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功率因數(shù)(shù)轉換器

  • 太陽能電池陣列模擬器的研究與設計.rar

    21世紀,人類面臨著實現(xiàn)經濟和社會可持續(xù)發(fā)展的重大挑戰(zhàn),能源問題越來越突出,太陽能等可再生能源逐漸成為人類關注的焦點。時至今日,人類對光伏系統(tǒng)的研究越來越深入廣泛,但在光伏系統(tǒng)的研發(fā)過程中,太陽能電池由于受日照強度、環(huán)境溫度影響較大,導致實驗成本過高,研發(fā)周期變長。太陽能電池陣列模擬器便能較好地解決這一問題。 @@ 本文首先對比了模擬式太陽能電池模擬器和數(shù)字式太陽能電池模擬器的優(yōu)缺點,選取了數(shù)字式太陽能電池陣列模擬器作為研究對象,并對研究太陽能電池陣列模擬器的實際意義作了闡述。隨后描述了太陽能電池的輸出特性,討論了適合工程計算的太陽能電池陣列數(shù)學物理模型。 @@ 本文研究的太陽能電池陣列模擬器由功率電路和控制電路兩部分組成。功率電路選取了半橋型DC/DC電路作為主電路拓撲,對其工作過程進行了分析,并對各部分電路進行了設計。然后設計了電壓電流雙閉環(huán)調節(jié)器,在此基礎之上用PSIM仿真軟件對所設計的太陽能電池陣列模擬器進行了仿真,包括靜態(tài)工作點的仿真以及動態(tài)響應速度的仿真,通過仿真驗證了模擬器能夠達到所要求指標。 @@ 控制電路板是整個模擬器的核心控制部分,通過控制運算提供輸出電壓的參考值,進而提供控制功率管開通關斷的PWM信號。本文選取了microchip公司的dsPIC30F2023作為主控制芯片,分析了該型號微處理芯片的性能特點,介紹了模擬信號采樣電路、232通訊電路、人機交互界面電路等外圍電路的硬件設計,調節(jié)器采用了數(shù)字PID控制。 @@ 在MPLAB集成開發(fā)環(huán)境中進行了軟件方案的設計,主要包括主程序、生成PWM程序、AD采樣、故障處理、人機交互程序等,介紹了各個模塊的程序流程。 @@ 軟硬件系統(tǒng)設計完成后,最終實現(xiàn)了太陽能電池陣列模擬器,可以為光伏系統(tǒng)的研究提供一個良好的實驗平臺。 @@關鍵詞:太陽能電池陣列模擬器;半橋型DC/DC變換器;dsPIC30F2023

    標簽: 太陽能電池 陣列 模擬

    上傳時間: 2013-07-28

    上傳用戶:cceezzpp

  • 具有功率因數(shù)校正和軟開關技術開關電源設計.rar

    近年來,電源技術無論在理論研究,還是生產應用方面都取得了許多成果和長足的進步。開關電源的研究涉及電力電子、自動控制等技術領域,軟開關、高效率是開關電源的重要研究方向。因此,PFC技術和軟開關PWM技術作為成熟的技術,近些年來在中、小功率乃至大功率開關電源中得到普遍的應用。 本文研究設計了一種具有功率因數(shù)校正和軟開關技術的高效率開關電源。該開關電源主要分為兩個部分,前一部分為單相有源功率因數(shù)校正電路,后一部分為采用移相控制軟開關技術的全橋變換器。 論文首先介紹了開關電源技術的發(fā)展以及涉及到的技術領域,然后闡述了現(xiàn)階段幾種提高開關電源技術的新方法,最后詳細敘述了整個系統(tǒng)的設計。在詳細分析和研究單相有源功率因數(shù)校正原理的基礎上,設計出有源功率因數(shù)校正電路,并給出電路中升壓電感的設計方法。同時,設計出了大功率移相控制全橋軟開關PWMDC/DC變換器,詳細的研究了實現(xiàn)ZVS的條件。最后研制出了實驗樣機,并給出了實驗樣機的功率因數(shù)校正電路和移相全橋軟開關變換電路的實驗波形。

