為了討論溫度對模擬電子電路的影響,采用Multisim10仿真軟件中的溫度掃描分析進行仿真,分析了溫度對放大電路的靜態工作點以及輸出波形的影響,同時驗證了負反饋對提高放大電路穩定性的作用和差分放大電路能夠抑制零點漂移的性能特點。研究表明,在課堂上利用Multisim10對模擬電子電路進行計算機仿真,再結合理論講解,可以提高教學質量和教學效果。
上傳時間: 2013-11-07
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為了提高數字水印抗擊各種圖像攻擊的性能和保持圖像的穩健性和不可見性,提出了一種基于離散小波變換(DWT),SVD(singular value decomposition)奇異值分解水印圖像和原始載體圖像的離散余弦變換(DCT)的自適應水印嵌入算法,主要是將水印圖像的兩次小波變換后的低頻分量潛入到原始圖像分塊經過SVD分解的S分量矩陣中,同時根據圖像的JPEG壓縮比的不同計算各個圖像塊的水印調節因子。實驗證明該算法在抗擊JPEG壓縮、中值濾波、加噪等均具有很好的魯棒性,嵌入后的圖像的PSNR達到38,具有良好的視覺掩蔽性
標簽: 數字水印算法
上傳時間: 2013-10-09
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PID控制器由比例單元(P)、積分單元(I)和微分單元(D)組成。其輸入e (t)與輸出u (t)的關系為 u(t)=kp[e(t)+1/TI∫e(t)dt+TD*de(t)/dt] 式中積分的上下限分別是0和t 因此它的傳遞函數為:G(s)=U(s)/E(s)=kp[1+1/(TI*s)+TD*s] 其中kp為比例系數; TI為積分時間常數; TD為微分時間常數.
上傳時間: 2013-11-04
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設計了一種用于高速ADC中的全差分套筒式運算放大器.從ADC的應用指標出發,確定了設計目標,利用開關電容共模反饋、增益增強等技術實現了一個可用于12 bit精度、100 MHz采樣頻率的高速流水線(Pipelined)ADC中的運算放大器.基于SMIC 0.13 μm,3.3 V工藝,Spectre仿真結果表明,該運放可以達到105.8 dB的增益,單位增益帶寬達到983.6 MHz,而功耗僅為26.2 mW.運放在4 ns的時間內可以達到0.01%的建立精度,滿足系統設計要求.
上傳時間: 2013-10-16
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EDA (Electronic Design Automation)即“電子設計自動化”,是指以計算機為工作平臺,以EDA軟件為開發環境,以硬件描述語言為設計語言,以可編程器件PLD為實驗載體(包括CPLD、FPGA、EPLD等),以集成電路芯片為目標器件的電子產品自動化設計過程。“工欲善其事,必先利其器”,因此,EDA工具在電子系統設計中所占的份量越來越高。下面就介紹一些目前較為流行的EDA工具軟件。 PLD 及IC設計開發領域的EDA工具,一般至少要包含仿真器(Simulator)、綜合器(Synthesizer)和配置器(Place and Routing, P&R)等幾個特殊的軟件包中的一個或多個,因此這一領域的EDA工具就不包括Protel、PSpice、Ewb等原理圖和PCB板設計及電路仿真軟件。目前流行的EDA工具軟件有兩種分類方法:一種是按公司類別進行分類,另一種是按功能進行劃分。 若按公司類別分,大體可分兩類:一類是EDA 專業軟件公司,業內最著名的三家公司是Cadence、Synopsys和Mentor Graphics;另一類是PLD器件廠商為了銷售其產品而開發的EDA工具,較著名的公司有Altera、Xilinx、lattice等。