基于嵌入式单片机的模数转换精度提高技术及算法

运用嵌入式单片机的内置模数转换(ADC)进行模数转换时,为了提高其转换精度或分辩率,提出了通过多级切换ADC参考电压的方法,研究设计了实现模数转换分辨率成倍提高的处理电路,分析和推导了其实现过程和算法,理论上实现转换精度提高n倍,并以嵌入式单片机PIC18F45K80的内部模数转换模块为操作对象,以提高转换精度到4倍为预期目的﹒实验数据表明:不采用该精度提高技术的模数转换平均误差接近采用该技术的平均误差的4倍,即采用该技术所得转换精度提高达4倍,与预期一致﹒     

采用矩谐分析和支持向量机的地磁导航基准图构建方法

为便于在地磁导航工程应用中进行载体磁场和地磁场变化的修正,提出了一种采用矩谐分析和支持向量机的地磁基准图构建方法.在导航区域中心采用矩谐分析法来预测基准数据,包括地磁场剩余值计算、地理坐标转换、地磁分量转换、矩谐系数求解及中心区域基准数据预测等,以提高地磁基准图的精度并利于修正;在导航区域边缘采用支持向量机法来预测基准数据,包括核函数选取、参数优化、模型训练及边缘区域数据预测等,以减弱边界效应的影响;采用粒子群优化算法对支持向量机参数进行优化,以提高算法的运算效率.试验结果表明,该方法可提高所构建地磁基准图的精度,降低算法的运行时间.     

基于AD7705的高精度极微弱信号A/D转换的电路的设计

在智能仪器仪表设计中,微弱信号转换精度、稳定度的高低直接影响着仪器的性能.为了对极微弱信号进行高精度模数转换,本文设计了以传感器为信号源,仪表放大、低通滤波,运算放大和AD7705芯片为主要结构的转换电路.该电路能够完成对传感器产生的极微弱低频信号进行放大、去噪和模数转换,实验证明本文设计的电路能够有效转换极微弱电信号,为极微弱信号传感器在智能设备中的具体应用提供了合理的解决方案.     

加速度计精密模数转换装置

本文论述某惯性导航系统加速度计模数转换装置,介绍了加速度计以模拟量输出和脉冲输出两种转换电路.为提高转换精度,前者设计了可编程增益控制,后者能杜绝脉冲丢失现象,保证了转换精度。     

Q值对连续时间Delta-Sigma模数转换电路的影响

为提高高速连续时间带通型Delta-Sigma模数转换电路的信号转换精度,分析内部谐振电路的有限Q值对转换电路整体SNDR(信号噪声+失真比)的影响,提出加入数字滤波电路的方法以改善模数转换电路的NTF(噪声传递函数)的方案,使电路SNDR提高15 d B以上.Matlab建模及SPICE仿真证明了该方案的有效性.     

基于主成分分析线性回归的光伏发电功率预测研究

针对经典光伏发电功率物理模型预测精度不高、可能遗漏关键气象因子的问题,基于数据驱动思想提出一种主成分分析、逐步线性回归以及多种检验相结合的光伏发电功率预测模型混合建模方法.采用相关性分析提取关键气象因子自变量,通过逐步线性回归对历史样本数据进行训练得到初始模型;对初始模型进行拟合程度、有效性以及多重共线性等多种检验,根据检验结果,采用主成分分析对初始模型自变量进行降维重构,得到修正模型;通过残差分析实现修正模型正确性的自校验;基于多种时间尺度对经典模型、未修正模型以及修正模型的预测结果进行详细对比分析.仿真结果表明修正模型提高了预测精度及所提混合建模方法的有效性与优越性.     

高速列并行10位模数转换电路的设计

设计了用于CMOS图像传感器列级信号处理系统的10位模数转换器.该模数转换电路采用两级转换的方式,转换速度较单斜ADC提高了近8倍.设计了电阻阵列式多路斜坡发生器、级联结构比较器、数字纠错和消失调等电路,该ADC在不增加工艺成本的条件下满足了10位精度的要求.电路采用Chartered 0.35μm工艺制造.测试结果表明,该模数转换器的INL±0.5 LSB,DNL±0.5 LSB,信噪比为58.364 7 dB.     

光栅莫尔条纹数字细分技术及其误差分析

提出在圆光栅作为分度基准的高精度测量仪器中,利用A/D转换器和单片机,采用软件编程的方法,对光栅读数头输出信号进行新的构建,形成一分段线性函数。实现了莫尔条纹八细分,从而使角度测量达到较高的精度。与传统的细分法相比,硬件电路简单,细分误差小,且便于误差修正。     

桩土结构相互作用分析中土动力模型的修正

提出桩-土-结构体系等效线性模型的修正方法.确定了近场区域的范围,并将该区域土的剪切模量乘以修正系数,得到修正等效线性模型.分析大量模型并求出相应修正系数,然后对所有修正系数进行回归分析,得到经验拟合算式.结果表明:强震作用下,土体采用等效线性模型能大幅提高桩-土-结构体系动力分析的精度.     

基于ADuC845的稳恒磁场测量仪设计

针对磁场测量仪器电路复杂、携带不便等缺点,探讨了新型的稳恒磁场测量仪的设计方案.采用线性霍尔传感芯片SS495A1检测磁场信号,以单片机ADuc845为控制核心,完成磁场信号的程控放大、模数转换和数字滤波.经过实测,系统的稳定测量范围为-50mT至50mT,测量精度达0.1mT.     