    標簽: 功率因數(shù)校正 軟開關技術 開關電源設計

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:ynwbosss

  • 數(shù)字化交流方波埋弧焊電源的研究.rar

    數(shù)字技術、電力電子技術以及控制論的進步推動弧焊電源從模擬階段發(fā)展到數(shù)字階段。數(shù)字化逆變弧焊電源不僅可靠性高、控制精度高而且容易大規(guī)模集成、方便升級,成為焊機的發(fā)展方向,推動了焊接產業(yè)的巨大發(fā)展。針對傳統(tǒng)的埋弧焊電源存在的體積大、控制電路復雜、可靠性差等問題,本文提出了雙逆變結構的焊機主電路實現(xiàn)方法和基于“MCU+DSP”的數(shù)字化埋弧焊控制系統(tǒng)的設計方案。 本文詳細介紹了埋弧焊的特點和應用,從主電源、控制系統(tǒng)兩個方面闡述了數(shù)字化逆變電源的發(fā)展歷程,對數(shù)字化交流方波埋弧焊的國內外研究現(xiàn)狀進行了深入探討,設計了雙逆變結構的數(shù)字化焊接系統(tǒng),實現(xiàn)了穩(wěn)定的交流方波輸出。 根據(jù)埋弧焊的電弧特點和交流方波的輸出特性,本文采用雙逆變結構設計焊機主電路,一次逆變電路選用改進的相移諧振軟開關,二次逆變電路選用半橋拓撲形式,并研究了兩次逆變過程的原理和控制方式,進行了相關參數(shù)計算。根據(jù)主電路電路的設計要求,電流型PWM控制芯片UC3846用于一次逆變電路的控制并抑制變壓器偏磁,選擇集成驅動芯片EXB841作為二次逆變電路的驅動。 本課題基于“MCU+DSP”的雙機主控系統(tǒng)來實現(xiàn)焊接電源的控制。其中主控板單片機ATmega64L主要負責送絲機和行走小車的速度反饋及閉環(huán)PI運算、電機PWM斬波控制以及過壓、過流、過熱等保護電路的控制。DSP芯片MC56F8323則主要負責焊接電流、焊接電壓的反饋和閉環(huán)PI運算以及控制焊接時序,以確保良好的電源外特性輸出。外部控制箱通過按鍵、旋轉編碼器進行焊接參數(shù)和焊接狀態(tài)的給定,預置和顯示各種焊接參數(shù),快速檢測焊機狀態(tài)并加以保護。 主控板芯片之間通過SPI通訊,外部控制箱和主控板之間則通過RS—485協(xié)議交換數(shù)據(jù)。通過軟件設計,實現(xiàn)焊接參數(shù)的PI調節(jié),精確控制了焊接過程,并進行了抗干擾設計,解決了影響數(shù)字化埋弧焊電源穩(wěn)定運行的電磁兼容問題。 系統(tǒng)分析了交流方波參數(shù)的變化對焊接效果的影響,通過對焊接電流、焊接電壓的波形分析,證明了本課題設計的埋弧焊電源能夠精確控制引弧、焊接、 收弧等焊接時序,并可以有效抑制功率開關器件的過流和變壓器的偏磁問題,取得了良好的焊接效果。 最后,對數(shù)字化交流方波埋弧焊的控制系統(tǒng)和焊接試驗進行了總結,分析了系統(tǒng)存在的問題和不足,并指出了新的研究方向。 關鍵詞:埋弧焊;交流方波;數(shù)字化;逆變;軟開關技術

