FPGA的作用與簡介.pdf1. 什么是 FPGA ? 一個 FPGA 是一種包含有一個可重配置的門陣列邏輯電路矩陣的設備。通過配置， FPGA 的內部電路以一定方式相連接，從而創建了軟件應用的一個硬件實現。與處 理器不同，FPGA 使用專用硬件進行邏輯處理，而不具有操作系統。FPGA 在本質 上是完全并行的，故不同的處理操作不必競爭相同的資源。因此，增加額外的處理 時，應用某一部分的性能不會受影響。而且，多個控制循環可以以不同的速率在單 個 FPGA 設備上運行。基于 FPGA 的控制系統可以加強關鍵互鎖邏輯，也可以通 過設計防止操作人員強奪 I/O。然而，不同于擁有固定硬件資源的硬連接的印制電 路板（PCB）設計，基于 FPGA 的系統可以完全重新連接其內部電路，以支持控制 系統在現場部署后可以重新配置。FPGA 設備提供了專用硬件電路所特有的性能與 可靠性。 單個 FPGA 可以通過在單個集成電路（IC）芯片上集成數百萬個邏輯門以代替數 以千計的分立元件。一個 FPGA 芯片的內部資源包括一個被 I/O 組塊環圍的可配置 邏輯組塊（CLB）矩陣。在 FPGA 矩陣內，信號通過可編程的互連開關和連線傳遞。 CompactRIO 入門教程 2 CompactRIO 入 門 教 程 圖 2.FPGA 芯片的內部構造
標簽： fpga
上傳時間： 2022-02-18
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經典IC設計電子書培訓教程-數字IC系統設計1102頁1.1 IC系統組成概述 IC系統是什么？ 對這個問題， 算法設計工程師、 架 構設計工程師、 電路設計工程師、 版圖設計工程師會給 出不同的答案。 算法設計工程師說， IC系統是完成特定功能的硬 件。 架構設計工程師說， IC包括控制、 運算、 存儲 部分。 電路設計工程師說， 這是加法器、 乘法器、 與非門、 運算放大器、 開關電容等的搭配。 第一章 IC系統設計概述 版圖設計工程師說， 它是多邊形組成的集合。 這些答案都對。 如果把它們組合起來， 就是一個較為 完備的答案。 圖1.1給出了一個常見IC系統組成的示例。 在這個 系統中， 包括如下內容： · 數字部分（可能包括微處理器、 控制電路、 數據通路等）； · 模擬部分（可能包括PLL、 A/D、 RF等）； · 連線； · I/O PAD； · 存儲
標簽： ic設計
上傳時間： 2022-02-20
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1.針對一類參數未知的非線性離散時間動態系統，提出了一種新的基于神經網絡的MMAC方法。首先，將系統分為線性部分和非線性部分。針對系統線性部分采用局部化方法逮立多個固定模型覆蓋系統的參數范圍，在此基礎上，建立自適應模型來提高系統性能；針對系統非線性部分建立非線性神經網絡預測模型來邏近系統的非線性。然后，針對每個子模型設計相應的擅制器。最后，設計基于誤差范數形式的性能指標函數對控制器進行硬切換。仿真結果表明，所提出的MMAC方法與傳統的在參數空間均勻分布的MMAC方法相比能顯著提高非線性系統的暫態性能。2針對一類具有參數跳變的非線性離散時間動態系統，提出子一種基才聚類方法和神經網絡的MMAC方法，首先，采用模糊c均值聚類算法對系統先驗數據進行分類處理，再分別對每類數據采用RLS算法建立多個固定模型。在此基礎上，建立兩個白適應模型來提高系統響應速度和控制品質，建立神經網絡預測模型來補償系統非線性。然后，分別針對相應的子模型設計線性魯棒自適應控制器和神經網絡控制器。最后，采用基于信號有界和測量誤差的性能切換指標對控制器進行切換，并證明閉環系統的穩定性。仿真結果表明，所提出的算法能更好地解決非線性系統發生參數跳變問題，使得系統具有良好的控制品質3.針對MMAC方法中的模型庫優化問題，考慮系統實際運行數據，提出了種基于相似度準則和設置最大模型數的動態優化模型庫方法。該方法能對新數據進行綜合考量并判斷是否應該將該數據納入子模型建模，并通過設置最大模型數來確保系統用最少的子模型就能保證系統的控制性能。仿真結果表明，所提出的算法能極大地減少子模型數量且具有較好的控制效果。關鍵詞：非線性系統；多模型方法；自適應控制；模糊聚類；神經網絡
