近年來,以電池作為電源的微電子產(chǎn)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(shè)計(jì)技術(shù)正成為微電子行業(yè)研究的熱點(diǎn)之一。 在模擬集成電路中,運(yùn)算放大器是最基本的電路,所以設(shè)計(jì)低電壓、低功耗的運(yùn)算放大器非常必要。在實(shí)現(xiàn)低電壓、低功耗設(shè)計(jì)的過程中,必須考慮電路的主要性能指標(biāo)。由于電源電壓的降低會(huì)影響電路的性能,所以只實(shí)現(xiàn)低壓、低功耗的目標(biāo)而不實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的性能(如高速)是不大妥當(dāng)?shù)摹?論文對(duì)國(guó)內(nèi)外的低電壓、低功耗模擬電路的設(shè)計(jì)方法做了廣泛的調(diào)查研究,分析了這些方法的工作原理和各自的優(yōu)缺點(diǎn),在吸收這些成果的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一個(gè)3.3 V低功耗、高速、軌對(duì)軌的CMOS/BiCMOS運(yùn)算放大器。在設(shè)計(jì)輸入級(jí)時(shí),選擇了兩級(jí)直接共源一共柵輸入級(jí)結(jié)構(gòu);為穩(wěn)定運(yùn)放輸出共模電壓,設(shè)計(jì)了共模負(fù)反饋電路,并進(jìn)行了共模回路補(bǔ)償;在偏置電路設(shè)計(jì)中,電流鏡負(fù)載并不采用傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)共源-共柵結(jié)構(gòu),而是采用適合在低壓工況下的低壓、寬擺幅共源-共柵結(jié)構(gòu);為了提高效率,在設(shè)計(jì)時(shí)采用了推挽共源極放大器作為輸出級(jí),輸出電壓擺幅基本上達(dá)到了軌對(duì)軌;并采用帶有調(diào)零電阻的密勒補(bǔ)償技術(shù)對(duì)運(yùn)放進(jìn)行頻率補(bǔ)償。 采用標(biāo)準(zhǔn)的上華科技CSMC 0.6μpm CMOS工藝參數(shù),對(duì)整個(gè)運(yùn)放電路進(jìn)行了設(shè)計(jì),并通過了HSPICE軟件進(jìn)行了仿真。結(jié)果表明,當(dāng)接有5 pF負(fù)載電容和20 kΩ負(fù)載電阻時(shí),所設(shè)計(jì)的CMOS運(yùn)放的靜態(tài)功耗只有9.6 mW,時(shí)延為16.8ns,開環(huán)增益、單位增益帶寬和相位裕度分別達(dá)到82.78 dB,52.8 MHz和76°,而所設(shè)計(jì)的BiCMOS運(yùn)放的靜態(tài)功耗達(dá)到10.2 mW,時(shí)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(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。
標(biāo)簽: CMOSBiCMOS 低壓 低功耗
上傳時(shí)間: 2013-06-29
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RS-232/RS-485 無源轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-06-30
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隨著對(duì)電能應(yīng)用高效率的要求,基于電力電子技術(shù)的非線性負(fù)載等開關(guān)設(shè)備的應(yīng)用越來越普遍,這些開關(guān)設(shè)備造成的諧波成分對(duì)電網(wǎng)的污染也越來越嚴(yán)重。這些諧波會(huì)影響其它電氣設(shè)備的正常工作,危及電網(wǎng)安全。電力有源濾波器由于能對(duì)頻率和幅值都變化的諧波進(jìn)行跟蹤補(bǔ)償,得到了廣泛的研究。 本文是在課題組380V、260kVA純有源電力濾波器項(xiàng)目方案的論證階段,為提高大容量單臺(tái)純有源濾波器的效率和動(dòng)、穩(wěn)態(tài)性能而做的分析、設(shè)計(jì)和仿真驗(yàn)證工作。