    標簽: 數(shù)字化 交流 埋弧焊

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:kjgkadjg

  • 高壓變頻器前側逆變晶閘管自供電驅動系統(tǒng)研究與設計.rar

    隨著電力電子技術的發(fā)展,高壓換流設備在工業(yè)應用中日益廣泛。其核心元件晶閘管(SCR)的電壓與電流越來越高(已達到10KV/10KA以上),應用場合要求也越來越高。在國際上,晶閘管的光控技術發(fā)展日益成熟。根據(jù)對國內晶閘管技術發(fā)展前景和需求的展望,本文采用自供電驅動技術與光控技術相結合,研發(fā)光控自供電晶閘管驅動控制板,然后與晶閘管本體相結合即形成光控晶閘管工程化實現(xiàn)模型,其可作為光控晶閘管的替代技術。 在工程應用中,光控晶閘管的典型應用場合為四象限高壓變頻器和國家大型直流輸變電系統(tǒng)等。隨著國家節(jié)能工程的實施,高壓變頻器的應用范圍越來越廣泛,已成為工業(yè)節(jié)能中的重要環(huán)節(jié)。高壓直流換流系統(tǒng)難度大,技術復雜,要求高,本論文研究的光控晶閘管替代技術只作為其儲備技術之一。本論文以電流源型高壓變頻器作為該光控晶閘管替代技術的應用背景重點闡述。 電流源型高壓變頻器為了提高單機容量,通常是數(shù)個SCR串聯(lián)使用。隨著系統(tǒng)容量越來越大,裝置對高壓開關器件的要求也越來越高。如果一組串聯(lián)SCR中某一個SCR該導通時沒有導通,那么加在該組SCR上的電壓都將加到該SCR上形成過電壓,造成該器件的擊穿損壞,甚至于一組串聯(lián)SCR都被燒壞。為了克服上述問題,保證高壓變頻器中串聯(lián)晶閘管能夠安全可靠的工作,提高系統(tǒng)可靠性,有必要為晶閘管配備后備驅動系統(tǒng)。本文提出了給SCR驅動電路增設自供電驅動系統(tǒng)——SPDS (Self—Powered Drive System)的解決辦法。SPDS基本功能是通過高位取能電路利用RC緩沖電路中的能量為監(jiān)測電路和后備觸發(fā)電路提供正常工作所需要的能量。它的優(yōu)點是由于緩沖電路與晶閘管同電位,自供電驅動系統(tǒng)要求的電壓隔離水平可以從幾千伏降低到幾百伏,節(jié)省了高壓隔離變壓器,節(jié)省了成本和體積,提高了系統(tǒng)可靠性。國外對相關內容已經有了深入研究,并將其應用在高壓變頻器產品中。在國內,目前還沒有查到相關文獻。本文為基于晶閘管的電流源型高壓變頻器設計了一種高壓晶閘管自供電驅動系統(tǒng),填補了國內空白,為自供電驅動系統(tǒng)的推廣應用和其他高壓開關器件自供電驅動系統(tǒng)的研制提供了參考。 本文詳細介紹了串聯(lián)高壓晶閘管驅動系統(tǒng)的要求和RC緩沖電路的工作特 點,進而提出了SPDS的工作原理和具體實現(xiàn)方式,闡述了SPDS各部分組成及其功能。SPDS的核心技術是取能回路和觸發(fā)方式的設計。本文在比較各種高壓取能方式和觸發(fā)方式優(yōu)缺點的基礎上,選擇采用RC緩沖取能方式和光纖觸發(fā)方式。 論文基于Multisim10仿真軟件,結合高壓晶閘管自供電驅動系統(tǒng)取能電路的原理,對高壓晶閘管自供電驅動系統(tǒng)的核心部分——SPDS取能電路進行了仿真。通過搭建帶SPDS取能電路的單相晶閘管仿真電路和電流源型高壓變頻器前側變流電路的仿真模型,詳細討論了影響RC取能回路正常工作的各種因素。同時,通過設定仿真電路的參數(shù),分析了其工作狀況。根據(jù)得到的仿真波形圖,證明了高壓晶閘管自供電驅動系統(tǒng)可以達到有效觸發(fā)晶閘管導通的設計目標,具有可行性。 為考察SPDS的實際工作性能,本文搭建了簡易的SPDS低壓硬件實驗平臺,為其高壓條件下的工程化應用打好了基礎。 在論文的最后,對高壓晶閘管自供電驅動系統(tǒng)的發(fā)展方向進行了展望。 關鍵詞:高壓變頻器;晶閘管驅動;自供電系統(tǒng);高壓換流;光控晶閘管

