器件數(shù)據(jù)手冊專輯 120冊 2.15G計數(shù)器,分頻器,鎖存器,驅(qū)動器分冊 338頁 5.7M.pdf
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上傳時間: 2014-05-05
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近年來,由于能源危機(jī)和環(huán)境污染,世界各國均在投巨資發(fā)展燃料電池汽車。雙向DC/DC變換器作為燃料電池汽車的中重要部件,需要隨著行駛狀態(tài)的改變,頻繁地切換其工作狀態(tài),其動態(tài)性能好壞,直接決定汽車動力系統(tǒng)的響應(yīng)速度。本文主要致力于對DC/DC變換器在不同控制策略下的動態(tài)性能進(jìn)行研究,并在保證其穩(wěn)態(tài)性能的前提下提高系統(tǒng)動態(tài)性能。 本文首先研究了線性控制策略下DC/DC變換器的動態(tài)性能。介紹了閉環(huán)控制系統(tǒng)在頻域和時域的動態(tài)性能指標(biāo)以及二者之間的關(guān)系。當(dāng)系統(tǒng)受到外部干擾較小時,采用頻域分析方法,對Buck和Boost變換器進(jìn)行了小信號建模,并對其在不同線性補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)控制作用下的動態(tài)性能進(jìn)行對比分析。當(dāng)系統(tǒng)受到較大干擾時,采用時域分析方法,文中介紹了DC/DC變換器大信號建模方法,并對PID參數(shù)在工程上整定方法加以分析。 DC/DC變換器是一非線性系統(tǒng),應(yīng)用線性控制策略不可避免地存在一定局限性—動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能之間的矛盾。針對這一問題,引入了模糊—PI控制,將其應(yīng)用于DC/DC變換器,以在保持系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能不變的前提下,提高其動態(tài)性能。以Buck DC/DC變換器為例,詳細(xì)介紹了模糊-PI控制器的設(shè)計過程,并對設(shè)計的閉環(huán)控制系統(tǒng)用MATLAB進(jìn)行建模與仿真。最后,通過實驗對比驗證了模糊—PI控制的有效性。 和線性控制策略相比,模糊—PI控制在一定程度上提高了系統(tǒng)的動態(tài)性能,但效果有限。本文引入了另一種非線性控制策略——滑模控制策略。滑模控制策略是目前動態(tài)性能最好的控制策略之一,可以極佳地發(fā)揮系統(tǒng)的硬件潛能。 本文首先介紹了滑模控制相關(guān)知識,推導(dǎo)了其應(yīng)用于Buck和Boost變換器的理論基礎(chǔ)。設(shè)計出針對不同被控對象和工作狀態(tài)的控制策略,對每種控制策略通過仿真分析驗證其有效性。就滑模控制存在的靜差問題、抖振問題和變頻問題均提出了行之有效的解決方案。快速響應(yīng)特性
上傳時間: 2013-08-01
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隨著環(huán)境污染和能源短缺問題的日趨嚴(yán)重,尋找一種儲備大、無污染的新能源已經(jīng)上升到世界各國的議事日程。太陽能作為當(dāng)今最理想環(huán)保的能源之一,已經(jīng)得到了人類越來越廣泛的應(yīng)用。本文以光伏(Photovoltaic—PV)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)為研究對象,以最大限度利用太陽能、無污染回饋電網(wǎng)為主要目標(biāo),開展了光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的理論研究和仿真,具有重要的現(xiàn)實意義。光伏并網(wǎng)逆變器是光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中必不可少的設(shè)備之一,其效率的高低、可靠性的好壞將直接影響整個光伏發(fā)電系統(tǒng)的性能和投資。本文主要研究適用于并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)的逆變器。 本文以一個完整的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)為研究對象,重點(diǎn)對單相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行了全面的分析,并從并網(wǎng)系統(tǒng)的主電路拓?fù)洹⒖刂撇呗浴⒐聧u效應(yīng)以及系統(tǒng)的可靠性分析幾個方面做了詳細(xì)的分析和仿真實驗。 