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  • 高速低壓低功耗CMOSBiCMOS運算放大器設計.rar

    近年來,以電池作為電源的微電子產品得到廣泛使用,因而迫切要求采用低電源電壓的模擬電路來降低功耗。目前低電壓、低功耗的模擬電路設計技術正成為微電子行業(yè)研究的熱點之一。 在模擬集成電路中,運算放大器是最基本的電路,所以設計低電壓、低功耗的運算放大器非常必要。在實現(xiàn)低電壓、低功耗設計的過程中,必須考慮電路的主要性能指標。由于電源電壓的降低會影響電路的性能,所以只實現(xiàn)低壓、低功耗的目標而不實現(xiàn)優(yōu)良的性能(如高速)是不大妥當?shù)摹?論文對國內外的低電壓、低功耗模擬電路的設計方法做了廣泛的調查研究,分析了這些方法的工作原理和各自的優(yōu)缺點,在吸收這些成果的基礎上設計了一個3.3 V低功耗、高速、軌對軌的CMOS/BiCMOS運算放大器。在設計輸入級時,選擇了兩級直接共源一共柵輸入級結構;為穩(wěn)定運放輸出共模電壓,設計了共模負反饋電路,并進行了共模回路補償;在偏置電路設計中,電流鏡負載并不采用傳統(tǒng)的標準共源-共柵結構,而是采用適合在低壓工況下的低壓、寬擺幅共源-共柵結構;為了提高效率,在設計時采用了推挽共源極放大器作為輸出級,輸出電壓擺幅基本上達到了軌對軌;并采用帶有調零電阻的密勒補償技術對運放進行頻率補償。 采用標準的上華科技CSMC 0.6μpm CMOS工藝參數(shù),對整個運放電路進行了設計,并通過了HSPICE軟件進行了仿真。結果表明,當接有5 pF負載電容和20 kΩ負載電阻時,所設計的CMOS運放的靜態(tài)功耗只有9.6 mW,時延為16.8ns,開環(huán)增益、單位增益帶寬和相位裕度分別達到82.78 dB,52.8 MHz和76°,而所設計的BiCMOS運放的靜態(tài)功耗達到10.2 mW,時延為12.7 ns,開環(huán)增益、單位增益帶寬和相位裕度分別為83.3 dB、75 MHz以及63°,各項技術指標都達到了設計要求。

    標簽: CMOSBiCMOS 低壓 低功耗

    上傳時間: 2013-06-29

    上傳用戶:saharawalker

  • 全橋逆變電路IGBT模塊的實用驅動設計.rar

    院介紹了全橋逆變電路的工作方式袁探討了隕鄖月栽的柵極特性及動態(tài)開關過程遙隕鄖月栽柵原射極和柵原 集極間的寄生電容與其他分布參數(shù)的綜合作用會對驅動波形產生不利影響遙柵極驅動電壓必須有足夠 快的上升和下降速度袁使隕鄖月栽盡快開通和關斷袁以減小開通和關斷損耗遙在 隕鄖月栽導通后袁驅動電壓 應保持在垣員緣 災左右袁保證隕鄖月栽處于飽和狀態(tài)曰在 隕鄖月栽關斷期間袁隕鄖月栽 的柵極需加反向偏置電壓袁 避免隕鄖月栽 的誤動作遙最后給出了針對全橋逆變電路 隕鄖月栽 模塊設計的分立元件驅動電路及其實驗 結果遙 關鍵詞院隕鄖月栽曰全橋逆變曰驅動電路