    標簽: 高壓變頻器 逆變 晶閘管

    上傳時間: 2013-05-26

    上傳用戶:riiqg1989

  • 單相非隔離型光伏并網逆變器的研究.rar

    在能源枯竭與環(huán)境污染問題日益嚴重的今天,新能源的開發(fā)與利用愈來愈受到重視。太陽能是當前世界上最清潔、最現(xiàn)實、最有大規(guī)模開發(fā)利用前景的可再生能源之一。其中太陽能光伏利用受到世界各國的普遍關注。而太陽能光伏并網發(fā)電是太陽能光伏利用的主要發(fā)展趨勢,必將得到快速的發(fā)展。在并網型光伏發(fā)電系統(tǒng)中,逆變器是系統(tǒng)中最末一級或唯一一級能量變換裝置,其效率的高低、可靠性的好壞將直接影響整個并網型系統(tǒng)的性能和投資。按照不同的標準光伏并網逆變器的拓撲結構分為很多種,本文主要研究單相非隔離型光伏并網逆變器。 文章首先概述了光伏并網系統(tǒng)的發(fā)展情況并分析了當前國際金融危機對光伏產業(yè)的影響。其次,分析了當前國際市場上主要的光伏逆變器產品的特點,概括了光伏并網系統(tǒng)中光伏陣列的配置。隨后,本文以單相全橋拓撲為模型分析了非隔離型并網系統(tǒng)在采用不同的PWM調制策略下的共模電流,指出了抑制共模電流需滿足的條件。對于全橋和半橋拓撲,分析了不同的濾波方式對共模電流抑制的影響。總結了能夠抑制共模電流的實用電路拓撲并提出了一種能夠抑制共模電流的新拓撲。對不同拓撲的損耗情況在文章中進行了比較。 對于非隔離型并網系統(tǒng)中的逆變器易向電網注入直流分量的問題,首先分析了直流分量產生的原因及其導致變壓器產生的直流偏磁飽和現(xiàn)象。在此基礎上,總結了抑制直流分量的方法,指出了半橋拓撲能夠抑制直流分量。對于并網電流的控制,工程上通常采用比例積分控制器,而比例積分控制器在理論上無法實現(xiàn)無靜差控制,因此,本文對能夠實現(xiàn)無靜差控制的比例諧振控制器進行了簡要分析。最后,在非隔離型1.5kW實驗平臺上對共模電流和直流分量的抑制方法進行了驗證。

