码器采集的信息,可以替代价格昂贵的AU5688专用转换芯片,进而简化系统结构设计,降低产品成本.     

基于FPGA技术的变频调速系统设计

在基于异步电动机稳态模型的基础上,应用电压空间矢量PWM技术,并以FPGA作为核心控制元件实现变频调速.在分析电压空间矢量与磁链矢量关系的基础上,以在电动机空间形成圆形旋转磁场为依据,得出矢量合成公式,通过编写运算模块生成输出波形.采用FPGA进行设计可简化系统的硬件结构,降低成本,并显著提高系统的处理能力.     

基于FPGA的无刷力矩电机伺服控制系统研究

设计了基于FPGA平台无刷力矩电机的导弹用电动舵机控制系统方案。试验和应用证明该系统具有体积小、无需减速机构、响应速度快、输出转矩大、控制精度高等特点,适合制导炸弹用舵系统控制。     

FPGA在基带信号处理中的应用

本文以小型化和模块化设计为指导思想,设计了一种基于FPGA的基带信号处理系统。该系统的突出优点是体积小、可靠性高、可扩展性强。在保持系统功能和性能的前提下简化了传统基带信号处理系统,可广泛应用于扩频通信系统。     

焊缝跟踪中伺服系统控制器的FPGA实现

主要介绍了基于CPLD/FPGA的PI控制器以及PWM驱动的实现,并根据该伺服控制系统的特点与要求,用VHDL语言编写了带符号位的乘法器、加法器等运算器,用这些运算器实现的PI控制器应用于伺服系统,基本满足了焊缝跟踪系统对伺服系统的要求.     

基于FPGA的模块化交流伺服驱动器

为提高交流伺服系统的实时性、稳定性,同时还能缩短开发周期,提出一种交流伺服驱动器硬件实现、集成化、模块化的方法和具体实现,利用FPGA技术实现一个高性能的位置伺服驱动器的控制核心,配合少量外围器件,就形成了集成化、模块化交流伺服驱动器的一个可选方案.该模块化交流伺服驱动器在数控机床行业中已形成一定规模的应用.