    標簽: IGBT 全橋 逆變電路

    上傳時間: 2013-05-20

    上傳用戶:cy1109

  • 射頻與微波功率放大器設計.rar

    本書主要闡述設計射頻與微波功率放大器所需的理論、方法、設計技巧,以及將分析計算與計算機輔助設計相結合的優(yōu)化設計方法。這些方法提高了設計效率,縮短了設計周期。本書內容覆蓋非線性電路設計方法、非線性主動設備建模、阻抗匹配、功率合成器、阻抗變換器、定向耦合器、高效率的功率放大器設計、寬帶功率放大器及通信系統(tǒng)中的功率放大器設計。  本書適合從事射頻與微波動功率放大器設計的工程師、研究人員及高校相關專業(yè)的師生閱讀。 作者簡介 Andrei Grebennikov是M/A—COM TYCO電子部門首席理論設計工程師,他曾經任教于澳大利亞Linz大學、新加坡微電子學院、莫斯科通信和信息技術大學。他目前正在講授研究班課程,在該班上,本書作為國際微波年會論文集。 目錄 第1章 雙口網絡參數(shù)  1.1 傳統(tǒng)的網絡參數(shù)  1.2 散射參數(shù)  1.3 雙口網絡參數(shù)間轉換  1.4 雙口網絡的互相連接  1.5 實際的雙口電路   1.5.1 單元件網絡   1.5.2 π形和T形網絡  1.6 具有公共端口的三口網絡  1.7 傳輸線  參考文獻 第2章 非線性電路設計方法  2.1 頻域分析   2.1.1 三角恒等式法   2.1.2 分段線性近似法   2.1.3 貝塞爾函數(shù)法  2.2 時域分析  2.3 NewtOn.Raphscm算法  2.4 準線性法  2.5 諧波平衡法  參考文獻 第3章 非線性有源器件模型  3.1 功率MOSFET管   3.1.1 小信號等效電路   3.1.2 等效電路元件的確定   3.1.3 非線性I—V模型   3.1.4 非線性C.V模型   3.1.5 電荷守恒   3.1.6 柵一源電阻   3.1.7 溫度依賴性  3.2 GaAs MESFET和HEMT管   3.2.1 小信號等效電路   3.2.2 等效電路元件的確定   3.2.3 CIJrtice平方非線性模型   3.2.4 Curtice.Ettenberg立方非線性模型   3.2.5 Materka—Kacprzak非線性模型   3.2.6 Raytheon(Statz等)非線性模型   3.2.7 rrriQuint非線性模型   3.2.8 Chalmers(Angek)v)非線性模型   3.2.9 IAF(Bemth)非線性模型   3.2.10 模型選擇  3.3 BJT和HBT汀管   3.3.1 小信號等效電路   3.3.2 等效電路中元件的確定   3.3.3 本征z形電路與T形電路拓撲之間的等效互換   3.3.4 非線性雙極器件模型  參考文獻 第4章 阻抗匹配  4.1 主要原理  4.2 Smith圓圖  4.3 集中參數(shù)的匹配   4.3.1 雙極UHF功率放大器   4.3.2 M0SFET VHF高功率放大器  4.4 使用傳輸線匹配   4.4.1 窄帶功率放大器設計   4.4.2 寬帶高功率放大器設計  4.5 傳輸線類型   4.5.1 同軸線   4.5.2 帶狀線   4.5.3 微帶線   4.5.4 槽線   4.5.5 共面波導  參考文獻 第5章 功率合成器、阻抗變換器和定向耦合器  5.1 基本特性  5.2 三口網絡  5.3 四口網絡  5.4 同軸電纜變換器和合成器  5.5 wilkinson功率分配器  5.6 微波混合橋  5.7 耦合線定向耦合器  參考文獻 第6章 功率放大器設計基礎  6.1 主要特性  6.2 增益和穩(wěn)定性  6.3 穩(wěn)定電路技術   6.3.1 BJT潛在不穩(wěn)定的頻域   6.3.2 MOSFET潛在不穩(wěn)定的頻域   6.3.3 一些穩(wěn)定電路的例子  6.4 線性度  6.5 基本的工作類別:A、AB、B和C類  6.6 直流偏置  6.7 推挽放大器  6.8 RF和微波功率放大器的實際外形  參考文獻 第7章 高效率功率放大器設計  7.1 B類過激勵  7.2 F類電路設計  7.3 逆F類  7.4 具有并聯(lián)電容的E類  7.5 具有并聯(lián)電路的E類  7.6 具有傳輸線的E類  7.7 寬帶E類電路設計  7.8 實際的高效率RF和微波功率放大器  參考文獻 第8章 寬帶功率放大器  8.1 Bode—Fan0準則  8.2 具有集中元件的匹配網絡  8.3 使用混合集中和分布元件的匹配網絡  8.4 具有傳輸線的匹配網絡    8.5 有耗匹配網絡  8.6 實際設計一瞥  參考文獻 第9章 通信系統(tǒng)中的功率放大器設計  9.1 Kahn包絡分離和恢復技術  9.2 包絡跟蹤  9.3 異相功率放大器  9.4 Doherty功率放大器方案  9.5 開關模式和雙途徑功率放大器  9.6 前饋線性化技術  9.7 預失真線性化技術  9.8 手持機應用的單片cMOS和HBT功率放大器  參考文獻