准同步采样及其在常用电工参数数字化测量中的应用

介绍了一种新的采样算法，即准同步采样，其采样周期不要求与信号周期严格同步．并将准同步采样算法应用于电工参数数字化测量中，具有良好的效果，与同步采样具有相当的准确度．计算的精确度和AD的位数有关，AD位数越高，计算也就越精确，通常，若AD的位数为16位，在工程中测量的精度可达万分之二．先介绍了准同步算法的理论依据，然后介绍了准同步系数的推导，最后介绍了如何在DSP中实现准同步算法．     

图像采集系统的线性CCD驱动电路设计

文章介绍基于高速线性CCD器件的图像采集系统的构成及其应用。通过对CCD图像传感器TCD1209D驱动时序及数模转换芯片AD9224的转换时序的分析,结合图像采集系统硬件功能要求,设计用于图像采集的高速线性CCD驱动电路,并采用单片复杂可编程逻辑器件(CPLD)进行了实现;测试表明驱动时序产生电路满足目标图像采集系统的应用需要。     

24位Σ-Δ型AD芯片最佳效能发挥的策略

阐述了一种24位高精度∑-△型AD转换芯片ADS1210在实际应用中提高测量精度的方法.电源是一个影响精确度的重要因素,笔者使用MAX666作稳压芯片,并利用外围电容参数的合理选择减少电压波动.ADS1210差分输入的正端接电阻,负端接稳压芯片REF192,以保证满足测量范围和差分基准电压的稳定,并利用ADS1210本身的校正寄存器,通过编程对AD转换的数据进行校正,提高了测量精度.实践表明:只有充分利用硬件设计和软件编程就可以很好的实现ADS1210的数据校正,发挥其最佳效能.     

利用SPCE061A单片机实现的两次采样AD转换

在测量领域中,AD（模数）转换是一个非常重要的部分,为了达到精度比较高的转换效果,往往选择位数较高的AD转换器,这样容易造成测量成本过高。现介绍一种如何利用普通的AD转换器来实现高精度的AD转换,它利用两次采样的原理,通过一个模拟量进行两次转换,从而实现高精度。此转换器所需元件比较简单,主要由一个凌阳SPCE061A单片机和一些普通的选通、运放电路组成。     

一种提高流水线模数转换器速度的方法

针对电荷转移流水线模数转换器 (ADC)的结构特点 ,提出了一种增加模数转换速度而保持功耗不变的方法。该方法在流水线级电路的采样相引入一个额外的时钟相来释放要接入到前级反馈放大器的电容上的电荷 ,以此来优化反馈放大器建立过程的起点 ,从而减小最大可能的建立时间。理论分析和计算机仿真表明 :该方法对常用的电荷转移流水线结构均有效 ,但更适用于低级分辨率、低线性输入范围、低建立精度和低电容缩减系数的流水线结构。当在低线性输入范围、无电容缩减处理的 1b/级或 1.5 b/级的流水线结构中应用该方法时 ,可将 A/ D转换周期降低达 30 %。     

多路温度变送器

本文介绍用于万宝冰箱性能检测线的多路温度变送器。本温度变送器采用集成精密线性温度传感器ＡＤ５９０、精密运算放大器等构成。电路简单，实用，可靠，调整方便，本变送器可以作为温度检测系统的基本模块。     

14位串／并行D／A转换器AD7840及在程控电流源中的运用

简要介绍了14位串／并行数模转换器件AD7840的功能、特性及其基本线结构和引脚功能，给出了采用AD7840设计的LED程控电流源的D／A转换方案及电路。     

基于AD7865的高速多通道数据采集系统设计

介绍了一种基于AD7865的高速多通道数据采集系统,给出了数据采集系统的硬件电路原理和GAL（通用阵列逻辑）程序设计。在描述AD7865特性的基础上,完成了数据采集系统模拟量输入通道设计和数字部分接口电路设计。通过对GAL编程控制模拟量到数字量的转换,实现了计算机数字控制齿轮测量中高速高精度多通道数据采集系统的设计。     

微波MESFET上变频器

微波ＭＥＳＦＥＴ上变频器张锦卫＊冯立民苗敬峰（东南大学无线电工程系，南京２１００１８）随着微波ＦＥＴ的迅速发展，微波场效应管上变频器的研究引起了人们的兴趣．１９８０年Ａｂｌａｓｓｍｅｉｅｒ等人利用ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ制作了频率较低的上变频器［１］，...     

基于动态可修调误差放大器的高精度Buck-Boost转换器设计方法

传统的修调方案是通过改变电阻反馈网络的反馈系数来对系统的输出电压进行修调，这种针对于特定输出电压下的反馈电阻修调的方法无法保证配置不同输出电压时的精度. 针对上述问题，本文通过分析环路的工作特点，从固定工作点的误差放大器入手，提出基于动态修调误差放大器电流的高精度Buck - Boost转换器设计方法. 基于0.18 μm BCD工艺对提出的方法进行了具体电路设计与物理实现验证.结果表明，修调电流可以将输出电压±40 mV的输出电压误差降低到±1.83 mV，输出电压精度可以达到0.045 7 %；在输出电压误差满足≤5 mV时，满修调时可实现最大误差62.83 mV的修调.相较于传统结构，修调电压的精度受PVT变化影响较小，极大地改善了系统的输出精度，该方法已在一款Buck - Boost型转换器中得到成功应用.