論文首先介紹了通過LCL濾波器與電網(wǎng)相連的并聯(lián)電力有源濾波器的主電路結(jié)構(gòu),進(jìn)而分析了這種主電路結(jié)構(gòu)在大容量和低開關(guān)頻率場(chǎng)合對(duì)開關(guān)紋波衰減的優(yōu)勢(shì)。通過比較PI控制和狀態(tài)反饋控制,選取全狀態(tài)反饋來達(dá)到對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定控制。 將電網(wǎng)處理為擾動(dòng)輸入,對(duì)LCL主電路在靜止abc坐標(biāo)系中進(jìn)行了建模,然后選取系統(tǒng)閉環(huán)期望極點(diǎn)設(shè)計(jì)了控制系統(tǒng)。為消除電網(wǎng)這個(gè)外部輸入對(duì)指令電流跟蹤的影響,引入了電壓前饋,并從理論上推導(dǎo)了前饋的具體關(guān)系式。之后引入了觀測(cè)器,并把對(duì)電網(wǎng)輸入的建模考慮進(jìn)了觀測(cè)器,消除了電網(wǎng)輸入對(duì)狀態(tài)估計(jì)和補(bǔ)償輸出造成的偏差。在電力有源濾波器實(shí)際安裝時(shí),電網(wǎng)進(jìn)線和變壓器的電感是不確定的,其會(huì)加在LCL的網(wǎng)側(cè)電感上,從而使對(duì)系統(tǒng)基于狀態(tài)空間的建模產(chǎn)生偏差,因此文章研究了所設(shè)計(jì)的控制器對(duì)LCL網(wǎng)側(cè)電感變化的適應(yīng)性。為保證電力有源濾波器的穩(wěn)態(tài)指標(biāo),對(duì)狀態(tài)反饋后的系統(tǒng)設(shè)計(jì)了重復(fù)控制器。 最后,基于設(shè)計(jì)的控制器在MATLAB/Simulink環(huán)境下建立了對(duì)1MW不控整流負(fù)載進(jìn)行補(bǔ)償?shù)碾娏τ性礊V波器系統(tǒng)模型,進(jìn)行了仿真;并對(duì)動(dòng)靜態(tài)性能進(jìn)行了分析,驗(yàn)證了設(shè)計(jì)和理論分析的正確性。
上傳時(shí)間: 2013-06-20
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近幾十年來,由于大功率電力電子裝置的廣泛應(yīng)用,使公用電網(wǎng)受到諧波電流和諧波電壓的污染日益嚴(yán)重,功率因數(shù)低,電能利用率低。為了抑制電網(wǎng)的諧波,提高功率因數(shù),人們通常采用無功補(bǔ)償、有源、無源濾波器等對(duì)電網(wǎng)環(huán)境進(jìn)行改善。近年來,功率因數(shù)校正技術(shù)作為抑制諧波電流,提高功率因數(shù)的行之有效的方法,備受人們的關(guān)注。 本文在參閱國(guó)內(nèi)外大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,綜述了近年來國(guó)內(nèi)外功率因數(shù)校正的發(fā)展?fàn)顩r,簡(jiǎn)要分析了無源功率因數(shù)與有源功率因數(shù)的優(yōu)、缺點(diǎn),并詳細(xì)分析了有源功率因數(shù)校正的基本原理和控制方法。在通過對(duì)主電路拓?fù)渑c控制方法的優(yōu)、缺點(diǎn)比較后,選擇BOOST變換器作為主電路拓?fù)?采用基于平均電流控制的UC3854控制器,設(shè)計(jì)了容量為300W的兩級(jí)有源功率因數(shù)校正電路的前一級(jí)電路,計(jì)算了主電路與控制電路的元件參數(shù)。根據(jù)此參數(shù),基于MATLAB環(huán)境下對(duì)功率因數(shù)校正前、后的電路進(jìn)行了仿真,通過仿真波形的分析。最后搭建實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),采集實(shí)驗(yàn)波形,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,進(jìn)-步驗(yàn)證了本設(shè)計(jì)參數(shù)的正確性與準(zhǔn)確性。 本文功率因數(shù)校正電路的設(shè)計(jì),使電路的功率因數(shù)得到了明顯的改善,達(dá)到了設(shè)計(jì)要求,同時(shí)電路的總諧波畸變因數(shù)控制在了一定的范圍,減少了對(duì)電網(wǎng)的污染。并且電路的輸出電壓穩(wěn)定,為后一級(jí)的電路設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。