    標簽: 射頻 微波功率 放大器設計

    上傳時間: 2013-04-24

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  • 基于FPGA的GSM解擴解調的設計與實現(xiàn).rar

    擴頻通信系統(tǒng)與常規(guī)的通信系統(tǒng)相比,具有很強的抗窄帶干擾,抗多徑干擾,抗人為干擾的能力,并具有信息隱蔽、多址保密通信等優(yōu)點,在近年來得到了迅速的發(fā)展。論文針對直擴通信系統(tǒng)中偽碼和載波同步問題而展開,研究了直擴系統(tǒng)的結構、性能及完成了相關參數(shù)的計算,改進了包絡算法,設計了解擴和解調器,最后用ISE9.1實現(xiàn)了解擴和解調器的仿真波形,驗證了設計的正確性。 論文研究了擴頻通信系統(tǒng)的特點、國內外發(fā)展現(xiàn)狀及理論基礎,完成了DS-QPSK接收機的解擴器和解調器的設計與實現(xiàn)。解擴器主要圍繞著偽碼的捕獲與跟蹤這一核心,分析了解擴器的結構、性能及其完成了相關參數(shù)的計算,完成了數(shù)字下變頻器、偽碼發(fā)生電路、偽碼相關積分提取電路、多通道快碼捕獲電路、偽碼跟蹤鑒相電路、偽碼時鐘調整電路的設計,并在ISE9.1編程綜合得到仿真結果,驗證了設計的正確性。由于相關積分包絡算法是整個系統(tǒng)的基礎和核心,為了減少時延和系統(tǒng)所占硬件資源,改進了包絡算法并得到了仿真驗證。結果表明,它不但減少了硬件資源的占用、縮短了延時,而且對整個系統(tǒng)的優(yōu)化起著決定性的作用。論文給出了偽碼同步的仿真結果及資源占用情況,有力地說明了解擴器占用資源少、時延短等特點。 解調器研究了頻偏及載波相位誤差對信號的影響及同步方案,完成了數(shù)控振蕩器、反正切鑒頻器、環(huán)路濾波器的設計并得到了相關的仿真波形,實現(xiàn)了載波的跟蹤,給出了仿真結果及資源占用情況,對系統(tǒng)實現(xiàn)過程中的一些經驗進行了總結。最后是對論文工作的一些總結和對今后工作的展望。

