基于MC34063负反馈支路自动增益控制电路设计

自动增益控制电路(AGC),广泛应用于无线通信、工业自动化及医疗设备等。它根据输入信号幅度波动进行增益切换,使输出信号幅度维持稳定。目前AGC环路多采用输出信号峰值检测、AD采集、比较器和环路滤波器产生控制信号,控制可变电压增益放大器(VGA)增益,电路设计复杂,成本高。本文设计一款基于MC34063负反馈支路的自动增益控制电路,该电路由AD603放大器、精密整流峰值检测器、运算电路和MC34063电路组成,创新利用电源芯片产生VGA增益控制电压,该方法可替代传统的负反馈支路环节,电路简单,成本低,响应速度较快。     

基于光纤法珀传感器的局部放电测试系统

针对油浸变压器中局部放电的测试需求,设计了一套基于光纤法珀传感器的超声波测试系统。该系统采用集成可调谐激光模块作为光源,通过光纤环形器把光源、法珀传感器和光电探测器连接起来。光电探测器的直流输出信号通过MCU的检测,用来调整集成可调谐激光器模块的工作波长和传感器的工作点。对光电探测器输出的交流小信号通过信号调理电路进行放大、滤波得到被测声波的模拟信号。通过对模拟信号进行数据采集、分析和显示,实现对局部放电的监测。     

摆频信号发生器

针对纺织工业中对摆幅摆频功能的需要 ,介绍一种采用数模混合电路设计的新型摆幅摆频信号发生器。它由控制电源、摆幅控制调节电路、摆频控制调节电路、Pskip幅度控制调节电路、摆动波形产生及控制电路、摆动波形输出调节、摆动信号与给定信号叠加电路、多路输出电路等构成。该发生器自动跟随给定信号 ,可选择摆动 /不摆动、摆动频率、摆动幅度可调、摆动波形三角形 /锯齿形 ,可选择叠加 Pskip波 ,能实现 1、4、8、1 6路多路输出。该发生器电路工作可靠 ,频率稳定性好 ,调节方便。还可用在除纤维工业以外的领域作为一种周期性扰动信号源。…     

简易矢量网络分析仪设计

简易的智能化网络分析仪采用低功耗32位ST公司Cortex-M3内核ARM微控制器STM32F103进行控制,由正交扫频信号源、低通滤波器、乘法器、ADC模数转换、波形显示等功能模块组成,能对测量的数据进行处理。通过键盘设置STM32输出控制字和数据控制专用集成DDS芯片AD9854产生两路频率的正交信号。两路正交输出的信号经椭圆滤波器满足电压控制可变增益放大器vca822构成的放大器后得到幅度可以调节的两路正交信号。正交信号I路接RLC网络,得到一路带衰减和相移信号,由两个芯片AD835构成两路模拟乘法器分别与I路和Q路信号相乘,由STM32内部两路12bit的A/D采集,分析处理后有液晶屏显示幅频、相频特性曲线、电压增益、-3d B带宽值等功能。     

基于FPGA和ARM的中子能谱测量系统设计

针对多球中子谱仪不便于携带、测量时间长、操作过程复杂等问题,设计了基于FPGA和ARM的单球中子谱仪。将⁶Li玻璃闪烁体和硅光电倍增管(SiPM)耦合制成热中子探测器,采用互阻放大电路对信号进行转换,经过放大、整形、采集和处理,得到各探测器计数值,用于计算中子能谱。实验结果表明：探测单元设计合理,能够有效实现中子信号向电压信号的转换,输出信号脉冲幅度为-2.80 V,脉冲宽度为325 ns;电子学系统软硬件稳定可靠,采集计数的漏计数率低于1%。     

啁啾效应对Bragg波长匹配解调精度的影响与消除

介绍了光纤光栅Bragg波长的匹配解调原理,分析了传感光纤光栅和匹配光纤光栅的反射谱相关函数, 说明相关函数与光电探测器输出信号具有线性关系。指出基于最大相关原理(光电探测器输出信号极值判断法)的匹配解调只适用于两个光纤光栅具有相同的反射谱型。采用光电探测器输出信号峰值判读时,传感光纤光栅的啁啾效应会引起Bragg波长的解调误差。理论分析和实验研究表明,对光 电探测器输出信号进行去卷积运算处理可以消除传感光纤光栅啁啾效应对Bragg波长解调精度的影响。     

新型组合式离子探测器

本离子探测器是由连续电子倍增管和闪烁探测器两部分组成的。国产BDT型陶瓷连续电子倍增管用作离子—电子转换和次级电子放大。闪烁晶体及光电倍增管等组成的闪烁探测器用来探测电子倍增管输出的电子束流。这种组合式离子探测器具有低噪声(10~(-21)安培)和优良的脉冲幅度分辨率等优点。在15千伏转换电压下可获得幅度为6伏的脉冲信号,探测灵敏度为10~(-19)安培。     