首先,介紹了國內(nèi)外光伏并網(wǎng)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀,并對光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)、優(yōu)缺點(diǎn)、發(fā)展趨勢及光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)對逆變器的要求做了簡單介紹,對光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)建立了總體認(rèn)識。 其次,討論研究了逆變器主電路的拓?fù)湫问剑⒏鶕?jù)實際情況,選擇了無變壓器的兩級結(jié)構(gòu),即前級DC/DC變換器和后級DC/AC逆變器,兩部分通過DClink連接。前級的DC/DC模塊采用Boost拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),后級的DC/AC逆變器采用逆變?nèi)珮驅(qū)崿F(xiàn)逆變,向電網(wǎng)輸送功率。討論確定了逆變器輸出電流的控制方式,并最終確定了光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的總體方案。高性能的數(shù)字信號處理器芯片(Digital Signal Processor—DSP)的出現(xiàn),使得一些先進(jìn)的控制策略應(yīng)用于光伏并網(wǎng)的控制成為可能。本文以TI公司的數(shù)字信號處理器芯片TMS320F2812為核心,設(shè)計了控制電路并給出了驅(qū)動電路、保護(hù)電路的設(shè)計以及系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計思想。應(yīng)用MATLAB/Simulink中的工具箱搭建了整個電路模型,進(jìn)行了仿真實驗研究。 再次,我們已經(jīng)知道孤島效應(yīng)問題關(guān)系到光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的安全問題。本文分析了孤島效應(yīng)產(chǎn)生的原因、對電網(wǎng)的危害和目前各種常用的被動和主動及外部孤島效應(yīng)的檢測方法。根據(jù)本文涉及的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的特點(diǎn),采用了電壓前饋正反饋檢測孤島的方法,然后詳細(xì)介紹了該方法的原理和實現(xiàn)過程, 并給出了逆變器的反孤島效應(yīng)模型和仿真實驗結(jié)果。仿真結(jié)果證明,該方法是可行的,并且達(dá)到了IEEE Std.2000—929標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 光伏系統(tǒng)的可靠性研究對整個系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行乃至投資決策產(chǎn)生了重要影響。本論文以光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的基本組成為線索,對各部分進(jìn)行可靠性分析,對滿足一定可靠性水平的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行分析,從而對其的推廣使用起到了理論指導(dǎo)作用。 關(guān)鍵詞:光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng);逆變器;孤島效應(yīng);DSP;可靠性分析
標(biāo)簽: 光伏并網(wǎng) 逆變器 可靠性分析
上傳時間: 2013-04-24
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Sigma-Delta A/D轉(zhuǎn)換器利用過采樣,噪聲整形和數(shù)字濾波技術(shù),有效衰減了輸出信號帶內(nèi)的量化噪聲,提高了信噪比。與傳統(tǒng)的Nyquist轉(zhuǎn)換器相比,它降低了對模擬電路性能指標(biāo)和元件精度的要求,簡化了模擬電路的設(shè)計,降低了生產(chǎn)成本。 本論文在對Sigma-Delta A/D轉(zhuǎn)換器原理研究的基礎(chǔ)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(shè)計了一個主要應(yīng)用于音頻信號處理的Sigma-Delta A/D轉(zhuǎn)換器,分辨率達(dá)到16位。在調(diào)制器的設(shè)計中,本文采用了多級噪聲整形MASH(2-1)級聯(lián)調(diào)制器結(jié)構(gòu),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(jìn)行調(diào)制器系統(tǒng)設(shè)計。