前者獨立于半導體器件廠商,具有良好的標準化和兼容性,適合于學術研究單位使用,但系統復雜、難于掌握且價格昂貴;后者能針對自己器件的工藝特點作出優化設計,提高資源利用率,降低功耗,改善性能,比較適合產品開發單位使用。 若按功能分,大體可以分為以下三類。 (1) 集成的PLD/FPGA開發環境 由半導體公司提供,基本上可以完成從設計輸入(原理圖或HDL)→仿真→綜合→布線→下載到器件等囊括所有PLD開發流程的所有工作。如Altera公司的MaxplusⅡ、QuartusⅡ,Xilinx公司的ISE,Lattice公司的 ispDesignExpert等。其優勢是功能全集成化,可以加快動態調試,縮短開發周期;缺點是在綜合和仿真環節與專業的軟件相比,都不是非常優秀的。 (2) 綜合類 這類軟件的功能是對設計輸入進行邏輯分析、綜合和優化,將硬件描述語句(通常是系統級的行為描述語句)翻譯成最基本的與或非門的連接關系(網表),導出給PLD/FPGA廠家的軟件進行布局和布線。為了優化結果,在進行較復雜的設計時,基本上都使用這些專業的邏輯綜合軟件,而不采用廠家提供的集成PLD/FPGA開發工具。如Synplicity公司的Synplify、Synopsys公司的FPGAexpress、FPGA Compiler Ⅱ等。 (3) 仿真類 這類軟件的功能是對設計進行模擬仿真,包括布局布線(P&R)前的“功能仿真”(也叫“前仿真”)和P&R后的包含了門延時、線延時等的“時序仿真”(也叫“后仿真”)。復雜一些的設計,一般需要使用這些專業的仿真軟件。因為同樣的設計輸入,專業軟件的仿真速度比集成環境的速度快得多。此類軟件最著名的要算Model Technology公司的Modelsim,Cadence公司的NC-Verilog/NC-VHDL/NC-SIM等。 以上介紹了一些具代表性的EDA 工具軟件。它們在性能上各有所長,有的綜合優化能力突出,有的仿真模擬功能強,好在多數工具能相互兼容,具有互操作性。比如Altera公司的 QuartusII集成開發工具,就支持多種第三方的EDA軟件,用戶可以在QuartusII軟件中通過設置直接調用Modelsim和 Synplify進行仿真和綜合。 如果設計的硬件系統不是很大,對綜合和仿真的要求不是很高,那么可以在一個集成的開發環境中完成整個設計流程。如果要進行復雜系統的設計,則常規的方法是多種EDA工具協調工作,集各家之所長來完成設計流程。
上傳時間: 2013-11-19
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在汽車、工業和電信行業的設計師當中,使用高功率升壓型轉換器的現像正變得越來越普遍。當需要 300W 或更高的功率時,必須在功率器件中實現高效率 (低功率損耗),以免除增設龐大散熱器和采用強迫通風冷卻的需要
上傳時間: 2014-12-01
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在電源設計中,工程人員時常會面臨控制 IC 驅動電流不足的問題,或者因為閘極驅動損耗導致控制 IC 功耗過大。為解決這些問題,工程人員通常會採用外部驅動器。目前許多半導體廠商都有現成的 MOSFET 積體電路驅動器解決方案,但因為成本考量,工程師往往會選擇比較低價的獨立元件。
上傳時間: 2013-11-19
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N79E8132移動電源方案功能介紹 本方案的特色是采用新唐生產的兼容MCS-51核心的N79E8132單片機,可以在-40度到85度溫度范圍內安全工作,具備4K FLASH,4K DATAFLASH,512B RAM,高精度10位ADC,內置帶隙電壓可省去外部參考電壓,內置22.1184M、11.0592M振蕩器,并具有可分頻的時鐘供單片機核心使用,可以根據性能需要靈活選擇工作時鐘,提高工作效率,具備外部中斷、按鍵中斷,可以靈活實現單片機進入掉電模式后的喚醒功能,具備停機、掉電模式,在產品不使用的時候進入掉電模式,實現環保節能,支持ICE仿真工具,ICP、串口ISP燒寫,開發硬件成本低。