多孔同步加工的电火花同步加工电源设计

微细放电存在加工效率低的明显缺点。改进加工方法、创新加工工艺、提高微细放电加工的效率可以充分发挥微细电火花在航天等领域的微细加工优势。在简要介绍多孔同步加工装置的基础上,重点介绍了实现3路电极同步加工3个细孔的脉冲电源。利用单片机的一路PWM输出信号控制3路充放电电路的电容充电时刻和放电时刻,另一路PWM输出信号设置电容器的充电电压。加工试验数据表明,该电源能够高效稳定地实现3个细孔的同步充放电加工,为多孔工件的多孔同步加工提供了多路放电微能量脉冲控制的新思路。     

基于FPGA的PSD多路光电数据采集系统设计

以EP2C8Q208C8为主控芯片,利用AD73360进行多路、同步模数转换,对两维PSD传感器信号进行数据采集,实现高精度的多路光电数据采集系统设计。通过硬件编程,系统能够实现4路、64 kHz、12位有效数据位、16位分辨率的光电信号获取,经FPGA运算后实时输出入射光位置,完成光电位置探测功能。试验数据表明:系统位置探测分辨率优于10μm,系统响应时间小于5 ms,适用于快速、同步光电信号获取设计中,为有类似需求的PSD后续处理电路应用提供了一种可供借鉴的技术参考。     

基于STM32控制的工业运动控制器研究

本项目主要研究用STM32微控制器改装工业运动控制器,该运动控制器配置了8路光电隔离输入和8路光电隔离输出,能够对控制干扰信号进行很好的隔离,避免受外部信号影响。同时,它采用2路差分模拟信号输入和2路隔离PWM输出接口,对电机的转度进行控制。该运动控制器具有很好的计数功能和与计算机的实时通讯功能,以便更好地控制生产线。控制芯片采用计算速度较快的STM32,在控制性能方面有较好的效果。     

大动态范围闪烁晶体荧光模拟器的设计

针对暗物质粒子探测卫星(DMPES)锗酸铋(BGO)量能器探测单元的标定需要,设计了一种用发光二极管(LED)作为光源的闪烁晶体荧光模拟器。首先,利用光电倍增管(PMT)测量BGO晶体在宇宙线辐射下的荧光脉冲,对脉冲波形建模拟合,并将波形存储到可编程信号发生器中。然后,选择一种峰值波长与BGO晶体的荧光发射波长相近,且其光通量与工作电流的线性度较好的LED,设计LED驱动电路,令LED的工作电流与模拟器输入的模拟电压信号幅度成正比。最后,利用信号发生器输出模拟的BGO晶体荧光脉冲波形至驱动电路,使LED发光,并利用积分球将LED的荧光通过光纤均匀地输出到多个PMT。实验结果表明:模拟器光脉冲测试结果与对BGO晶体实际测试的结果相似,光强覆盖PMT的2,5,8个打拿极(Dynode)输出,动态范围达4.11×103倍,满足暗物质粒子探测卫星BGO量能器地面检测系统的需求。该荧光模拟器也可用于同类闪烁晶体探测器系统的检测和标定。     

基于千兆以太网传输的多路火工品等效系统设计

针对某飞行器中多路火工品起爆的脉冲信号及电路测试问题,根据火工品电参数设计了一种基于千兆以太网传输的多路火工品时序等效系统。系统以FPGA为测试平台,对多路等效电路的输出电压进行模数转换,并将转换后的信号进行有效性判断,通过千兆以太网传输至上位机进行波形显示。相比传统的火工品等效器,该系统不仅能够测试脉冲信号的有效性及电路的正常工作,也能够通过千兆以太网实现对脉冲信号的快速可靠性分析,解决了传统等效器对脉冲信号响应低速、滞后的问题。     

基于AT89S52实现手摇脉冲发生器脉冲输出控制

针对数控系统手摇脉冲发生器模块硬件结构复杂及脉冲漏计、电机脉冲输出滞后等现象,采用单CPU完成对手轮输入信号采集并输出脉冲控制电机,提出了在"最短脉冲周期"内输出控制电机的软件设计方法,实现了数控系统在手轮高倍率选择状态下的稳定输出控制。     

柔性结构振动跟踪控制H∞混合灵敏度法

基于H∞混合灵敏度控制算法,提出了一种将H∞混合灵敏度控制应用于高阶柔性结构振动跟踪控制的加权函数选择方法.该方法能够快速地使输出信号跟踪到参考信号.首先,建立了振动系统的多输入多输出跟踪控制模型;然后选择合适的性能加权函数和限幅加权函数,引入了模型的不确定性扰动,给出了一种针对高阶柔性控制系统的加权函数选择方法,利用混合灵敏度H∞控制设计方法,将鲁棒反馈控制器设计转化为标准H∞控制问题求解;最后,以一悬臂梁为研究对象,完成了两输入两输出结构振动控制的控制器设计和算法仿真.仿真结果表明,针对高阶柔性结构系统设计的控制器,在保证稳定性的前提下,输出信号对参考信号的跟踪结果满足了预定指标要求.     

