混合信號示波器 (MSO) 已成為 當(dāng)今嵌入設(shè)備設(shè)計師的首選工具。 安捷倫科技公司 (前惠普公司) 于 1996年推出了首款MSO,并于近日 推出了第三代MSO。所有主要示波 器廠商現(xiàn)在都可提供混合信號示波 器。MSO在基礎(chǔ)示波器功能中增加 了16 個或更多邏輯分析儀采集信 道,及串行總線觸發(fā)和協(xié)議解碼功 能,研發(fā)工程師和技術(shù)人員可更快 調(diào)試其混合信號設(shè)計。MSO可彌補 傳統(tǒng)數(shù)字存儲示波器 (DSO) 和當(dāng)今 更加復(fù)雜的邏輯分析儀及串行總線 協(xié)議分析儀之間的差距。那么MSO 與傳統(tǒng)DSO 相比,有哪些改善? 不 同廠商的MSO 之間的差別是什么?
標(biāo)簽: 數(shù)字示波器 死區(qū)時間
上傳時間: 2013-04-24
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文章開篇提出了開發(fā)背景。認(rèn)為現(xiàn)在所廣泛應(yīng)用的開關(guān)電源都是基于傳統(tǒng)的分立元件組成的。它的特點是頻率范圍窄、電力小、功能少、器件多、成本較高、精度低,對不同的客戶要求來“量身定做”不同的產(chǎn)品,同時幾乎沒有通用性和可移植性。在電子技術(shù)飛速發(fā)展的今天,這種傳統(tǒng)的模擬開關(guān)電源已經(jīng)很難跟上時代的發(fā)展步伐。 隨著DSP、ASIC等電子器件的小型化、高速化,開關(guān)電源的控制部分正在向數(shù)字化方向發(fā)展。由于數(shù)字化,使開關(guān)電源的控制部分的智能化、零件的共通化、電源的動作狀態(tài)的遠(yuǎn)距離監(jiān)測成為了可能,同時由于它的智能化、零件的共通化使得它能夠靈活地應(yīng)對不同客戶的需求,這就降低了開發(fā)周期和成本。依靠現(xiàn)代數(shù)字化控制和數(shù)字信號處理新技術(shù),數(shù)字化開關(guān)電源有著廣闊的發(fā)展空間。 在數(shù)字化領(lǐng)域的今天,最后一個沒有數(shù)字化的堡壘就是電源領(lǐng)域。近年來,數(shù)字電源的研究勢頭與日俱增,成果也越來越多。雖然目前中國制造的開關(guān)電源占了世界市場的80%以上,但都是傳統(tǒng)的比較低端的模擬電源。高端市場上幾乎沒有我們份額。 本論文研究的主要內(nèi)容是在傳統(tǒng)開關(guān)電源模擬調(diào)節(jié)器的基礎(chǔ)上,提出了一種新的數(shù)字化調(diào)節(jié)器方案,即基于DSP和FPGA的數(shù)字化PID調(diào)節(jié)器。論文對系統(tǒng)方案和電路進(jìn)行了較為具體的設(shè)計,并通過測試取得了預(yù)期結(jié)果。測試證明該方案能夠適合本行業(yè)時代發(fā)展的步伐,使系統(tǒng)電路更簡單,精度更高,通用性更強。同時該方案也可用于相關(guān)領(lǐng)域。 本文首先分析了國內(nèi)外開關(guān)電源發(fā)展的現(xiàn)狀,以及研究數(shù)字化開關(guān)電源的意義。然后提出了數(shù)字化開關(guān)電源的總體設(shè)計框圖和實現(xiàn)方案,并與傳統(tǒng)的開關(guān)電源做了較為詳細(xì)的比較。本論文的設(shè)計方案是采用DSP技術(shù)和FPGA技術(shù)來做數(shù)字化PID調(diào)節(jié),通過數(shù)字化PID算法產(chǎn)生PWM波來控制斬波器,控制主回路。從而取代傳統(tǒng)的模擬PID調(diào)節(jié)器,使電路更簡單,精度更高,通用性更強。傳統(tǒng)的模擬開關(guān)電源是將電流電壓反饋信號做PID調(diào)節(jié)后--分立元器件構(gòu)成,采用專用脈寬調(diào)制芯片實現(xiàn)PWM控制。電流反饋信號來自主回路的電流取樣,電壓反饋信號來自主回路的電壓采樣。再將這兩個信號分別送至電流調(diào)節(jié)器和電壓調(diào)節(jié)器的反相輸入端,用來實現(xiàn)閉環(huán)控制。同時用來保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性及實現(xiàn)系統(tǒng)的過流過壓保護(hù)、電流和電壓值的顯示。電壓、電流的給定信號則由單片機或電位器提供。再次,文章對各個模塊從理論和實際的上都做了仔細(xì)的分析和設(shè)計,并給出了具體的電路圖,同時寫出了軟件流程圖以及設(shè)計中應(yīng)該注意的地方。整個系統(tǒng)由DSP板和ADC板組成。DSP板完成PWM生成、PID運算、環(huán)境開關(guān)量檢測、環(huán)境開關(guān)量生成以及本地控制。ADC板主要完成前饋電壓信號采集、負(fù)載電壓信號采集、負(fù)載電流信號采集、以及對信號的一階數(shù)字低通濾波。由于整個系統(tǒng)是閉環(huán)控制系統(tǒng),要求采樣速率相當(dāng)高。