軟件開發可以使用KEIL C,容易上手。 充電部分采用通用的TP4056,價格便宜,容易采購,可以通過外部元件靈活配置充電電流。 升壓部分采用日本精工的S8365,工作頻率1.2M,外置MOS,容易實現大電流,高效率,電感小型化節省成本。 技術參數 1. 輸入: USB 5V/1A ,充電電流可達500-850mA,可根據需要進行設置 2. 輸出: USB 5V/1A,效率最高可達到90%以上,可根據需要提高到2A 3. 電量指示: (可根據需要自行設定) 四燈全亮 75%-100% 三個指示燈亮 50%-75% 兩個燈亮 25%-55% 一個指示燈亮 5%-25% 無指示燈亮 5%以下 4.充電指示: 25%以下 一個指示燈閃 25%-50% 一個指示燈亮 第二個閃 50%--75% 二個指示燈亮 第三個閃 75%-99% 三個指示燈亮 第四個閃 100% 四個指示燈長亮。 5.智能保護: 低電保護:電池電壓低于3V時自動關閉升壓 放電保護:放電電流大于額定電流自動關閉升壓輸出(1A模式設置為1.5A保護) 溫度保護:檢測電池溫度,高于55度自動關閉升壓輸出(可選) 低電流關機:當外部設備的電流需求小于100mA時,關閉升壓輸出以節省電力。 6.按鍵操作: 短按按鍵,4個LED顯示剩余電量3~5秒自動關閉 按鍵長按, LED點亮,閃爍3次后開啟升壓,顯示電量,30秒內沒有連接外部設備自動關機。 開機狀態長按,點亮照明LED,再長按熄滅照明LED,照明LED點亮狀態不會進入自動關機 帶照明功能。(可選)8.原理圖 9.BOM 序號 類型 參數 位號 封裝 數量 1 IC N79E8132AS16 U2 SO16 1 2 IC S8365C U4 SOT26 1 3 IC TP4056 U3 SO8M1T 1 4 貼片電阻 0.1R R25 1206 1 5 貼片電阻 1A R28 1812 1 6 貼片電阻 22R R24 0603 1 7 貼片電阻 22R R30 0805 1 8 貼片電阻 100R R3 0805 1 9 貼片電阻 1K R1 R11 R12 R13 R14 0603 5 10 貼片電阻 2.4K R4 0603 1 11 貼片電阻 10K R6 R15 R21 R22 R23 R29 R31 R32 0603 8 12 貼片電阻 43.2KF R46 0603 1 13 貼片電阻 49.9KF R47 R49 0603 2 14 貼片電阻 68KF R27 0603 1 15 貼片電阻 75KF R48 0603 1 16 貼片電阻 100K R2 R16 0603 2 17 貼片電阻 220KF R17 R26 0603 2 18 貼片電阻 1M R5 R7 R18 0603 3 19 貼片電容 47P C1 C7 0603 2 20 貼片電容 103 C4 C8 C9 C13 C14 0603 5 21 貼片電容 104 C2 C5 C11 C16 C17 0603 5 22 貼片電容 226 C3 C6 C10 C12 C15 1206 5 23 貼片電感 3.6UH/3A L1 WBL076 1 24 二極管 1N4148 D1 SOD323 1 25 LED Blue D2 D3 D4 D5 D6 LED 5 26 二極管 SK34 D7 DO214 1 27 MOS 2N7002 Q2 Q5 SOT23 2 28 MOS AO3400 Q3 SOT23 1 29 MOS AO3401 Q4 SOT23 1 30 USB USB J3 USBAFRSMD1 1 31 USB_MINI USB_MINI J4 USBMINIMICRO 1 32 SWPB SWPB S1 SW7X7H 1 10.部件功能說明
上傳時間: 2013-11-16