標(biāo)簽: 3854 UC 有源功率因數(shù)
上傳時(shí)間: 2013-05-22
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工業(yè)領(lǐng)域中需要大量的AC/DC整流電源。隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展,人們?cè)灰嬉庾R(shí)到低功率因數(shù)整流系統(tǒng)造成了諧波污染和電網(wǎng)公害。因此消除電網(wǎng)諧波污染,提高功率因數(shù),成為整流系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。由于中大功率的電力電子設(shè)備在電網(wǎng)中占很大的比重,因此高功率因數(shù)的三相整流器的研究已成為當(dāng)今國(guó)內(nèi)外研究的一大熱點(diǎn)。 隨著數(shù)字控制技術(shù)的不斷發(fā)展,越來越多的控制策略通過數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)得以實(shí)現(xiàn)。數(shù)字控制的特有優(yōu)點(diǎn):簡(jiǎn)化硬件電路,克服了模擬電路中參數(shù)溫度漂移的問題,控制靈活且易實(shí)現(xiàn)先進(jìn)控制等,使得所設(shè)計(jì)的電源產(chǎn)品不僅性能可靠,且易于大批量生產(chǎn),從而降低了開發(fā)周期。因此,數(shù)字化控制電源已成為當(dāng)今于開關(guān)電源產(chǎn)品設(shè)計(jì)的潮流。 本文首先給出了幾種常見的三相功率因數(shù)校正方案,并對(duì)其進(jìn)行了比較和分析,在前面的基礎(chǔ)上提出了:三相三開關(guān)三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和雙閉環(huán)控制的策略結(jié)合的三相PFC系統(tǒng)。緊接著介紹了DSP芯片的特點(diǎn)及其在電力電子裝置中的應(yīng)用,首先介紹目前DSP芯片的發(fā)展,通過比較選定了TI公司的TMSLF2407芯片作為本文的處理芯片,而后基于對(duì)TMSLF2407芯片的內(nèi)部資源和該芯片數(shù)字式PWM信號(hào)產(chǎn)生的原基于DSP的三相有源功率因數(shù)校正研究與設(shè)計(jì)理的分析,提出了三相PFC的數(shù)字化解決方案。在第四章中介紹了基于DSP數(shù)字控制的PFC的總體設(shè)計(jì)方案,電路所采用的是基于平均電流方案的雙閉環(huán)控制策略。內(nèi)環(huán)通過瞬時(shí)值控制獲得快速的動(dòng)態(tài)性能,保證輸出畸變率較低,外環(huán)使用輸出電壓的瞬時(shí)值控制,具有較高的輸出精度。本文最后應(yīng)用仿真軟件MATLAB中的SIMULINK對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真,驗(yàn)證控制策略的可行性,并有助于系統(tǒng)主電路和控制電路的設(shè)計(jì)。對(duì)于三相變換器這種復(fù)雜的非線性系統(tǒng),需要模擬、數(shù)字信號(hào)混合仿真,仿真比較難以實(shí)現(xiàn)。一是因?yàn)槟P碗y以建立二是即使建立起一個(gè)模型,由于電路復(fù)雜,仿真軟件也未必能保證其收斂性。所以經(jīng)過簡(jiǎn)化,利用MATLAB中的SIMULINK構(gòu)建了變換器的電壓模型,用于驗(yàn)證設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)參數(shù)的正確性。
標(biāo)簽: DSP 三相 有源功率因數(shù)校正
上傳時(shí)間: 2013-05-31