    標簽: FPGA GSM 解調

    上傳時間: 2013-06-13

    上傳用戶:924484786

  • OFDM系統(tǒng)同步及解調的FPGA實現(xiàn).rar

    自20世紀80年代以來,正交頻分復用技術不但在廣播式數(shù)字音頻和視頻領域得到廣泛的應用,而且已經成為無線局域網標準(例如IEEE802.11a和HiperLAN/2等)的一部分。OFDM由于其頻譜利用率高,成本低等原因越來越受到人們的關注。隨著人們對通信數(shù)據(jù)化、寬帶化、個人化和移動化需求的增強,OFDM技術在綜合無線接入領域將會獲得越來越廣泛的應用。人們開始集中越來越多的精力開發(fā)OFDM技術在移動通信領域的應用,本文也是基于無線通信平臺上的OFDM技術的運用。 本文的所有內容都是建立在空地數(shù)據(jù)無線通信系統(tǒng)下行鏈路FPGA實現(xiàn)基礎上的。本文作者的主要工作集中在鏈路接收端的FPGA實現(xiàn)和調試上。主要包括幀同步(時間同步)算法的研究與設計、OFDM頻率同步算法的研究與設計以及同步模塊、OFDM解調模塊、QAM解調模塊的FPGA實現(xiàn)。最終實現(xiàn)高速數(shù)字圖像傳輸系統(tǒng)下行鏈路在無線環(huán)境中連通。 對于無線移動通信系統(tǒng)而言,多普勒頻移、收發(fā)設備的本地載頻偏差均可能破壞OFDM系統(tǒng)子載波之間的正交性,從而導致ICI,影響系統(tǒng)性能。另外,由于OFDM系統(tǒng)大多采用IFFT/FFT實現(xiàn)調制解調,因此在接收方確定FFT的起點對數(shù)據(jù)的正確解調也至關重要。同步技術即是針對系統(tǒng)中存在的定時偏差、頻率偏差進行定時、頻偏的估計與補償,來減少各種同步偏差對系統(tǒng)性能的影響。在OFDM實現(xiàn)的關鍵技術中,同步技術是十分重要的一部分。本文花費了三個章節(jié)闡述了同步技術的原理、算法和實現(xiàn)方法。 目前OFDM系統(tǒng)的載波同步方案,可以歸納為三大類:輔助數(shù)據(jù)類,盲估計類和基于循環(huán)前綴的半盲估計類。本文首先分析了各種載波同步方案的優(yōu)缺點,并舉例說明了各個載波同步方式的實現(xiàn)方法。然后具體闡述了本文在FPGA平臺上實現(xiàn)的OFDM接收端同步的同步方式,包括其具體算法和FPGA實現(xiàn)結構。本文所采用的幀同步和頻率同步方案都是采用輔助數(shù)據(jù)類的,在闡述其具體算法的同時對算法在不同參數(shù)和不同形式下的性能做出了仿真對比分析。 OFDM的解調采用FFT算法,在FPGA上的實現(xiàn)是十分方便的。本文主要闡述其實現(xiàn)結構,重點放在提取有效數(shù)據(jù)部分有效數(shù)據(jù)位置的推導過程。最后介紹了本文實現(xiàn)QAM軟解調的解調方法。 本文闡述算法采用先提出原理,然后給出具體公式,再根據(jù)公式中的系數(shù)和變量分析算法性能的方式。在闡述實現(xiàn)方式時首先給出實現(xiàn)框圖,然后對框圖中比較重要或者復雜的部分進行詳細闡述。在介紹完每個模塊實現(xiàn)方式之后給出了仿真或者上板結果,最后再給出整體測試結果。