本系統(tǒng)采用FPGA來控制ADC,這樣就避免了高速采樣占用系統(tǒng)資源的問題,減輕了DSP的負(fù)擔(dān)。DSP可以將讀到的ADC信號做PID調(diào)節(jié),從而產(chǎn)生PWM波來控制逆變橋的開關(guān)速率,從而達(dá)到閉環(huán)控制的目的。 最后,對數(shù)字化開關(guān)電源和模擬開關(guān)電源做了對比測試,得出了預(yù)期結(jié)論。同時也提出了一些需要改進(jìn)的地方,認(rèn)為該方案在其他相關(guān)行業(yè)中可以廣泛地應(yīng)用。模擬控制電路因為使用許多零件而需要很大空間,這些零件的參數(shù)值還會隨著使用時間、溫度和其它環(huán)境條件的改變而變動并對系統(tǒng)穩(wěn)定性和響應(yīng)能力造成負(fù)面影響。數(shù)字電源則剛好相反,同時數(shù)字控制還能讓硬件頻繁重復(fù)使用、加快上市時間以及減少開發(fā)成本與風(fēng)險。在當(dāng)前對產(chǎn)品要求體積小、智能化、共通化、精度高和穩(wěn)定度好等前提條件下,數(shù)字化開關(guān)電源有著廣闊的發(fā)展空間。本系統(tǒng)來基本上達(dá)到了設(shè)計要求。能夠滿足較高精度的設(shè)計要求。但對于高精度數(shù)字化電源,系統(tǒng)還有值得改進(jìn)的地方,比如改進(jìn)主控器,提高參考電壓的精度,提高采樣器件的精度等,都可以提高系統(tǒng)的精度。 本系統(tǒng)涉及電子、通信和測控等技術(shù)領(lǐng)域,將數(shù)字PID算法與電力電子技術(shù)、通信技術(shù)等有機地結(jié)合了起來。本系統(tǒng)的設(shè)計方案不僅可以用在電源控制器上,只要是相關(guān)的領(lǐng)域都可以采用。
標(biāo)簽: FPGA DSP 數(shù)字化 開關(guān)電源
上傳時間: 2013-06-21
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數(shù)字濾波器是現(xiàn)代數(shù)字信號處理系統(tǒng)的重要組成部分之一。ⅡR數(shù)字濾波器又是其中非常重要的一類慮波器,因其可以較低的階次獲得較高的頻率選擇特性而得到廣泛應(yīng)用。 本文研究了ⅡR數(shù)字濾波器的常用設(shè)計方法,在分析各種ⅡR實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,利用MATLAB針對并聯(lián)型結(jié)構(gòu)的ⅡR數(shù)字濾波器做了多方面的仿真,從理論分析和仿真情況確定了所要設(shè)計的ⅡR數(shù)字濾波器的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)以及中間數(shù)據(jù)精度。然后基于FPGA的結(jié)構(gòu)特點,研究了ⅡR數(shù)字濾波器的FPGA設(shè)計與實現(xiàn),提出應(yīng)用流水線技術(shù)和并行處理技術(shù)相結(jié)合的方式來提高ⅡR數(shù)字濾波器處理速度的方法,同時又從ⅡR數(shù)字濾波器的結(jié)構(gòu)特性出發(fā),提出利用ⅡR數(shù)字濾波器的分解技術(shù)來改善ⅡR濾波器的設(shè)計。在ⅡR實現(xiàn)方面,本文采用Verilog HDL語言編寫了相應(yīng)的硬件實現(xiàn)程序,將內(nèi)置SignalTap Ⅱ邏輯分析器的ⅡR設(shè)計下載到FPGA芯片,并利用Altera公司的SignalTap Ⅱ邏輯分析儀進(jìn)行了定性測試,同時利用HP頻譜儀進(jìn)行定性與定量的觀測,仿真與實驗測試結(jié)果表明設(shè)計方法正確有效。
標(biāo)簽: FPGA IIR 數(shù)字濾波器
上傳時間: 2013-04-24
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當(dāng)今的船用導(dǎo)航雷達(dá)具有數(shù)字化、多功能、高性能、多接口、網(wǎng)絡(luò)化。同時要求具有高可靠性、高集成度、低成本,信號處理單元的小型化,產(chǎn)品更新周期短。要同時滿足上述需求,高集成度的器件應(yīng)用是必須的。同時開發(fā)周期要短,需求軟件的可移植性要強,并且是模塊化設(shè)計,現(xiàn)場可編程門陣列器件(FPGA)已經(jīng)成為設(shè)計首選。 現(xiàn)場可編程門陣列是基于通過可編程互聯(lián)連接的可配置邏輯塊(CLB)矩陣的可編程半導(dǎo)體器件。與為特殊設(shè)計而定制的專用集成電路(ASIC)相對,F(xiàn)PGA可以針對所需的應(yīng)用或功能要求進(jìn)行編程。雖然具有一次性可編程(OTP)FPGA,但是主要是基于SRAM的,其可隨著設(shè)計的演化進(jìn)行重編程。CLB是FPGA內(nèi)的基本邏輯單元。實際數(shù)量和特性會依器件的不同而不同,但是每個CLB都包含一個由4或6個輸入、一些選型電路(多路復(fù)用器等)和觸發(fā)器組成的可配置開關(guān)矩陣。