一种基于DSP的运动控制卡的硬件开发

选用德州仪器的TMS320F2812款DSP芯片作为核心控制芯片,来控制步进电机,设计了整个控制卡的外围硬件电路,先把整个控制系统的与DSP芯片的联系做了阐述,以及交待了之间通信和信号交换。详细设计了电压电源模块的电路,用以发出内外部双电压的供电;选用SN74CBTD3384C芯片设计了电压转换模块,对芯片输入5v电压,输出各个模块所需的不同电压,满足各个模块的供电需求;另外设计了硬件电路复位模块,用于程序出现无限循环或者硬件电路不稳定工作的时候;为提供一个时钟信号,设计了一个晶振模块。     

一种预稳压的高压线性稳压器的设计

设计了用于高压电源管理芯片中的内部稳压器电路,为系统中低压模块提供稳定的电源电压输入.电路主要由基准和线性稳压器两个部分组成.不同于传统的线性稳压器结构,不采用稳压二极管反向击穿稳定电压给后级电路供电,引入预稳压的带隙基准电路,产生精确的基准电压,并给误差放大器提供电源.有效减小了芯片的面积,降低了设计对工艺的依赖.通过0.35 μm CMOS工艺模型仿真,稳压器各种性能参数良好.     

基于FPGA的Buck变换器的研究与设计

与传统的模拟控制相比,提出了一种基于Buck DC-DC变换器的电流滞环数字控制方法,通过数控芯片计算、处理采样得到的瞬时电压、电流值,将电感电流稳定在一定的滞环范围内,达到稳定输出电压的效果.分析了负载突变时电路的动态响应,给出了主电路器件参数的选择和设计方法,并制作了一台以FPGA芯片为控制核心的智能数控开关电源,验证了控制方法的可行性和理论分析的正确性.     

基于FPGA的高帧频CCD驱动控制系统设计

CCD芯片的驱动电路是整个高帧频图像采集系统的核心部分,它关系到整个系统的性能和技术指标.分析并实现了DALSA公司1M像素的帧转移型高帧频CCD芯片FT50M的内部结构和驱动时序,并采用集成芯片设计了该CCD芯片的驱动时序和所需的偏压电路,进而改进了CCD芯片的偏置电压电路,采用大多数的偏置电压由SFD信号生成的方式.因此只需产生极少偏置电压即可生成所需全部偏压,这是目前十分安全的偏压解决方案,并选用了FPGA作为核心控制器件.实验表明:此设计不仅简化了电路,还具有性能好、功耗低、体积小的优点,实现了对高帧频CCD图像采集系统的驱动控制.     

一种低功耗、高性能BICMOS DC-DC限流电路的设计

采用0.6μm BICMOS工艺,设计了一种高性能、低功耗的限流电路,并成功地将其应用于一款高效率、宽输入电压范围的DC-DC升压型开关电源管理芯片中.该电路作为整个芯片的核心模块,主要由限流比较器、软启动和斜坡补偿电路组成,其中限流比较器引入了动态偏置的思想,提高了电路性能,降低了功耗.分析了各个电路的设计原理和过程,并给出了芯片的仿真和测试结果.结果表明该比较器在电源电压为3.3 V时,增益达117 dB,总静态电流仅15μA.     

基于太阳能光伏电池组件的微芯片电源电路设计

采用无线通信技术实现太阳能光伏组件的电流、电压、温度等重要数据采集、传输、汇聚,一般必须安装数据采集和通信控制电路板在太阳能光伏组件板上.电路板上主控微芯片工作电压在3.3 V左右,若用太阳能光伏电池组件发电为微芯片提供电能,则有必要研究设计一种特殊的供电电路,该电路必须具备适于比较宽的输入电压范围,确保输出的低电压不变,工作效率高,考虑充分利用微芯片资源,简化设计,降低成本.针对CC2530微芯片设计研究一种自适应宽动态电源电路,该电路巧妙利用CC2530芯片中的MCU产生PWM波实现电源控制,获得稳定的3.3 V输出电压值,解决太阳能光伏的组件数据采集电路板安全稳定的供电问题.其创新之处在于实现了一片CC2530芯片采集数据、无线通讯和电源管理的目的,简化了电路,省去了传统采用的独立DC-DC电源模块.实验证明,基于CC2530芯片设计的自适应宽动态电源电路工作效率高,输出电压稳定.     

