基于FPGA频率连续可调脉冲合成电路实现研究

步进电机(stepping motor)因能精确控制机械的移动量而被广泛采用。步进电机是由输入脉冲信号来控制的,往往需要控制脉冲具备连续性、可编程性以适应不同需要。本文采用FPGA器件,VHDL语言编程产生适应需要的数字脉冲信号,具有可编程、可调性、适应性高的特点。     

微机控高精度高压脉冲电源的研制

介绍利用大功率绝缘栅极晶体管(IGBT)配合脉冲升压变压器组成的高精度高压脉冲电源。该电源利用复杂可编程逻辑器件(CPLD)产生触发信号，通过微机、单片机、CPLD实现脉冲频率、脉冲宽度和脉冲个数的微机控制。且脉冲宽度能够以1μs步长增减，满足了脉冲电场非热效应处理技术应用的研究。     

锁相技术在三相交流调压电源装置中的应用

采用锁相环技术,通过鉴相,实现脉冲同步。给定信号和反馈信号经过PID调节,送C8051F360单片机的ADC单元,经过程序处理产生同步移相脉冲输出,送由复杂可编程逻辑器件EPM7032完成脉冲成型及放大,由触发器电路输出控制三相可控硅桥路实现交流调压。     

可编程控制器编程时产生脉冲信号的几种方法

以三菱FX系列可编程控制器(PLC)为例,介绍了在PLC中编制梯形图时产生脉冲信号的几种方法,通常利用特殊辅助继电器M8002、定时器T、基本指令PLS和PLF、辅助继电器M和功能指令产生所需要的各种脉冲.     

PLC在转向器耐久试验中的应用

介绍了一种以可编程控制器为核心的转向器耐久试验控制系统 ,详细说明了以光电旋转编码器为转角传感器 ,利用可编程控制器A -B相脉冲信号高速计数输入 ,完成对转向器变转角实验的测量与控制 ,并给出了相应的硬件构成及软件     

一种CPLD+ARM齿轮流量计变送器的设计

为了有效地消除齿轮流量计的原始脉冲信号误差,提高其测量精度,设计了一种基于复杂可编程逻辑器件(CPLD)和高级精简指令集处理器(ARM)的齿轮流量计变送器。通过CPLD获取流量计脉冲信号的相位差,确定流体方向;采用状态比较法设计软件,进行滤波整形,消除脉冲信号的原始误差,并输出方向电平与计数脉冲信号。以ARM为处理核心采集计数脉冲的个数和方向电平信号,将流量信号转换成标准信号并输出。实验结果表明:利用光耦和CPLD滤波能够有效减小流量计输出信号中的误差,减小后的误差在0.1%以内,适应不同黏度的液体。     

一种基于CPLD的宽可调PWM信号发生器

介绍了自行研制的利用基于复杂可编程逻辑器件(CPLD),实现的一种频率宽可调、高频调制的PWM信号发生器.该PWM信号的频率在1～2kHz可调,并调制在3～100kHz任意可调的高频脉冲上;其死区时间可调,且实现了2路信号输出互锁.     

基于CPLD与单片机的激光脉冲控制卡设计

为实现激光微加工领域中单个激光脉冲在规定位置的精确输出,以CPLD(复杂可编程逻辑器件)和单片机为核心部件,研制出一种激光脉冲控制卡.CPLD用于实现单片机与上位工控机的高速并行通信,接收外部运动系统产生的脉冲信号,并对其进行4倍频处理;单片机对CPLD预处理后的脉冲信号进行计数、分频处理,并最终输出一定频率、脉宽可调的控制信号给激光调Q驱动器,利用声光调Q技术实现单个激光脉冲规律性的输出.结果表明:本板卡集成了CPLD和单片机各自优点,减少了外部电路模块,降低制作成本,提高了系统的稳定性.通过激光脉冲控制卡对外部运动系统及单个激光脉冲输出的协调联动控制,成功实现单个激光脉冲在规定位置的精确输出,保证了激光微加工的高质量和效率.     

CPLD在超声波传感器驱动控制电路中的应用

针对超声波应用系统易受噪声干扰以及超声波信号的空间衰减现象影响，从而要求超声波传感器工作在其最佳特征的特点，论证了驱动脉冲信号的控制精度对传感器工作特性的影响，给出了传感器驱动信号脉冲宽度与传感器频率之间的最佳关系式，提出了采用复杂可编程逻辑器件（ＣＰＬＤ）产生传感器驱动控制信号的方法，将该方法应用于一超声波流量计测量系统中，得到了比传统型单片机控制电路更好的控制精度和控制效果。     

一种基于CPLD的宽可调PWM信号发生器

介绍了自行研制的利用基于复杂可编程逻辑器件（CPLD）,实现的一种频率宽可调、高频调制的PWM信号发生器。该PWM信号的频率在1－2kHz可调,并调制在3－100kHz任意可调的高频脉冲上;其死区时间可调,且实现了2路信号输出互锁。     

基于通用串行总线的测井脉冲采集电路研究

设计了一种基于通用串行总线（USB）技术的测井脉冲信号采集系统。该系统用深度子系统驱动测井脉冲的采集，并配备了PCM遥测信号接口。系统设计包括硬件设计、单片机固件设计以及设备驱动程序和用户应用程序设计。硬件设计中用复杂可编程逻辑器件完成对脉冲采集过程中脉冲放大倍数和峰值保持电路电容充放电的控制，并检测出PCM遥测信号的同步帧，同时进行遥测数据的串并转换，节省了单片机资源。单片机控制测井脉冲采集的整个过程，并实现USB通信，在主机请求数据时发送数据。系统在实验室调试成功，数据传输速率达到300kb／s，控制逻辑灵活，可扩展升级。     