    標簽: 單相 光伏并網 非隔離型

    上傳時間: 2013-07-30

    上傳用戶:科學怪人

  • 變速恒頻雙饋機風力發(fā)電的若干關鍵技術研究.rar

    在能源枯竭與環(huán)境污染問題日益嚴重的今天,風力發(fā)電已經成為綠色可再生能源的一個重要途徑。雙饋電機變速恒頻(VSCF)發(fā)電是通過對轉子繞阻的控制來實現(xiàn)的,而轉子回路流動的功率是由發(fā)電機運行范圍所決定的轉差功率,因而可以將發(fā)電機的同步轉速設定在整個運行范圍的中間。如果系統(tǒng)運行的轉差率范圍為±30%,則最大轉差功率僅為發(fā)電機額定功率的30%,因此交流勵磁變換器的容量可大大減小,從而降低成本。該變換器如果加上良好的控制策略,則系統(tǒng)運行將具有優(yōu)越的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)運行性能,非常適用于風能這種隨機性強的能源形式。本文對變速恒頻雙饋機風力發(fā)電系統(tǒng)的若干關鍵技術,如空載柔性并網、帶載柔性并網、解列控制、最大功率點跟蹤、電網電壓不平衡運行、低電壓故障穿越等問題進行了深入研究,論文的主要工作如下: 根據(jù)交流勵磁變速恒頻風力發(fā)電的運行特點,將電網電壓定向的矢量控制方法應用在雙饋發(fā)電機的并網發(fā)電控制上。研究了一種基于電網電壓定向的雙饋機變速恒頻風力發(fā)電柔性并網控制策略,在變速條件下實現(xiàn)無電流沖擊并網和輸出有功、無功功率的解耦控制,建立了交流勵磁發(fā)電機柔性并網及穩(wěn)態(tài)運行的控制模型,對柔性并網及其逆過程的解列分別進行了仿真和實驗研究。 提出了一種以向電網輸送凈電能最多為目標的最大功率點跟蹤控制策略,在不檢測風速情況下,能夠自動尋找并跟隨最大功率點,且不依賴風力機最佳功率特性曲線,提高了發(fā)電系統(tǒng)的凈輸出能力,具有良好的動、靜態(tài)性能。仿真和實驗結果證明了本控制策略的正確性和有效性。 對網側變換器分別進行了幅相控制和直接電流控制策略的研究。結果表明:幅相控制策略簡單實用,可以得到正弦波電流,且波形諧波小,實現(xiàn)了單位功率因數(shù)運行,但響應速度相對較慢;而直接電流控制策略具有網側電流閉環(huán)控制,使網側電流動、靜態(tài)性能得到提高,實現(xiàn)對系統(tǒng)參數(shù)的不敏感,增強了電流控制系統(tǒng)的魯棒性,但算法相對復雜。 在電網不平衡條件下,如果以傳統(tǒng)的電網電壓平衡控制策略設計PWM整流器,會使系統(tǒng)出現(xiàn)不正常的運行狀態(tài)。為了提高三相PWM整流器的運行性能,本文對電網電壓不平衡情況下三相PWM整流器運行控制策略進行了改進,研究了消除負序電流和抑制輸入功率二次諧波的控制策略,實現(xiàn)了線電流正弦、負序輸入電流為零及總無功功率輸入為最小的目標。 為了提高VSCF風力發(fā)電系統(tǒng)的運行能力,本文對電網故障時雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越控制(LVRT)進行了研究,在不改變系統(tǒng)硬件結構的情況下,通過改變勵磁控制策略來實現(xiàn)LVRT;在電網故障時使電機和變換器安全穿越故障,保持不脫網運行,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