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通用異步收發(fā)器(Universal Asynchronous Receiver Transmitter,UART)是一種能同時(shí)支持短距離和長(zhǎng)距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇型ㄐ沤涌冢粡V泛應(yīng)用于微機(jī)和外設(shè)之間的數(shù)據(jù)交換。像8251、NS8250、NS16550等都是常用的UART芯片,但是這些專用的串行接口芯片的缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)傳輸速率比較慢,難以滿足高速率數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱?chǎng)合,而更重要的就是它們都具有不可移植性,因此要利用這些芯片來實(shí)現(xiàn)PC機(jī)和FPGA芯片之間的通信,勢(shì)必會(huì)增加接口連線的復(fù)雜程度以及降低整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和有效性。 本課題就是針對(duì)UART的特點(diǎn)以及FPGA設(shè)計(jì)具有可移植性的優(yōu)勢(shì),提出了一種基于FPGA芯片的嵌入式UART設(shè)計(jì)方法,其中主要包括狀態(tài)機(jī)的描述形式以及自頂向下的設(shè)計(jì)方法,利用硬件描述語言來編制UART的各個(gè)子功能模塊以及頂層模塊,之后將其集成到FPGA芯片的內(nèi)部,這樣不僅能解決傳統(tǒng)UART芯片的缺點(diǎn)而且同時(shí)也使整個(gè)系統(tǒng)變得更加具有緊湊性以及可靠性。 本課題所設(shè)計(jì)的LIART支持標(biāo)準(zhǔn)的RS-232C傳輸協(xié)議,主要設(shè)計(jì)有發(fā)送模塊、接收模塊、線路控制與中斷仲裁模塊、Modem控制模塊以及兩個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)FIFO模塊。該模塊具有可變的波特率、數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)度以及奇偶校驗(yàn)方式,還有多種中斷源、中斷優(yōu)先級(jí)、較強(qiáng)的抗干擾數(shù)據(jù)接收能力以及芯片內(nèi)部自診斷的能力,模塊內(nèi)分開的接收和發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖寄存器能實(shí)現(xiàn)全雙工通信。除此之外最重要的是利用IP模塊復(fù)用技術(shù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)FIFO,采用兩種可選擇的數(shù)據(jù)緩沖模式。這樣既可以應(yīng)用于高速的數(shù)據(jù)傳輸環(huán)境,也能適合低速的數(shù)據(jù)傳輸場(chǎng)合,因此可以達(dá)到資源利用的最大化。 在具體的設(shè)計(jì)過程中,利用Synplify Pro綜合工具、ModelSim仿真工具、ISE集成的軟件開發(fā)環(huán)境中對(duì)各個(gè)功能模塊進(jìn)行綜合優(yōu)化、仿真驗(yàn)證以及下載實(shí)現(xiàn)。各項(xiàng)數(shù)據(jù)結(jié)果表明,本課題中所設(shè)計(jì)的UART滿足預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)。
上傳時(shí)間: 2013-08-02
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UBoot源碼分析及在S3C2440的移植過程
上傳時(shí)間: 2013-04-24
上傳用戶:CETM008
作為電子類專業(yè)學(xué)生,實(shí)驗(yàn)是提高學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的印象以及發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力,增加學(xué)生動(dòng)手能力的必須環(huán)節(jié)。本設(shè)計(jì)的目的就是開發(fā)一套滿足學(xué)生實(shí)驗(yàn)需求的信號(hào)源,基于此目的本信號(hào)源并不需要突出的性能,但經(jīng)濟(jì)上要求低成本,同時(shí)要求操作簡(jiǎn)單,能夠輸出多種波形,并且利于學(xué)生在此平臺(tái)上認(rèn)識(shí)信號(hào)源原理,同時(shí)方便在此平臺(tái)上進(jìn)行拓展開發(fā)。 