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MAX29X是美國MAXIM公司生瓣的8階開關電容低通濾波器,由于價格便宜、使用方便、設計簡單,在通訊、信號自理等領域得到了廣泛的應用。本文就其工作原理、電氣參數、設計注意事項等問題作了討論,具有一定的實用參考價值。關鍵詞:開關電容、濾波器、設計 1 引言 開關電容濾波器在近些年得到了迅速的發展,世界上一些知名的半導體廠家相繼推出了自己的開頭電容濾波器集成電路,使形狀電容濾波器的發展上了一個新臺階。 MAXIM公司在模擬器件生產領域頗具影響,它生產MAX291/292/293/294/295/296/297系列8階低通開關電容濾波器由于使用方便(基本上不需外接元件)、設計簡單(頻率響應函數是固定的,只需確定其拐角頻率即截止頻率)、尺寸小(有8-pin DIP封裝)等優點,在ADC的反混疊濾波、噪聲分析、電源噪聲抑制等領域得到了廣泛的應用。 MAX219/295為巴特活思(型濾波器,在通頻帶內,它的增益最穩定,波動小,主要用于儀表測量等要求整個通頻帶內增益恒定的場合。MAX292/296為貝塞爾(Bessel)濾波器,在通頻帶內它的群時延時恒定的,相位對頻率呈線性關系,因此脈沖信號通過MAX292/296之后尖峰幅度小,穩定速度快。由于脈沖信號通過貝塞爾濾波器之后所有頻率分量的延遲時間是相同的,故可保證波形基本不變。關于巴特活和貝塞爾濾波器的特性可能圖1來說明。圖1的蹤跡A為加到濾波器輸入端的3kHz的脈沖,這里我們把濾波器的截止頻率設為10kHZ。蹤跡B通過MAX292/296后的波形。從圖中可以看出,由于MAX292/296在通帶內具有線性相位特性,輸出波形基本上保持了方波形狀,只是邊沿處變圓了一些。方波通過MAX291/295之后,由于不同頻率的信號產生的時延不同,輸出波形中就出現了尖峰(overshoot)和鈴流(ringing)。 MAX293/294/297為8階圓型(Elliptic)濾波器,它的滾降速度快,從通頻帶到阻帶的過渡帶可以作得很窄。在橢圓型濾波器中,第一個傳輸零點后輸出將隨頻率的變高而增大,直到第二個零點處。這樣幾番重復就使阻事賓頻響呈現波浪形,如圖2所示。阻帶從fS起算起,高于頻率fS處的增益不會超過fS處的增益。在橢圓型濾波中,通頻帶內的增益存在一定范圍的波動。橢圓型濾波器的一個重要參數就是過渡比。過渡比定義為阻帶頻率fS與拐角頻率(有時也等同為截止頻率)由時鐘頻率確定。時鐘既可以是外接的時鐘,也可以是自己的內部時鐘。使用內部時鐘時只需外接一個定時用的電容既可。 在MAX29X系列濾波器集成電路中,除了濾波器電路外還有一個獨立的運算放大器(其反相輸入端已在內部接地)。用這個運算放大器可以組成配合MAX29X系列濾波器使用后的濾波、反混濾波等連續時間低通濾波器。 下面歸納一下它們的特點: ●全部為8階低通濾波器。MAX291/MAX295為巴特沃思濾波器;MAX292/296為貝塞爾濾波器;MAX293/294/297為橢圓濾波器。 ●通過調整時鐘,截止頻率的調整范圍為:0.1Hz~25kHz(MAX291/292/293*294);0.1Hz~kHz(MAX295/296/297)。 ●既可用外部時鐘也可用內部時鐘作為截止頻率的控制時鐘。 ●時鐘頻率和截止頻率的比率:10∶1(MAX291/292/293/294);50∶1(MAX295/296/297)。 ●既可用單+5V電源供電也可用±5V雙電源供電。 ●有一個獨立的運算放大器可用于其它應用目的。 ●8-pin DIP、8-pin SO和寬SO-16多種封裝。2 管腳排列和主要電氣參數 MAX29X系列開頭電容濾波器的管腳排列如圖3所示。 管腳功能定義如下: CLK:時鐘輸入。 OP OUT:獨立運放的輸出端。 OP INT:獨立運放的同相輸入端。 OUT:濾波器輸出。 IN:濾波器輸入。 V-:負電源 。雙電源供電時搛-2.375~-5.5V之間的電壓,單電源供電時V--=-V。 V+:正電源。雙電源供電時V+=+2.35~+5.5V,單電源供電時V+=+4.75~+11.0V。 GND:地線。單電源工作時GND端必須用電源電壓的一半作偏置電壓。 NC:空腳,無連線。 