    標簽: OFDM FPGA

    上傳時間: 2013-06-26

    上傳用戶:希醬大魔王

  • 衛(wèi)星導航接收機中長碼直捕算法研究與FPGA實現(xiàn).rar

    衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)可以為公路、鐵路、空中和海上的交通運輸工具提供導航定位服務。它能夠軍民兩用,戰(zhàn)略作用與商業(yè)利益并舉。只要持有便攜式接收機,則無論身處陸地、海上還是空中,都能收到衛(wèi)星發(fā)出的特定信號。接收機選取至少四顆衛(wèi)星發(fā)出的信號進行分析,就能確定接收機持有者的位置。 GPS導航定位接收機的理論基礎即是擴頻通信理論,擴頻通信技術與常規(guī)的通信技術相比,具有低截獲率,強抗噪聲,抗干擾性,具有信息隱蔽和多址通信等特點,目前己從軍事領域向民用領域迅速發(fā)展,成為進入信息時代的高新技術通信傳輸方式之一。擴頻通信技術中,最常見的是直接序列擴頻通信(DSSS)系統(tǒng),本文所研究的就是這一類系統(tǒng)。 目前在衛(wèi)星信號的捕獲上一般使用兩種方法:順序捕獲方法(時域法,基于大規(guī)模并行相關器)和并行捕獲方法(頻域法,基于FFT)。本文在第二章分別分析了現(xiàn)有順序捕獲和并行捕獲技術的原理,并給出了它們的優(yōu)缺點。 本文第三章對長碼的直接捕獲進行了深入的研究,基于對國內外相關文獻中長碼直捕方法的分析與對比,并且結合在實際過程中硬件資源需求的考慮,應用了基于分段補零循環(huán)相關和FFT搜索頻偏的直捕方法。此方法大大減少了計算量,加快了信號捕獲的速度。本方法利用FFT實現(xiàn)接收信號與本地長碼的并行相關,同時完成頻偏的搜索,將傳統(tǒng)的二維搜索轉換為并行的一維搜索,從而能快速實現(xiàn)長碼捕獲。 GPS信號十分微弱,靈敏度低,在戰(zhàn)場環(huán)境下,GPS接收機會面臨各種人為的干擾。如何從復雜的干擾信號中實現(xiàn)對GPS信號的捕獲,即抗干擾技術的研究,是GPS也是本文研究一個的方面。第四章即研究了GPS接收機干擾抑制算法,在強干擾環(huán)境下,需要借助信號處理技術在不增加信號帶寬的條件下提高系統(tǒng)的抗干擾能力,以保證后續(xù)捕獲跟蹤模塊有充足的處理增益。 本文在第五章給出了GPS接收機長碼捕獲以及干擾抑制的FPGA實現(xiàn)方案,并對各主要子模塊進行了詳細地分析。基本型接收機中長碼捕獲采用頻域方法,選用Altera StratixⅡ EP2S180芯片實現(xiàn);抗干擾型接收機中選用Xilinx xc4vlx100芯片。實現(xiàn)了各模塊的單獨測試和整個系統(tǒng)的聯(lián)調,通過聯(lián)調驗證,本文提出的長碼直接捕獲方法正確、可行。 本文提出的長碼直捕方法可以在不需要C/A碼輔助捕獲下完成對長碼的直接捕獲,可以應用于GPS接收機,監(jiān)測站接收機的同步等,對我國自主研發(fā)導航定位接收機也有重大的現(xiàn)實及經濟意義。

    標簽: FPGA 衛(wèi)星導航 接收機

    上傳時間: 2013-06-18

    上傳用戶:wang5829

  • 基于FPGA的8PSK調制解調技術研究.rar

    軟件無線電是近年提出的新的通信體系,由于其具有靈活性和可重配置性并且符合通信的發(fā)展趨勢,已成為通信系統(tǒng)設計的研究熱點。因此對基于軟件無線電的調制解調技術進行深入細致的研究非常有意義。 本文首先從闡述軟件無線電的理論基礎入手,對多速率信號處理中的內插和抽取、帶通采樣、數(shù)字變頻等技術進行了分析與探討,為設計和實現(xiàn)8PSK調制解調器提供了非常重要的理論依據(jù)。然后,研究了8PSK調制解調技術,詳細論述了它們的基本概念和原理,提出了系統(tǒng)實現(xiàn)方案,在DSP+FPGA平臺上實現(xiàn)了8PSK信號的正確調制解調。文中著重研究了突發(fā)通信的同步和頻偏糾正算法,針對同步算法選取了一種基于能量檢測法的快速位同步算法,采用相關器實現(xiàn),同時實現(xiàn)位同步和幀同步。并且對于突發(fā)通信的多普勒頻偏糾正,設計了一個基于自動頻率控制(AFC)環(huán)的頻偏檢測器,通過修改數(shù)控振蕩器(NCO)的頻率控制字方法來校正本地載波頻率,整個算法結構簡單,運算量小,頻偏校正速度快,具有較好的實用性。其次,對相干解調的初始相位進行糾正時,提出了一種簡單易行的CORDIC方法,同時對FPGA編程當中的一些關鍵問題進行了介紹。最后,設計了自適應調制解調器,根據(jù)信噪比和誤碼率來自適應的改變調制方式,以達到最佳的傳輸性能。