    標簽: 變速恒頻 雙饋 關鍵技術

    上傳時間: 2013-07-09

    上傳用戶:leileiq

  • 高壓TSC無功補償技術的研究.rar

    高壓TSC(Thyristor Switch Capacitor)裝置是指額定工作電壓為6kV-35kV晶閘管投切電容器補償裝置,是一種典型靜止無功補償器,其對增強系統(tǒng)穩(wěn)定性、提高系統(tǒng)運行經濟性,保證電壓質量及改善電能質量都能發(fā)揮良好的作用。目前國內對高壓TSC裝置研制與生產還處于起步階段,加速高壓TSC裝置的國產化,對在我國電力系統(tǒng)中早日推廣與應用高壓TSC裝置具有重大意義。 首先在無功功率的測量上,如何在有諧波干擾等復雜環(huán)境下準確檢測無功功率,本文采用了基于快速傅立葉變換的方法,可以很好的完成無功功率的采集。在主電路結構上,晶閘管開關閥是高壓TSC裝置的關鍵構成部件,高壓TSC裝置要求晶閘管開關應具有良好的電氣性能,要求晶閘管開關應是有效和可靠的。本文通過晶閘管特性和串聯(lián)技術的研究,給出了晶閘管串聯(lián)開關的靜態(tài)均壓和動態(tài)均壓方法,設計出合理使用的電路結構。通過仿真分析,驗證了均壓電路的效果。 電容器無涌流投入技術也是TSC主要研究點,由于在高壓系統(tǒng)中器件兩端承受的電壓較高,低壓TSC系統(tǒng)中常用的過零固態(tài)繼電器或集成過零觸發(fā)芯片滿足不了耐壓的需要,本文設計了專門的過零檢測及觸發(fā)電路,在器件兩端電壓過零時觸發(fā),避免了由于電容器殘壓過高而造成的巨大沖擊電流,從而在硬件電路上實現(xiàn)電容器組的無過渡過程投切,電路簡單可靠。同時,在控制策略上將幾種投切判據(jù)進行了比較,采用了電壓無功復合投切判據(jù),以無功功率作為主判據(jù),電壓作為輔助判據(jù),有效地克服了僅以功率因數(shù)作為投切判據(jù)的控制方式中的輕載時容易產生投切振蕩而重載時容易出現(xiàn)補償不充分的缺點。

    標簽: TSC 無功補償技術

    上傳時間: 2013-05-24

    上傳用戶:6546544

  • 晶閘管投切電容器TSC中功率單元的研究.rar

    隨著低壓供電系統(tǒng)中感性負荷越來越多,電網對無功電流的需求量急劇增加,為了提高系統(tǒng)供電質量和供電效率,必須對電網進行無功補償。晶閘管投切電容器(TSC)一種簡單易行的補償措施,并已得到廣泛應用。但是長期以來無功補償裝置中的電容器投切開關存在功能單一、使用壽命短、開關沖擊大等不足,這些不足嚴重制約了補償裝置的發(fā)展。因此開發(fā)大容量快速的集多種功能于一體的電子開關功率單元將是晶閘管投切電容器(TSC)技術中長期研究的主要內容,具有很高的實用價值。 首先,本文回顧了投切開關的發(fā)展歷史,并指出它們存在的優(yōu)點和弊端。闡述了晶閘管投切電容器(TSC)的基本工作原理及主電路的組成和實現(xiàn)手段。 其次,提出功率單元的概念,并介紹了它的組成、功能和作用、對功率單元各個組成部分進行研究,主要包括根據(jù)系統(tǒng)電壓和電流選擇晶閘管型號、根據(jù)TSC無過渡過程原理的分析來設計過零觸發(fā)模塊、利用補償電容上的工作電壓波形設計多功能卡上的工作指示電路、故障檢測電路,根據(jù)TSC的保護特點將溫度開關串入到控制信號和冷卻風扇電路,在溫度過高時起到對功率單元的保護作用。然后在理論及設計參數(shù)的基礎上制造功率單元。在已有的TSC補償裝置上對功率單元的性能進行實驗,實驗結果表明,論文所設計功率單元能很好的實現(xiàn)投切電容器的作用,還實現(xiàn)各種保護和顯示功能,提高效率和補償效果。 最后,系統(tǒng)地闡述了功率單元作為集成化開關模塊在無功補償領域的優(yōu)越性,并指出設計中需要完善的地方。