開關(guān)矩陣是高度靈活的,可以進(jìn)行配置以便處理組合邏輯、移位寄存器或RAM。當(dāng)今的FPGA已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了先前版本的基本性能,并且整合了常用功能(如RAM、時鐘管理和:DSP)的硬(ASIC型)塊。由于具有可編程特性,所以FPGA是眾多市場的理想之選。它高集成度,以及用于設(shè)計的強大軟件平臺、IP核、在線升級可滿足需求。 本文介紹了基于FPGA實現(xiàn)船用導(dǎo)航雷達(dá)數(shù)字信號處理的設(shè)計,這是一個具體的、已經(jīng)完成并進(jìn)行小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品,對指導(dǎo)實踐具有一定意義。
標(biāo)簽: 導(dǎo)航雷達(dá) 數(shù)字信號處理
上傳時間: 2013-04-24
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摘要:為改善傳統(tǒng)EMI 濾波器的濾波性能,分析并采用了合成扼流圈來替代傳統(tǒng)分立扼流圈,并根據(jù)濾 波器阻抗失配原理,通過分析L ISN 網(wǎng)絡(luò)與噪聲源的阻抗特性,分別對共差模等效電路進(jìn)行分析與設(shè)計,提出 了基于合成扼流圈的開關(guān)電源EMI 濾波器設(shè)計方法。試驗結(jié)果證明,此方法是有效的,并已成功地應(yīng)用在燃 料電池轎車用DC/ DC 變換器的控制電路板設(shè)計中。 關(guān)鍵詞:開關(guān)電源;電磁干擾;合成扼流圈;共模電感
標(biāo)簽: 共模電感 濾波器設(shè)計
上傳時間: 2013-06-09
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內(nèi)容簡介 本書以數(shù)字信號處理基礎(chǔ)內(nèi)容為主,同時也介紹了有關(guān)數(shù)字信號處理實現(xiàn)與應(yīng)用。書中 以主要篇幅討論了離散時間信號與系統(tǒng)的基本概念,離散傅里葉變換及其快速算法,數(shù)字濾 波器的結(jié)構(gòu)與各種設(shè)計方法。這是數(shù)字信號處理中的經(jīng)典內(nèi)容,也是進(jìn)一步學(xué)習(xí)和掌握更多 信號處理理論的基礎(chǔ)。為便于數(shù)字信號處理系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā),書中介紹了數(shù)字信號處理芯 片的原理及其開發(fā)工具以及應(yīng)用實例。 本書概念清晰,說明詳細(xì),深入淺出,易于理解,具有豐富的例題和習(xí)題,便于自學(xué)。 本書可作為高等院校理工科類相關(guān)專業(yè)本科生教材,也可作為有關(guān)工程技術(shù)人員的自學(xué) 參考書。
標(biāo)簽: 數(shù)字信號處理
上傳時間: 2013-10-24
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現(xiàn)代相控陣?yán)走_(dá)為了保證空間功率合成精度需要高精度的雷達(dá)信號,設(shè)計實現(xiàn)了一種以AD9959為核心的高精度多通道雷達(dá)信號源。信號源利用多片AD9959產(chǎn)生32路正弦波、線性調(diào)頻以及相位編碼等多種信號形式,并設(shè)計采用AD8302對多路信號的幅度和相位進(jìn)行檢測與調(diào)整。該信號源已應(yīng)用實際工程中,現(xiàn)場實驗結(jié)果表明,該信號源系統(tǒng)產(chǎn)生的高頻信號頻率穩(wěn)定度高、相位幅度一致性好,完全滿足對信號源的性能指標(biāo)的要求。
上傳時間: 2013-11-22
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高頻磁放大器穩(wěn)壓電源的設(shè)計
上傳時間: 2013-10-27
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在電源設(shè)計中,工程人員時常會面臨控制 IC 驅(qū)動電流不足的問題,或者因為閘極驅(qū)動損耗導(dǎo)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(qū)動器。目前許多半導(dǎo)體廠商都有現(xiàn)成的 MOSFET 積體電路驅(qū)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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上傳時間: 2013-11-02
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