    標簽: FPGA 8PSK 調制解調

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:mingaili888

  • 面向特種LCD圖像處理方法與FPGA實現(xiàn)研究

    本文研究特種LCD的圖像處理方法和FPGA實現(xiàn)方案,并研制出基于FPGA的若干實際應用系統(tǒng),有效地解決目前存在的問題。本文主要研究內容為:  (1)給出一種基于彩色空間變換的色彩調整方法,在YCrCb空間內實現(xiàn)亮度和色度分離,避免了RGB空間兩者同時變化造成偏色和失真的現(xiàn)象,并在FPGA內采用流水線結構改進3階矩陣運算的邏輯結構,節(jié)省出2/3的邏輯資源,提高了模塊的最高運行速度。  (2)研究利用FPGA實現(xiàn)圖像實時縮放處理的方法,選擇能夠滿足特種LCD要求的雙線性插值法作為研究對象,實時計算插值系數(shù)dx和dy,并采用流水線結構進行插值計算,僅使用FPGA中的3個雙端口RAM來緩沖圖像數(shù)據(jù),沒有外擴大容量幀存儲器,降低了成本,提高特種LCD的系統(tǒng)兼容性。  (3)設計一種針對特種LCD更為簡捷、有效的隔行轉逐行掃描的實現(xiàn)方案,即利用圖像實時縮放的方法,把一場圖像縮放到LCD的分辨率,實現(xiàn)復合視頻圖像在LCD的“滿屏”顯示,改善現(xiàn)有特種LCD在顯示隔行掃描的復合視頻信號時,遇到圖像信息丟失或顯示效果不佳的問題。  (4)設計出一種基于字符和位圖的數(shù)字OSD控制核,合理使用分布式RAM和塊RAM兩種邏輯資源來存儲字符和位圖信息,OSD圖像由數(shù)字邏輯自動合成,編程簡單靈活,使特種LCD的參數(shù)調整更加方便。  (5)研制成功基于FPGA的特種LCD顯示控制板,能顯示三種分辨率640×480,800×600,1024×768的圖像信號;支持寬范圍的亮度、對比度、顯示位置等參數(shù)的實時調整,并提供全功能的透明OSD菜單進行指示。  (6)研制成功基于FPGA的特種LCD圖像調節(jié)板,用于對某型號機載特種LCD進行改造,增加寬范圍的亮度、對比度、圖像顯示位置的實時調整功能,提供無信號輸入檢測與OSD指示功能,提高圖像顯示的性能,通過了環(huán)境溫度試驗與性能測試,并已裝機。  (7)研制成功基于DSP和FPGA的圖像采集顯示板,實現(xiàn)了對全分辨率復合視頻信號進行25幀/秒的實時采集和顯示,在DSP內使用“三幀”輪換的圖像數(shù)據(jù)緩沖方法提高了系統(tǒng)的實時處理能力,使之能夠完成一定復雜度的實時圖像處理。