標簽： 自適應控制
上傳時間： 2022-03-11
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隨著光通信的蓬勃發展，光纖通信技術廣泛應用于電信、電力、廣播等領域，對整個信息產業產生了深遠影響，光纖已成為當前最有前景的傳輸媒介。與此同時，光纖測試技術在光纖生產、現場鋪設與后期維護等工程領域中得到廣泛應用。光時域反射儀（Optical Time Domain Reflectometer），又稱背向散射儀，是一種用于表征光纖鏈路物理特性的精密光學測試儀器，主要用于測試光纖鏈路長度，精確定位斷點事件，計算光纖損耗，并提供與長度有關的衰減細節。光纖鏈路中待測光纖的測量長度范圍和測量精度，取決于OTDR的激光出纖功率和光脈寬。因此，需要設計合適的激光脈沖驅動電源及配套的控制和探測系統，研究激光出纖功率和脈寬對測量長度和測量精度的影響，從而獲得能滿足不同光纖鏈路測量需求的OTDR系統解決方案。文章在具體描述了光時域反射儀的工作機理以及影響其主要性能的關鍵參數的基礎上，提出以設計能提供大功率、窄脈沖電流信號的激光驅動電源作為提高OTDR性能的主要手段。在掌握半導體激光驅動原理的基礎上，經過細致地比較與方案論證提出以 MOSFET作為激光脈沖驅動電源的開關器件，以能量儲存法作為窄脈沖產生機制的脈沖電源設計方案，設計實現基于FPGA的觸發脈沖信號，并通過 Multisim對系統硬件電路仿真優化，實現激光脈沖驅動大功率、窄脈寬輸出。以雪崩二極管作為光電探測系統關鍵響應轉換器件驗證驅動電源性能，并完成光纖測距。最終成功研制出一套基于納秒脈沖激光和對應光電探測系統的OTDR系統，并進行了實際測試測試和研究結果顯示：所研制的脈沖激光電源能輸出的最小脈寬為33n，最小輸出峰值電流為1A，且峰值電流及頻率大小可調。大電流窄脈寬驅動電源信號輸出可極大地增強光時域反射儀的動態范圍以及分辨率，探測器分時調控測量技術可以極大地提高系統的測量精度和信噪比。
上傳時間： 2022-03-11
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華為硬件工程師手冊 159頁 1M 超清書簽版第一節 硬件開發過程簡介 §1.1.1 硬件開發的基本過程 產品硬件項目的開發，首先是要明確硬件總體需求情況，如 CPU 處理能力、 存儲容量及速度，I/O 端口的分配、接口要求、電平要求、特殊電路（厚膜等） 要求等等。其次，根據需求分析制定硬件總體方案，尋求關鍵器件及電咱的技術 資料、技術途徑、技術支持，要比較充分地考慮技術可能性、可靠性以及成本控 制，并對開發調試工具提出明確的要求。關鍵器件索取樣品。第三、總體方案確 定后，作硬件和單板軟件的詳細設計，包括繪制硬件原理圖、單板軟件功能框圖 及編碼、PCB 布線，同時完成開發物料清單、新器件編碼申請、物料申領。第 四，領回 PCB 板及物料后由焊工焊好 1～2 塊單板，作單板調試，對原理設計中 的各功能進行調測，必要時修改原理圖并作記錄。第五，軟硬件系統聯調，一般 的單板需硬件人員、單板軟件人員的配合，特殊的單板（如主機板）需比較大型 軟件的開發，參與聯調的軟件人員更多。一般地，經過單板調試后在原理及 PCB 布線方面有些調整，需第二次投板。第六，內部驗收及轉中試，硬件項目完成開 發過程。 §1.1.2 硬件開發的規范化 上節硬件開發的基本過程應遵循硬件開發流程規范文件執行，不僅如此，硬 件開發涉及到技術的應用、器件的選擇等，必須遵照相應的規范化措施才能達到 質量保障的要求。這主要表現在，技術的采用要經過總體組的評審，器件和廠家 的選擇要參照物料認證部的相關文件，開發過程完成相應的規定文檔，另外，常 用的硬件電路（如 ID.WDT）要采用通用的標準設計。 第二節 硬件工程師職責與基本技能 §1.2.1 硬件工程師職責 一個技術領先、運行可靠的硬件平臺是公司產品質量的基礎，硬件