喷水织机主轴位置多路输出集成式磁编码器原理与应用

针对喷水织机主轴同步多路输出信号检测的需求,采用磁旋转编码芯片AS5145和控制芯片dsPIC30F4012,设计出多路输出信号的输出时刻和宽度与喷水织机主轴旋转角度相关联的可编程智能集成式磁编码器.可以独立地对每路信号编程到主轴的任意角度和输出宽度,实现了喷水织机多路信号多角度实时同步检测功能;智能集成式磁编码器带CAN通信功能,可以在线修改多路信号的同步角度和宽度,具备集成化、智能化、高分辨率、高性能、低成本、可靠、调试方便等特点.实验结果表明磁编码器能够在高分辨率检测同时与外界设备进行实时通信,同时实现角度可调、脉宽可调、极性可调的信号输出及磁编码器故障检测.     

压电传感器触发延迟测量仪的设计

针对压电传感器的特点,提出了一种基于等精度频率计的压电传感器触发延迟时间的测量方法。通过反向比较器对压电传感器输出信号进行二位模数转换,并将转换后的信号与光电传感器输出信号进行信号合成。使用频率计测量合成信号的脉冲宽度,同时以合成信号作为频率计的主门控制信号。电路仿真和测试结果表明,该测量仪具有成本低,测量精度高,体积和功耗小的特点。     

用于电磁发射试验的时序控制电路设计

介绍了一种适用于强电磁干扰环境下的多路时序放电控制电路.该电路主要由可编程逻辑器件、驱动电路组成,并采取了抗干扰的措施,能输出多路控制脉冲信号,脉冲信号间的延时时间可用拨码开关设置.该电路可用于电热、电磁等发射试验的发射控制,经现场试验,验证了该方案的可行性及可靠性.     

基于FPGA的模式可调线阵CCD驱动电路设计

光谱仪的微型化是光谱仪的发展趋势,其中具有高灵敏度、高信噪比、光谱响应宽、体积小特性的线阵CCD用作光电探测器成为研究热点。针对传统对CCD驱动电路遇到参数修改情况而需要改变硬件电路或重复烧写程序的缺点,以线阵CCD-ILX554B配合CCD专用信号处理芯片AD9826为例,结合FPGA控制芯片搭建了一个CCD驱动与信号采集系统。通过研究CCD与AD9826内部结构并分析控制驱动时序,结合Verilog HDL语言,设计了CCD工作模式、积分时间及工作频率软件可调整的CCD驱动系统,硬件电路设计考虑EMC并设计针对CCD输出信号的处理电路与数据传输模块。实验结果表明,该设计成功地驱动了线阵CCD并实现了模式可调,进行数据传输,且电路体积小、控制时序精确,可用作微型光谱仪的光电探测电路。     

基于CANopen通信协议的数控手轮研究

针对数控系统中手轮驱动问题,对手轮驱动的信号采集、信号处理和信号传输等进行了研究。对手轮脉冲漏记、脉冲错计和信号输出不均匀等问题进行了归纳,提出了一种以STM32 ARM Cortex-M3内核的单片机为核心且采用CAN总线的高层协议CANopen协议,并进行了总线通信的手轮驱动方案设计;通过在信号获取端直接数字化处理,实现了脉冲读取、脉冲计数、进给轴选择、步长倍率的选择、方向判断和输出进给信号等功能。研究结果表明:该方案可以实现控制信号的实时和均匀化输出,通过对连续报文中的数据进行比较计算,上位机可以判断出是否存在漏记、漏记进给信号的数量,并可以此为根据采用相应的方式进行补偿,从而提高手轮驱动的精确度和可靠性。     

提高光电转换线路抗干扰能力的实用线路

在光电仿型加工及光电检测的仪器或设备中,除了要得到一定波形、幅度和功率的控制脉冲信号以外,还需要解决控制线路的抗干扰问题。如采用光圈法的光电跟踪系统,由于其光敏元件是安放在图纸下面的,在它接收光电头光源照射的同时,难免地还会受到日光和灯光等外光源的干扰。此外,图纸上的污迹、墨线宽度不均匀等因素,都会在光圈照射下产生干扰脉冲电压,影响机器的正常工作。光电线切割机光圈跟踪系统框图示于图1。图中,V_x、V_y 和 V_(?)为 X、y 和(?)坐标的偏差信号电压。