MAX29X的極限電氣參數如下: 電源(V+~V-):12V 輸入電壓(任意腳):V--0.3V≤VIN≤V++0.3V 連續工作時的功耗:8腳塑封DIP:727mW;8腳SO:471mW;16腳寬SO:762mW;8腳瓷封DIP:640mW。 工作溫度范圍:MAX29-C-:0℃~+70℃;MAX29-E-:-40℃~+85℃;MAX29-MJA:-55℃~+125℃;保存溫度范圍:-65℃~+160℃;焊接溫度(10秒):+300℃; 大多數的形狀電容濾波器都采用四節級連結構,每一節包含兩個濾波器極點。這種方法的特點就是易于設計。但采用這種方法設計出來的濾波器的特性對所用元件的元件值偏差很敏感。基于以上考慮,MAX29X系列用帶有相加和比例功能的開關電容持了梯形無源濾波器,這種方法保持了梯形無源濾波器的優點,在這種結構中每個元件的影響作用是對于整個頻率響應曲線的,某元件值的誤差將會分散到所有的極點,因此不值像四節級連結構那樣對某一個極點特別明顯的影響。3 MAX29X的頻率特性 MAX29X的頻率特性如圖4所示。圖中的fs都假定為1kHz。4 設計考慮 下面對MAX29X系列形狀電容濾波器的使用做些討論。4.1 時鐘信號 MAX29X系列開頭電容濾波器推薦使用的時鐘信號最高頻率為2.5MHz。根據對應的時鐘頻率和拐角頻率的比值,MAX291/MAX292/MAX293/MAX294的拐角頻率最高為25kHz.MAX295/MAX296/MAX297的拐角頻率最高為50kHz 。 MAX29X系列開關電容濾波器的時鐘信號既可幅外部時鐘直接驅動也可由內部振蕩器產生。使用外部時鐘時,無論是采用單電源供電還是雙電源供電,CLK可直接和采用+5V供電的CMOS時鐘信號發生器的輸出相連。通過調整外部時鐘的頻率,可完成濾波器拐角的實時調整。 當使用內部時鐘時,振蕩器的頻率由接在CLK端上的電容VCOSC決定: fCOSC (kHz)=105/3COSC (pF) 4.2 供電 MAX29X系列開關電容濾波器既可用單電源工作也可用雙電源工作。雙電源供電時的電源電壓范圍為±2.375~±5.5V。在實際電路中一般要在正負電源和GND之間接一旁路電容。 當采用單電源供電時,V-端接地,而GND端要通過電阻分壓獲得一個電壓參考,該電壓參考的電壓值為1/2的電源電壓,參見圖5。4.3 輸入信號幅度范圍限制 MAX29X允許的輸入信號的最大范圍為V--0.3V~V++0.3V。一般情況下在+5V單電源供電時輸入信號范圍取1V~4V,±5V雙電源供電時,輸入信號幅度范圍取±4V。如果輸入信號超過此范圍,總諧波失真THD和噪聲就大大增加;同樣如果輸入信號幅度過小(VP-P<1V),也會造成THD和噪聲的增加。4.4 獨立運算放大器的用法 MAX29X中都設計有一個獨立的運算放大器,這個放大器和濾波器的實現無直接關系,用這個放大器可組成一個一階和二階濾波器,用于實現MAX29X之前的反混疊濾波功能鄞MAX29X之后的時鐘噪聲抑制功能。這個運算放大器的反相端已在內部和GND相連。 圖6是用該獨立運放組成的2階低通濾波器的電路,它的拐角頻率為10kHz,輸入阻抗為22Ω,可滿足MAX29X形狀電容濾波器的最小負載要求(MAX29X的輸出負載要求不小于20kΩ)可以通過改變R1、R2、R3、C1、C2的元件值改變拐角頻率。具體的元件值和拐角頻率的對應關系參見表1。
上傳時間: 2013-10-18
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根據LED輪廓顯示控制的結構特點,設計了基于STC單片機的顯示控制器。該系統控制采用STC11/12系列單片機為控制處理器,加以外圍電路,利用485接口實現主從遠距離控制。設計了色帶數據與效果數據格式,充分利用單片有限的存儲空間完成更多顯示效果。利用分控制器完成對現有市場上的6803、2803和1809系列LED專用驅動芯片的兼容。本案開發的LED護欄管顯示屏控制器已產品化,控制效果良好。
上傳時間: 2013-10-29
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