上傳時間： 2022-03-13
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P P I I CK I I T T3 3 使用 說明--- - 連機 、 脫 機操作試用 MPLAB IDE 軟件一 、 P P I I C CK K I I T3 接 口說 明, , 硬 件 二 、 P P I I C CK K I I T3 連 接 電腦 MPL L AB I I DE 聯機三 、 聯機四 、聯機讀芯片程序五 、 脫機 燒寫 調試
上傳時間： 2022-03-24
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隨著物理治療在現代醫學中越來越廣泛的應用，電療、光療以及磁療等物理治療設備的研究逐步受到人們的重視。短波治療是一種高頻電療法，具有消除組織炎癥、促進細胞代謝等顯著作用。目前，市場上短波治療設備般基于多級放大的原理，具有效率低、損耗大等缺點，因此，設計一種高效、低損耗的短波治療設備具有重要的研究意義本課題設計一款短波治療儀設備。該系統利用E類高效功放電路作為射頻信號源，通過 Pspice軟件將設計的E類功放仿真驗證，實現輸出頻率為2712MHz，輸出最大功率50W的射頻信號源發生電路。系統利用電壓和電流互感耦合器以及檢波電路設計一種駐波比檢測電路，經驗證達到很好的檢測效果。在阻抗自動匹配電路模塊中，通過繼電器控制T型匹配網絡中串聯以及并聯的電容陣列，實現阻抗的自動匹配，并利用 Matlab對r型匹配網絡的匹配區域進行仿真驗證。中央處理器部分電路作為控制單元，將駐波比檢測電路中檢測到的電壓駐波比進行處理，根據處理結果去調整繼電器開關狀態，從而對匹配網絡的匹配狀況進行實時調整。在射頻信號源和匹配網絡之間，利用傳輸線變壓器對射頻信號源和輸出進行電器隔離。此外，設計一種基于分步原理的阻抗匹配方法，在保證匹配速度的同時，也確保了匹配精度達到較好的匹配效果。最后，對短波治療儀整體設備進行測試，結果表明該短波治療儀電路達到預期設計目標.關鍵詞：E類功率放大；駐波比檢測；自動阻抗匹配；匹配網絡；阻抗匹配算法
上傳時間： 2022-03-24
上傳用戶：XuVshu
本文對PWM全橋軟開關直流變換器進行了研究。具體闡述了PWM全橋ZS軟開關直流變換器的工作原理和軟開關的實現條件，就基本的移相控制FB ZVS PWM變換器存在的問題給予分析并對兩種改進方案進行了研究：1、能在全部工作范圍內實現零電壓開關的改進型全橋移相zvs-PWM DCDC變換器，文中通過對其開關過程的分析，得出實現全負載范圍內零電壓開關的條件。采用改進方案設計了一臺48V~6 VDC/DC變換器，實驗結果證明其比基本的 ZVS-PWM變換器具有更好的軟開關性能。2、采用輔助網絡的全橋移相 ZVZCS-PWM DCDC變換器，文中具體分析了其工作原理及變換器特性，并進行實驗研究隨著電力電子技術的發展，功率變換器在開關電源、不間斷電源、CPU電源照明、電機驅動控制、感應加熱、電網的無功補償和諧波治理等眾多領域得到日益廣泛的應用，電力電子技術高頻化的發展趨勢使功率變換器的重量大大減輕體積大大減小，提高了產品的性能價格比，但采用傳統的硬開關技術，開關損耗將隨著開關頻率的提高而成正比地增加，限制了開關的高頻化提高功率開關器件本身的開關性能，可以減少開關損耗，另一方面，從變換器結構和控制上改善功率開關器件的開關性能，可以減少開關損耗。如緩沖技術、無損緩沖技術、軟開關技術等軟開關技術在減少功率開關器件的開關損耗方面效果比較好，理論上可使開關損耗減少為零。12軟開關技術的原理和類型功率變換器通常采用PwM技術來實現能量的轉換。硬開關技術在每次開關通斷期間功率器件突然通斷全部的負載電流，或者功率器件兩端電壓在開通時通過開關釋放能量，這種方式的工作狀況下必將造成比較大的開關損耗和開關應力，使開關頻率不能做得很高。軟開關技術是利用感性和容性元件的諧振原理，在導通前使功率開關器件兩端的電壓降為零，而關斷時先使功率開關器件中電流下降到零，實現功率開關器件的零損耗開通和關斷，并且減少開關應力。