基于C8051F500的三相半控整流电路设计

本文采用C8051F500单片机作为主控制芯片,用晶闸管作为主要开关器件,设计了三相半控整流电路。文中分别对主电路、控制电路、检测电路、驱动电路进行了设计,对输出电压采用PI闭环控制。通过模拟仿真和对22KW并励直流电机带载实验证明该设计调压精度较高,运行可靠稳定。     

基于VIPER22A的开关电源的设计

利用VIPER22A芯片设计了一种开关电源,在前级电压输入和后级电压采样方面采用了不同的设计方法,并给出了各级电路的原理和具体实现方法.经测试证明该种开关电源具有电路简单、可靠性高、实用性强的特点.     

基于临界导通模式的功率因数校正芯片设计

针对中等功率电器功率因数校正的需要,设计了一种基于临界导通模式的升压型(boost)功率因数校正芯片.该芯片集成可编程过压保护、可编程限流保护等多种保护电路,内设待机功能和自启动电路,通过电压控制环路和零电流检测电路实现了临界导通模式控制策略,固定升压输出.当负载为轻载时,通过将芯片的ZCD引脚接地,从而令芯片进入待机状态,减小了功率损耗.电路采用0.4μm BCD工艺,芯片面积为1.186 mm×1.172mm.仿真结果表明:输入电流接近正弦波并与输入电压同相位,实现了功率因数校正的目的;在12V供电电压下,芯片静态功耗约为31mW.芯片己经成功流片.     

无源射频识别标签整流电路的分析与设计

整流电路的设计是无源射频识别(RFID)标签的关键技术之一.基于两种传统的整流电路,分析影响其输出电压和能量转换效率(PCE)的几个因素,在此基础上提出了一种改进的整流电路.该电路采用栅极交叉连接的结构来消除天线到芯片的阈值电压压降,并通过增加两个MOS管作为开关来抑制芯片到天线的电荷回流.电路的设计仿真结果显示,该整流电路具有较高的输出电压和PCE.     

改进型低纹波Cockcroft-Walton倍压电路及其特性研究

多级倍压整流器倍压纹波和电压跌落分别受级数次方的影响,在级数增加的情况下会明显增加。在最低级数2倍压电路的基础上,采用移相和反相叠加实现2N倍压电路。使用三相组式变压器输出绕组三相独立连接直流二倍压电路,通过并联输入、串联输出实现6脉周期性叠加,构建12倍压电路。通过叠加,大幅度削弱了脉动的幅度。对纹波和电压跌落进行了理论分析和估算,并与经典型和对称型Cockcroft-Walton多级倍压电路进行比较。结果表明,该电路可以显著减小电压纹波和电压跌落,并明显缩短了输出电压稳态建立的时间。     

低压开关触头压降取样电路的设计

针对低压开关通断前后端电压相差很大,触头压降检测仪表难以兼顾精度与安全的问题,利用稳压二极管的稳压特性,提出一种检测触头压降的无源电路取样方案.在此基础上,对取样电路中限流电阻和稳压二极管的影响进行理论分析,确定选取规则.然后,通过直流特性测试,检测取样电路测量误差;通过频率特性测试,检测取样电路对不同频率谐波的衰减和失真情况;通过模拟工况测试,检测取样电路的实际应用情况.实验结果表明:低压开关触头压降取样电路有助于实现精确测量触头压降,并保证检测仪表安全.     

嵌入式闪存适用的新型低压高效率电荷泵电路

随着片上系统(SoC)电源电压的降低,嵌入式快闪存储器内部电荷泵电路的电压增益不断下降.为提高低电源电压下电荷泵电路的效率,提出了一个基于两路互补结构的高效率电荷泵电路,并设计了栅压提高电路与衬底调节电路,二者的共同作用可以有效地减少传输电压的损失,提高电荷泵电路的电压增益.模拟结果表明:当电源电压为1.5V时,相比于...     