設(shè)計(jì)中運(yùn)用虛擬儀器技術(shù)將計(jì)算機(jī)屏幕作為儀器面板,采用EPP接口,同時(shí)在FPGA上開發(fā)控制電路,為后續(xù)開發(fā)留下了空間,同時(shí)節(jié)省了成本。本設(shè)計(jì)采用地址線16位,數(shù)據(jù)線12位的靜態(tài)RAM作為信號(hào)源的波形存儲(chǔ)器,后端采用兩種濾波類型對(duì)需要濾波的信號(hào)進(jìn)行濾波。啟動(dòng)信號(hào)時(shí)軟件需要先將波形數(shù)據(jù)預(yù)存在存儲(chǔ)器中便于調(diào)用,最后得到的結(jié)果基本滿足教學(xué)實(shí)驗(yàn)的需求。 本文結(jié)構(gòu)上首先介紹了直接采用DDS芯片制作信號(hào)源的利弊,及作者采用這種設(shè)計(jì)的初衷,然后介紹了信號(hào)源的整體結(jié)構(gòu),總體模塊。以下章節(jié)首先介紹FPGA內(nèi)部設(shè)計(jì),包括總體結(jié)構(gòu)和幾大部分模塊,包括:時(shí)鐘產(chǎn)生電路,相位累加器,數(shù)據(jù)輸入控制電路,濾波器控制電路,信號(hào)源啟動(dòng)控制電路。 然后介紹了其他模塊的設(shè)計(jì),包括存儲(chǔ)器選擇,幅度控制電路的設(shè)計(jì)以及濾波器電路的設(shè)計(jì),本設(shè)計(jì)的幅度控制采用兩級(jí)DA級(jí)聯(lián),以及后端電阻分壓網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)的方式進(jìn)行設(shè)計(jì),提高了幅度調(diào)節(jié)的范圍。對(duì)于濾波器的設(shè)計(jì),依據(jù)不同的信號(hào)頻率,分成了4個(gè)部分,對(duì)于500K以下的信號(hào)采用的是二階巴特沃斯有源低通濾波,對(duì)于500K以上至5M以下信號(hào)采用的五階RC低通濾波器。 在軟件設(shè)計(jì)部分,分成兩個(gè)部分,對(duì)于底層驅(qū)動(dòng)程序采用以Labwindows/CVI為平臺(tái)進(jìn)行開發(fā),利用其編譯和執(zhí)行速度快,并且和LabVIEW能夠很好連接的特性。對(duì)于上層控制軟件,采用以LabVIEW為平臺(tái)進(jìn)行開發(fā),充分利用其圖化設(shè)計(jì),易于擴(kuò)展。 論文最后對(duì)所做工作進(jìn)行了總結(jié),提出了進(jìn)一步改進(jìn)的方向。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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入研究有源濾波器各種理論的基礎(chǔ)上,綜合比較各個(gè)部分的設(shè)計(jì) 方法,對(duì)一臺(tái)有源電力濾波器各部分電路進(jìn)行了設(shè)計(jì),并對(duì)有源電力濾波器補(bǔ) 償電流成份的計(jì)算電路使用MATLAB工具軟件進(jìn)行了模擬。
標(biāo)簽: DSP 有源電力濾波器 數(shù)字控制
上傳時(shí)間: 2013-06-27
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本書是《最新電子電路大全》叢書的第4卷。內(nèi)容包括功率輸出與電源.供給的基本知識(shí)、功率輸出電路、整流與穩(wěn)壓電路、開關(guān)型穩(wěn)壓電源、電壓基準(zhǔn)與恒流源電路、電池充電電路、直流一直流電壓變換電路、直流一交流逆變電源電路、交流穩(wěn)壓電路等。除第一章作為全書的基礎(chǔ)知識(shí)外,其余各章都自成體系,以方便讀者作為工具書隨機(jī)查閱。利用這本工具書,讀者只需按圖索驥便可完成設(shè)計(jì)、開發(fā)過程中許多耗工費(fèi)時(shí)的工作。 本書可作為從事電子產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、維修人員的工具書,也可作為高等院校相關(guān)專業(yè)的師生進(jìn)行課程設(shè)計(jì)和電子制作的參考書。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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