標簽： 移相全橋
上傳時間： 2022-03-29
上傳用戶：jason_vip1
隨著軟開關技術和并聯均流技術的發展，高性能的大功率高頻開關電源的研究與開發已成為電力電子領域的重要研究方向。針對大功率電源在性能、重量、體積、效率和可靠性方面的要求，本文主要對高效率的開關電源主電路結構和并聯均流控制技術進行研究，并研制出一種基于LLC諧振的交流電力機車智能控制充電機系統。交流傳動電力機車對其所用的大功率蓄電池充電機的工作效率要求達到90%以上，這是采用硬開關技術的開關電源難以達到的。根據這種開關電源功率大、效率要求高的特點，充電機主電路采用了LLC諧振全橋電路的結構。選取諧振元件參數是設計LLC諧振全橋電路的重點和難點，本文通過建立LLC全橋諧振變換器的線性等效模型，詳細分析了LLC諧振全橋的頻率、短路和空載特性，提出一套完整的LLC諧振全橋電路結構的參數設計方法。本充電機最大輸出電流為150A，為此設計采用了5個30A電源模塊并聯供電的模式。論文依據設計要求選取LLC諧振全橋電路的元件參數，利用 SABER仿真驗證了參數的正確性：并完成了整個電源模塊主電路其它器件的參數選擇；控制電路采用通用PWM調制芯片SG2525實現PFM調頻控制。實現了電源模塊的高頻ZVS（零電壓開關）軟開關，有效地提高了電源模塊的轉換效率，減小了單模塊的體積。通過對幾種常用的負載均流方法進行研究和電路分析，根據主從均流控制的特點，采用CAN總線實現主從均流法，數字均流的采用提高了系統的抗干擾能力；設計了監控模塊對各電源模塊和整體輸出進行監控；通過CAN總線接口和人機接口的設計，提高了電源系統的智能化和可操作性。實現了多個電源模塊并聯供電的模式最后給出了電源模塊的實驗結果和電源系統并聯運行的測量數據，實驗證明了理論分析的正確性和設計方法的合理性。
上傳時間： 2022-04-04
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高頻化、高功率密度和高效率，是DC/DC變換器的發展趨勢。傳統的硬開關變換器限制了開關頻率和功率密度的提高。移相全橋 PWM ZVS DC/DC變換器可以實現主開關管的wV5s，但滯后橋臂實現zwS的負載范圍較小：整流二極管存在反向恢復問題不利于效率的提高：輸入電壓較高時，變換器效率較低，不適合輸入電壓高和有掉電維持時間限制的高性能開關電源。LLC串聯諧振Dc/DC變換器是直流變換器研究領域的熱點，可以較好的解決移相全橋 PWM ZVS DC/DC變換器存在的缺點。但該變換器工作過程較為復雜，難于設計和控制，目前尚處于研究階段。本文以LLC串聯諧振全橋DC/DC變換器作為研究內容。以下是本文的主要研究工作：對LLC串聯諧振全橋DC/DC變換器的工作原理進行了詳細研究，利用基頻分量近似法建立了變換器的數學模型，確定了主開關管實現Zs的條件，推導了邊界負載條件和邊界頻率，確定了變換器的穩態工作區域，推導了輸入，輸出電壓和開關頻率以及負載的關系。仿真結果證明了理論分析的正確性采用擴展描述函數法建立了變換器在開關頻率變化時的小信號模型，在小信號模型的基礎上分析了系統的穩定性，根據動態性能的要求設計了控制器。仿真結果證明了理論分析的正確性討論了一臺500w實驗樣機的主電路和控制電路設計問題，給出了設計步驟，可以給實際裝置的設計提供參考。最后給出了實驗波形和實驗數據。實驗結果驗證了理論分析的正確性
標簽： llc
上傳時間： 2022-04-04
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