    標簽: FPGA LCD 圖像 處理方法

    上傳時間: 2013-06-12

    上傳用戶:ivan-mtk

  • H.264解碼算法優(yōu)化及在ARM上的移植

    在信息化發(fā)展的當前,音視頻等多媒體作為信息的載體,在社會生活的各個領域,起著越來越重要的作用。數(shù)字視頻的海量性成為阻礙其應用的的瓶頸之一。在這種情況下,H.264作為新一代的視頻壓縮標準,以其高性能的壓縮效率,成為備受關注的焦點和研究問題。H.264通過運動估計/運動補償(MP/MC)消除視頻時間冗余,對差值圖像進行離散余弦變換(DCT)消除空間冗余,對量化后的系數(shù)進行可變長編碼(VLC)消除統(tǒng)計冗余,獲得了極高的壓縮效率。隨著嵌入式處理器性能的逐漸提升和3G網絡即將商用的推動,H.264以其優(yōu)秀的壓縮性能,無論是無線信道傳輸方面,還是存儲容量有限的嵌入式設備都具有廣闊的應用前景。 但H.264在提升壓縮性能的同時付出的代價是算法復雜度的成倍增加,實際應用中人們對視頻解碼的實時性要求嚴格,已出現(xiàn)的對應算法代碼多基于PC通用處理器實現(xiàn),而嵌入式設備的主頻和處理能力仍然相對有限,存儲容量相對較小,總線速率相對偏低,因此必須對標準對應算法進行優(yōu)化移植,才能滿足實際應用的需求。 本文在對H.264標準及其新特性進行詳細介紹后,重點研究了在解碼端如何針對解碼耗時較多的模塊進行改進,然后將算法移植到ARM平臺,并針對平臺特點作出相應優(yōu)化,最后完成解碼圖象顯示,并給出了測試結果。本文主要完成的工作如下: 詳細分析了H.264的參考軟件JM中解碼流程,并利用測試工具分析了各模塊耗時,針對耗時較多的模塊如插值運算及去塊濾波模塊,提出了對應的改進算法并在H.264的參考軟件JM86上進行了實現(xiàn),PC測試實驗證明了算法改進的優(yōu)越性和運算優(yōu)化的可行性。最后針對ARM平臺,在對程序結構和對應代碼進行優(yōu)化之后,將其移植到WINCE系統(tǒng)之下,同時給出了WINCE平臺解碼后圖象加速顯示方法,并對最終測試結果與性能做出了評價。

    標簽: 264 ARM 解碼 算法優(yōu)化

    上傳時間: 2013-06-04

    上傳用戶:shijiang

  • 橫向磁通永磁同步電動機的三維磁場計算與結構性能分析

    橫向磁通電機是近些年來出現(xiàn)的一種新型結構的電機,由于其轉矩密度和功率密度大的優(yōu)點受到了廣泛的關注,但我國對該種電機的研究尚處于起步階段。 本課題是國家863計劃項目——“新型稀土永磁電機設計與集成技術(課題編號:2002AA324020)”中有關橫向磁通永磁同步電動機的部分。本課題的目標就是要充分發(fā)揮橫向磁通電機功率密度和轉矩密度大的優(yōu)點,克服其功率因數(shù)低的缺點,對橫向磁通永磁同步電動機的磁場進行計算、分析,找出功率因數(shù)偏低的原因,并提出相應的改進方法和建議。在此基礎上進行樣機的研制,對理論成果進行驗證,并力爭樣機在性能和工藝指標上有所突破,部分指標達到國際領先水平。 本文介紹了橫向磁通永磁電機的特點及運行原理,并按照不同的分類方式介紹了橫向磁通電機的各種結構。三維磁場的有限元計算十分復雜、計算量大,因此傳統(tǒng)電機均采用簡化的二維磁場進行計算。但是橫向磁通電機由于結構特殊,無法采用簡化的二維磁場的計算方法進行分析。因此本文利用ANSYS軟件建立了樣機模型,對樣機進行了三維電磁場分析。在電磁場計算的基礎上,進行了電機空載反電勢,空載漏磁系數(shù),電磁轉矩等相關參數(shù)的計算,討論了橫向磁通永磁同步電動機的結構變化對參數(shù)的影響。本文特別針對橫向磁通永磁電機功率因數(shù)較低這一問題進行了分析,找出了功率因數(shù)偏低的原因,提出了相應的改善方法和建議,對橫向磁通電機的理論研究和設計應用分析方法進行了探討。本文利用電磁場計算的結果,完成了電機運行特性仿真,克服了采用傳統(tǒng)磁路等效的方法帶來的誤差。最后,通過與樣機測試結果的對照研究,驗證和完善分析方法,并為進一步獲得性能更加優(yōu)異的樣機奠定了基礎。

    標簽: 磁通 永磁同步電動機 性能分析 磁場

    上傳時間: 2013-04-24

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