基于通用串行总线的测井脉冲采集电路研究

设计了一种基于通用串行总线(USB)技术的测井脉冲信号采集系统.该系统用深度子系统驱动测井脉冲的采集,并配备了PCM遥测信号接口.系统设计包括硬件设计、单片机固件设计以及设备驱动程序和用户应用程序设计.硬件设计中用复杂可编程逻辑器件完成对脉冲采集过程中脉冲放大倍数和峰值保持电路电容充放电的控制,并检测出PCM遥测信号的同步帧,同时进行遥测数据的串并转换,节省了单片机资源.单片机控制测井脉冲采集的整个过程,并实现USB通信,在主机请求数据时发送数据.系统在实验室调试成功,数据传输速率达到300 kb/s,控制逻辑灵活,可扩展升级.     

线性调频超声信号脉冲压缩的实时实现

编码脉冲在不增大发射峰值功率的前提下,通过增大时宽-带宽积显著提高超声平均发射功率,然后在接收端通过脉冲压缩恢复应有的纵向分辨力,并显著增强信噪比.利用现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)设计了一个中心频率为10 MHz的线性调频脉冲(chirp)发射和实时脉冲压缩系统,由FPGA控制DDS(direct digital synthesizer)产生chirp信号,送入模拟乘法器与窗函数相乘,经功率放大后作为发射脉冲,回波信号送回FPGA进行脉冲压缩处理,82μs的回波数据可以在230μs的时间里处理完毕.实验使用了中心频率10 MHZ、带宽7 MHZ、时长5μs的chirp信号.和单脉冲系统相比,在纵向分辨力没有明显损失的情况下,脉冲压缩方法使信噪比增强了12.8 dB,旁瓣抑制可以达到30.6 dB.     

基于频差倍增技术的陡脉冲上升时间测量系统

阐述了高速计数器测量陡（快）脉冲上升时间的原理，提出了基于频差倍增技术的计数方案，实现了由较低频率计数器进行较高频率计数，进而提高陡脉冲上升时间测量精度的目的。把高密度可编程逻辑器件（CPLD）的外接100MHz晶振作为系统低频时钟，利用D触发器组对时钟信号进行分频、倒相，经过二级倍频后混频器输出200MHz的脉冲作为计数脉冲，将计数精度提高至5ns左右，满足了测量要求且降低了测量成本，并可推广应用于测量脉冲的下降时间、脉冲宽度和周期等．     

基于FPGA高精度信号相位差设计

在导航定位、精确制导中,脉冲参数测量是至关重要的信息.针对高精度、实时脉冲参数测量要求,采用现场可编程门阵列(FPGA)对脉冲参数信号相位差进行测量.相比较于离散傅里叶变换(DFT)和全相位快速傅里叶变换(FFT)等方法,可用于多通道处理,可扩展成阵列,具有很强的实时处理能力,系统处理精度高,适用性广.     

基于CPLD的步进电机控制器

介绍了步进电机的工作原理,利用复杂可编程逻辑器件产生编码脉冲和控制信号,通过驱动放大电路实现了对步进电机速度和方向的精确控制,并用VHDL语言完成了程序的编写,给出了仿真结果并实际应用于电机的控制.     

应用于MOPA的可编程半导体脉冲种子源激光器的设计与实现

设计出一种高速可编程的半导体脉冲种子源激光器,用于主震荡功率放大器脉冲光纤激光器。具有较大的峰值电流、1 Hz～1 MHz的可调重复频率、20 ns～0.5μs的连续可调整脉冲宽度。测试结果显示此可编程半导体脉冲种子源激光器工作性能稳定可靠。     

高精度高压脉冲电源原理与实验研究

在脉冲电场非热效应应用中，高精度高压脉冲电源是关键技术之一。利用大功率开关器件(IGBT)配合脉冲升压变压器可以得到高精度高压脉冲电源。该电源通过复杂可编程逻辑器件(CPLD)来产生脉冲触发信号，经大功率IGBT专用驱动模块驱动，可以实现脉冲电压在0～10kV，脉冲频率在10Hz～5kHz，脉冲宽度在2～30μs以及脉冲个数在1～100内的精确控制，并可实现脉冲宽度以1μs为步长增减，可以满足脉冲电场非热效应应用的参数要求。     

基于时频域检测方法的信号处理系统设计与实现

为解决宽带数字接收机所接收信号参数的高速提取,利用4片现场可编程阵列(FPGA)、分布式多总线并行流水方式完成信号的FFT运算、频域的载频信号参数的提取、IFFT运算及在时域中对脉冲参数的提取.利用有限状态机的方式完成了CPCI总线的PCI局部端接口时序编写及信号处理系统工作状态的控制和转换.用8片244芯片完成了用普通SRAM作类似双口RAM的设计.该项目已通过验收,可应用于实际工程.     

高精度频率测定的ASIC实现

研究频率测量过程中输入信号的脉冲边沿与测量设备的闸门信号边沿不一致造成的频率测量误差.提出利用可编程ASIC器件来实现输入脉冲信号与MPU定时信号同步的实现方法,解决了输入脉冲和给定闸门时间起止时刻随机性引起的测量误差.基于ASIC的方法与其他频率测量方法相比,MPU外围电路简单,能自适应输入信号频率的变化.利用对输入信号进行测量前分频和利用2个寄存器扩大对频标的计数范围,扩大了对输入信号频率的测量范围.该工作为精确测量频率探索了一条新途经.