电流模式的绝对值电路

相对于电压模式,电流模式具有转换速度快,频带宽,低电压,功耗低的特点。本文利用OPA861跨导型的放大器设计一种电流模式的绝对值电路,其带宽可达80Mhz,而延迟时间仅为2ns以内。而一般的电压模式带宽只能达到2Mhz,延迟需要0．1μ以上。     

考虑寄生参数的220kV柱式电压互感器的暂态电路模型

220kV柱式电压互感器是高压电网中重要的电气设备,建立高压柱式电压互感器的暂态电路模型对研究其快速暂态过电压分布具有重要意义。首先利用矢量网络分析仪测量得到了高压220kV柱式电压互感器的宽频阻抗参数,然后根据220kV柱式互感器的内部结构,建立了考虑寄生电感和杂散电容影响的互感器暂态电路模型,并将该暂态电路模型与测量得到的宽频阻抗参数进行对比,验证了互感器暂态电路模型的有效性;最后利用考虑寄生电感和杂散电容影响的暂态电路模型计算了在工频和雷电冲击电压作用下柱式电压互感器二次回路输出电压,获得了柱式电压互感器的宽频传递特性。     

一种具有零稳态电流的新型上电复位电路

为实现具有超低功耗且稳定可靠的上电复位电压输出,提出了基于电平检测的具有零稳态电流的新型上电复位电路,该电路由电平检测电路、状态锁存电路和欠压检测电路组成,通过在上电复位之后切断电平检测电路的电源实现复位稳定后的零稳态电流,其输出复位电压的状态由状态锁存电路锁存.该电路采用0.18μm Bi-CMOS工艺设计,电源电压为1.8 V.Cadence Spectre的仿真结果表明,该电路在上电复位结束后的稳态仅有数纳安的漏电流,起拉电压和欠压检测电压受温度影响很小,因而适用于集成到超大规模片上系统(SoC)芯片中.     

一种新型阻抗源AC/AC变换器

设计并提出了一种具有大范围升降压功能的阻抗源AC/AC新拓扑,分析了电路的基本结构、工作原理,利用伏秒平衡原理推导了电路各部分的电压关系。采用脉冲宽度调制法(PWM)对占空比进行控制来调节输出电压。给出了电路在Matlab/Simulink下的仿真结果。最后在仿真的基础上搭建了基于DSP的实验电路,实验结果验证了该电路的可靠性和可行性。     

一种高性能单片汽车电压调节器芯片

介绍了一种高性能单片汽车电压调节器,在一块集成电路芯片上集成全部的控制电路和大功率场效应调整管,具有过流、过压及热关闭保护功能,采用双极型工艺设计。给出了电路的集成化设计方法。     

桥补结合电路技术在力传感器中的应用及分析

由电阻应变式构成的传感器或是组成的测力装置系统中,在利用反馈补偿手段进行测量惠斯顿电桥输出方法时,用于补偿桥路输出的应变电压的补偿电压取之于被测桥路,桥路信号经与补偿信号作矢量叠加便产生桥补结合的效果。电桥信号经过这样处理后,可使被测桥路不会产生非线性现象、桥压变化不影响测量精度等一些优点。     

线性电路叠加定理的证明

线性电路必定满足叠加定理,满足叠加定理的电路必定是线性电路,但循环定义无助于识别线性电路和应用叠加定理。文章指出线性是线性系统输入信号与输出信号关系的一种描述,是齐次性与叠加性之和。线性电路元件是电流/电压关系特性符合线性系统输入/输出要求的电路元件,进一步可以分为自身电流与自身电压成线性关系的普通线性电路元件,和控制电压或电流与受控电压或电流成线性关系的受控线性电路元件。线性电路是由线性电路元件和独立源构成的电路,其中独立源被看做线性电路的输入（激励）,而电路中的任何电压和电流都被看做是线性电路的输出（响应）。最后根据线性概念及基尔霍夫定律,给出了叠加定理的证明。