并使用Cadence Spectre對模塊電路進(jìn)行設(shè)計仿真,包括運(yùn)放,比較器,帶隙基準(zhǔn)電壓源,CMOS開關(guān),非交疊時鐘產(chǎn)生電路等。在數(shù)字抽取濾波器的設(shè)計中,采用了分級抽取技術(shù),使用MATLAB軟件中的SPTool和FDATool工具對各級抽取濾波器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。并在原有的濾波器算法的基礎(chǔ)上,采用了CIC濾波器和半帶濾波器,設(shè)計出了運(yùn)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(jié)果表明,所設(shè)計的Sigma-Delta A/D轉(zhuǎn)換器信噪比達(dá)到102.3dB,滿足系統(tǒng)需要的16位精度要求。 關(guān)鍵詞:Sigma-Ddta; 信噪比; 多級噪聲整形; 數(shù)字抽取濾波器
標(biāo)簽: SigmaDelta 音頻 模數(shù)轉(zhuǎn)換器
上傳時間: 2013-06-27
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MP3音樂是目前最為流行的音樂格式,因其音質(zhì)、復(fù)雜度與壓縮比的完美折中,占據(jù)著廣闊的市場,不僅在互聯(lián)網(wǎng)上廣為流傳,而且在便攜式設(shè)備領(lǐng)域深受人們喜愛。本文以MPEG-1的MP3音頻解碼器為研究對象,在實時性、面積等約束條件下,研究MP3解碼電路的設(shè)計方法,實現(xiàn)FPGA原型芯片,研究MP3原型芯片的驗證方法。 論文的主要貢獻(xiàn)如下: (1)使用算法融合方法合并MP3解碼過程的相關(guān)步驟,以減少緩沖區(qū)存儲單元的容量和訪存次數(shù)。如把重排序步驟融合到反量化模塊,可以減少一半的讀寫RAM操作;把IMDCT模塊內(nèi)部的三個算法步驟融合在一起進(jìn)行設(shè)計,可以省去存儲中間計算結(jié)果的緩存區(qū)單元。 (2)反量化、立體聲處理等模塊中,采用流水線設(shè)計技術(shù),設(shè)置寄存器把較長的組合邏輯路徑隔開,提高了電路的性能和可靠性;使用連續(xù)訪問公共緩存技術(shù),合理規(guī)劃各計算子模塊的工作時序,將數(shù)據(jù)計算的時間隱藏在訪存過程中;充分利用頻率線的零值區(qū)特性,有效地減少數(shù)據(jù)計算量,加快了數(shù)據(jù)處理的速度。 (3)設(shè)計了MP3硬件解碼器的FPGA原型芯片。采用Verilog HDL硬件描述語言設(shè)計RTL級電路,完成功能仿真,以Altera公司Stratix II系列的EP2S180 FPGA開發(fā)板為平臺,實現(xiàn)MP3解碼器的FPGA原型芯片。MP3硬件解碼器在Stratix II EP2S180器件內(nèi)的資源利用率約為5%,其中組合邏輯查找表ALUT為7189個,寄存器共有4024個,系統(tǒng)頻率可達(dá)69.6MHz,充分滿足了MP3解碼過程的實時性要求。實驗結(jié)果表明,MP3音頻解碼FPGA原型芯片可正常播放聲音,解碼音質(zhì)良好。
上傳時間: 2013-07-01
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現(xiàn)代雷達(dá)系統(tǒng)廣泛采用脈沖壓縮技術(shù),用以解決作用距離與分辨能力之間的矛盾。脈沖壓縮是指雷達(dá)通過發(fā)射寬脈沖,保證足夠的最大作用距離,而接收時,采用相應(yīng)的脈沖壓縮法獲得窄脈沖以提高距離分辨率的過程。同時,數(shù)字信號處理技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用,為雷達(dá)脈沖壓縮處理的數(shù)字化實現(xiàn)提供了可能。 本文主要研究雷達(dá)多波形頻域數(shù)字脈沖壓縮系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)實現(xiàn)。在匹配濾波理論的指導(dǎo)下,成功研制了基于FPGAEP1K100QC208-1和4片高性能ADSP21160M的多波形頻域數(shù)字脈沖壓縮系統(tǒng)。該系統(tǒng)可處理時寬在42μs以內(nèi)、帶寬在5MHz以下的線性調(diào)頻信號(LFM),非線性調(diào)頻信號(NLFM)和Taylor四相碼信號,且技術(shù)指標(biāo)完全滿足實用系統(tǒng)的設(shè)計要求。 本文完成的主要工作和創(chuàng)新之處有:(1)基于雙通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD10242設(shè)計高精度數(shù)據(jù)采集電路,為整個脈壓系統(tǒng)的工作提供必要的條件。完成了前端模擬信號輸入電路的優(yōu)化和差分輸入時鐘的產(chǎn)生,以實現(xiàn)高精度采樣。 (2)根據(jù)協(xié)議和脈壓系統(tǒng)的工作要求,以基于FPGAEP1K100QC208完成系統(tǒng)控制,使整個脈壓系統(tǒng)正確穩(wěn)定地工作。同時以該FPGA生成雙口RAM,實現(xiàn)數(shù)據(jù)暫存,以匹配采樣速率和脈壓系統(tǒng)頻率。 (3)設(shè)計基于4片高性能ADSP21160M的緊耦合并行處理系統(tǒng),以完成多波形頻域數(shù)字脈沖壓縮的全部運(yùn)算工作。4片DSP共享外部總線,且各DSP以鏈路口互連,進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。各DSP還使用一個鏈路口連接到接口板DSP,將脈壓結(jié)果送出。 (4)以一片ADSP21160M和一片EP1K100QC208為核心,設(shè)計輸出板電路,完成數(shù)據(jù)對齊、求模和數(shù)據(jù)向下一級的輸出,并產(chǎn)生模擬輸出。 (5)調(diào)試并改進(jìn)處理板和輸出板。
標(biāo)簽: FPGA DSP 多波形 壓縮系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-11
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介紹單電源、低功耗、高精度 A/D轉(zhuǎn)換器 AD7714的特點(diǎn)、內(nèi)部寄存器結(jié)構(gòu)和外部接口;詳細(xì)闡述 AD7714與單片機(jī) AT89C51的接口技術(shù)。
上傳時間: 2013-06-30
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ARM微處理器的應(yīng)用已經(jīng)遍及工業(yè)控制、消費(fèi)類電子產(chǎn)品、通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、無線系統(tǒng)等各類產(chǎn)品市場,占領(lǐng)了32位RISC微處理器75%以上的市場份額。 本文設(shè)計的基于JTAG接口的ARM編程器,以ARM微處理器作為CPU,利用其JTAG接口對Flash在線編程的技術(shù),給以ARM為內(nèi)核的應(yīng)用板(數(shù)控系統(tǒng)硬件平臺)進(jìn)行快速軟件升級。在分析相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上,給出了系統(tǒng)的總體設(shè)計方案,設(shè)計了系統(tǒng)的硬件和軟件。 首先詳細(xì)分析了JTAG技術(shù)、USB技術(shù)和Modem通信原理。編程器以USB口和RS-232口作為通信接口,以JTAG接口作為調(diào)試接口和編程接口。 其次,在分析編程器需求的基礎(chǔ)上,給出了系統(tǒng)的總體設(shè)計方案,選擇了主要的部件。系統(tǒng)硬件的核心部件采用了Philips LPC2144ARM芯片,擴(kuò)展了JTAG接口、USB接口、Modem接口,同時又構(gòu)造出了一個JTAG接口。該芯片具有SPI總線,采用與SPI兼容的外部Flash作為存儲器。編程器軟件在ADS集成開發(fā)環(huán)境下開發(fā)調(diào)試。 最后,對編程器技術(shù)實現(xiàn)上的不足作了分析和編程器設(shè)計的不完善之處作了總結(jié),并對編程器的發(fā)展趨勢作了探討和展望。
上傳時間: 2013-06-16
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在馬達(dá)控制類應(yīng)用中, 正交編碼器可以反饋馬達(dá)的轉(zhuǎn)子位置及轉(zhuǎn)速信號。TM32F10x系列MCU集成了正交編碼器接口,增量編碼器可與MCU直接連接而無需外部接口電路。該應(yīng)用筆記詳細(xì)介紹了STM32F10x與正交編碼器的接口,并附有相應(yīng)的例程,使用戶可以很快地掌握其使用方法。
標(biāo)簽: STM 32 正交編碼器 應(yīng)用筆記
上傳時間: 2013-06-09
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在單片機(jī)與外部環(huán)境通信的時候,就需要有一種轉(zhuǎn)換器來把模擬信號變?yōu)閿?shù)字信號,以便能夠輸送給單片機(jī)進(jìn)行處理。而單片機(jī)送出的控制信號,也必須經(jīng)過變換器變成模擬信號,才能為控制電路所接受。這種變換器就稱為數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換器和模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器。
標(biāo)簽: 單片機(jī) 外部環(huán)境 通信
上傳時間: 2013-08-06
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