    標簽: TSC 晶閘管 功率

    上傳時間: 2013-07-19

    上傳用戶:許小華

  • 光伏并網逆變器的研究.rar

    世界環(huán)境的日益惡化和傳統(tǒng)能源的日漸枯竭,促使了對新能源的開發(fā)和發(fā)展。具有可持續(xù)發(fā)展的太陽能資源受到了各國的重視,各國相繼出臺的新能源法對太陽能發(fā)展起到推波助瀾的作用。其中,光伏并網發(fā)電具有深遠的理論價值和現(xiàn)實意義,僅在過去五年,光伏并網電站安裝總量已達到數(shù)千兆瓦。而連接光伏陣列和電網的光伏并網逆變器便是整個光伏并網發(fā)電系統(tǒng)的關鍵。 本文根據(jù)逆變器結構以及光伏發(fā)電陣列特點,提出了基于DC-DC和DC-AC兩級并網逆變器的結構。基于DC-DC和DC-AC電路的相對獨立性,分別對DC-DC和DC-AC進行詳盡分析,并提出了新的控制策略。在DC-DC轉換器中,采用了Boost電路對太陽能陣列輸出電壓進行調制,并對系統(tǒng)進行最大功率點跟蹤。針對固定電壓法和擾動法跟蹤最大功率點的缺點,提出三點最小二乘最大功率點跟蹤的新算法,實驗證明了該算法能夠準確而迅速的跟蹤系統(tǒng)最大功率點,從而提高系統(tǒng)的利用率,穩(wěn)定系統(tǒng)的輸出電壓。在DC-AC轉換器中,采用輸出電流控制,根據(jù)正弦脈沖寬度調制的缺點,提出空間矢量脈沖寬度調制方法對逆變器進行控制,從而提高直流側電壓的利用率,減少諧波。基于SVPWM的控制原理,建立系統(tǒng)模型,結果表明輸出電流與電網電壓保持同相位,從而證明了該控制算法的可行性。 在提出新的控制策略的基礎上,對2kW的三相并網逆變器進行硬件設計,包括主電路DC-DC和DC-AC,驅動電路以及電壓電流檢測電路,過零檢測電路等,為類似結構的光伏并網逆變器提供了設計參考。

    標簽: 光伏并網 逆變器

    上傳時間: 2013-07-16

    上傳用戶:rishian

  • 一種16位音頻SigmaDelta模數(shù)轉換器的研究與設計.rar

    Sigma-Delta A/D轉換器利用過采樣,噪聲整形和數(shù)字濾波技術,有效衰減了輸出信號帶內的量化噪聲,提高了信噪比。與傳統(tǒng)的Nyquist轉換器相比,它降低了對模擬電路性能指標和元件精度的要求,簡化了模擬電路的設計,降低了生產成本。 本論文在對Sigma-Delta A/D轉換器原理研究的基礎上,基于TSMC0.18um工藝,采用1.8V工作電源,128倍的過采樣率,6.4MHz的采樣頻率,設計了一個主要應用于音頻信號處理的Sigma-Delta A/D轉換器,分辨率達到16位。在調制器的設計中,本文采用了多級噪聲整形MASH(2-1)級聯(lián)調制器結構,同時,考慮了各種非理想因素對系統(tǒng)性能的影響,在SDtoolbox工具的幫助下使用Simulink進行調制器系統(tǒng)設計。并使用Cadence Spectre對模塊電路進行設計仿真,包括運放,比較器,帶隙基準電壓源,CMOS開關,非交疊時鐘產生電路等。在數(shù)字抽取濾波器的設計中,采用了分級抽取技術,使用MATLAB軟件中的SPTool和FDATool工具對各級抽取濾波器進行優(yōu)化設計。并在原有的濾波器算法的基礎上,采用了CIC濾波器和半帶濾波器,設計出了運算量和存儲量都相對少的三級抽取濾波器系統(tǒng),大大降低了功耗和面積。 論文的仿真結果表明,所設計的Sigma-Delta A/D轉換器信噪比達到102.3dB,滿足系統(tǒng)需要的16位精度要求。 關鍵詞:Sigma-Ddta; 信噪比; 多級噪聲整形; 數(shù)字抽取濾波器

    標簽: SigmaDelta 音頻 模數(shù)轉換器

    上傳時間: 2013-06-27

    上傳用戶:songyuncen

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