以某高速實時頻譜儀為應用背景，論述了5 Gsps采樣率的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的構成和設計要點，著重分析了采集系統(tǒng)的關鍵部分高速ADC（analog to digital，模數(shù)轉換器）的設計、系統(tǒng)采樣時鐘設計、模數(shù)混合信號完整性設計、電磁兼容性設計和基于總線和接口標準（PCI Express）的數(shù)據(jù)傳輸和處理軟件設計。在實現(xiàn)了系統(tǒng)硬件的基礎上，采用Xilinx公司ISE軟件的在線邏輯分析儀（ChipScope Pro）測試了ADC和采樣時鐘的性能，實測表明整體指標達到設計要求。給出上位機對采集數(shù)據(jù)進行處理的結果，表明系統(tǒng)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的實時采集存儲功能。
標簽： Gsps 高速數(shù)據(jù) 采集系統(tǒng)
上傳時間： 2014-11-26
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電子學名詞1、 電阻率---又叫電阻系數(shù)或叫比電阻。是衡量物質導電性能好壞的一個物理量，以字母ρ表示，單位為歐姆*毫米平方/米。在數(shù)值上等于用那種物質做的長1米截面積為1平方毫米的導線，在溫度20C時的電阻值，電阻率越大，導電性能越低。則物質的電阻率隨溫度而變化的物理量，其數(shù)值等于溫度每升高1C時，電阻率的增加與原來的電阻電阻率的比值，通常以字母α表示，單位為1/C。2、 電阻的溫度系數(shù)----表示物質的電阻率隨溫度而變化的物理量，其數(shù)值等于溫度每升高1C時，電阻率的增加量與原來的電阻率的比值，通常以字母α表示，單位為1/C。3、 電導----物體傳導電流的本領叫做電導。在直流電路里，電導的數(shù)值就是電阻值的倒數(shù)，以字母ɡ表示，單位為歐姆。4、 電導率----又叫電導系數(shù)，也是衡量物質導電性能好壞的一個物理量。大小在數(shù)值上是電阻率的倒數(shù)，以字母γ表示，單位為米/歐姆*毫米平方。5、 電動勢----電路中因其他形式的能量轉換為電能所引起的電位差，叫做電動勢或者簡稱電勢。用字母E表示，單位為伏特。6、 自感----當閉合回路中的電流發(fā)生變化時，則由這電流所產(chǎn)生的穿過回路本身磁通也發(fā)生變化，因此在回路中也將感應電動勢，這現(xiàn)象稱為自感現(xiàn)象，這種感應電動勢叫自感電動勢。7、 互感----如果有兩只線圈互相靠近，則其中第一只線圈中電流所產(chǎn)生的磁通有一部分與第二只線圈相環(huán)鏈。當?shù)谝痪€圈中電流發(fā)生變化時，則其與第二只線圈環(huán)鏈的磁通也發(fā)生變化，在第二只線圈中產(chǎn)生感應電動勢。這種現(xiàn)象叫做互感現(xiàn)象。8、 電感----自感與互感的統(tǒng)稱。9、 感抗----交流電流過具有電感的電路時，電感有阻礙交流電流過的作用，這種作用叫做感抗，以Lx表示，Lx=2πfL。10、容抗----交流電流過具有電容的電路時，電容有阻礙交流電流過的作用，這種作用叫做容抗，以Cx表示，Cx=1/12πfc。11、脈動電流----大小隨時間變化而方向不變的電流，叫做脈動電流。12、振幅----交變電流在一個周期內出現(xiàn)的最大值叫振幅。13、平均值----交變電流的平均值是指在某段時間內流過電路的總電荷與該段時間的比值。正弦量的平均值通常指正半周內的平均值，它與振幅值的關系：平均值=0.637*振幅值。14、有效值----在兩個相同的電阻器件中，分別通過直流電和交流電，如果經(jīng)過同一時間，它們發(fā)出的熱量相等，那么就把此直流電的大小作為此交流電的有效值。正弦電流的有效值等于其最大值的0.707倍。15、有功功率----又叫平均功率。交流電的瞬時功率不是一個恒定值，功率在一個周期內的平均值叫做有功功率，它是指在電路中電阻部分所消耗的功率，以字母P表示，單位瓦特。16、視在功率----在具有電阻和電抗的電路內，電壓與電流的乘積叫做視在功率，用字母Ps來表示，單位為瓦特。17、無功功率----在具有電感和電容的電路里，這些儲能元件在半周期的時間里把電源能量變成磁場（或電場）的能量存起來，在另半周期的時間里對已存的磁場（或電場）能量送還給電源。它們只是與電源進行能量交換，并沒有真正消耗能量。我們把與電源交換能量的速率的振幅值叫做無功功率。用字母Q表示，單位為芝。
標簽： 電子學
上傳時間： 2013-11-23
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訊號路徑設計講座(9)針對高速應用的電流回授運算放大器電流回授運算放大器架構已成為各類應用的主要解決方案。該放大器架構具有很多優(yōu)勢，并且?guī)缀蹩蓪嵤┯谌魏涡枰\算放大器的應用當中。電流回授放大器沒有基本的增益頻寬產(chǎn)品的局限，隨著訊號振幅的增加，而頻寬損耗依然很小就證明了這一點。由于大訊號具有極小的失真，所以在很高的頻率情況下這些放大器都具有極佳的線性度。電流回授放大器在很寬的增益范圍內的頻寬損耗很低，而電壓回授放大器的頻寬損耗卻隨著增益的增加而增加。準確地說就是電流回授放大器沒有增益頻寬產(chǎn)品的限制。當然，電流回授放大器也不是無限快的。變動率受制于晶體管本身的速度限制（而非內部偏置(壓)電流）。這可以在給定的偏壓電流下實現(xiàn)更大的變動率，而無需使用正回授和其它可能影響穩(wěn)定性的轉換增強技術。那么，我們如何來建立這樣一個奇妙的電路呢？電流回授運算放大器具有一個與差動對相對的輸入緩沖器。輸入緩沖器通常是一個射極追隨器或類似的器件。非反向輸入是高阻抗的，而緩沖器的輸出（即放大器的反向輸入）是低阻抗的。相反，電壓回授放大器的2個輸入均是高阻抗的。電流回授運算放大器輸出的是電壓，而且與透過稱為互阻抗Z(s)的復變函數(shù)流出或流入運算放大器的反向輸入端的電流有關。在直流電情況下，互阻抗很高（與電壓回授放大器類似），并且隨著頻率的增加而單極滾降。
上傳時間： 2013-10-19
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集成運算放大器是一種高倍率的直流放大器。當選取不同的反饋電路時，它就可以對信號進行放大以及加，減微分，積分等運算。
上傳時間： 2013-10-25
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摘要: 介紹了時鐘分相技術并討論了時鐘分相技術在高速數(shù)字電路設計中的作用。 關鍵詞: 時鐘分相技術; 應用 中圖分類號: TN 79 文獻標識碼:A 文章編號: 025820934 (2000) 0620437203 時鐘是高速數(shù)字電路設計的關鍵技術之一, 系統(tǒng)時鐘的性能好壞, 直接影響了整個電路的 性能。尤其現(xiàn)代電子系統(tǒng)對性能的越來越高的要求, 迫使我們集中更多的注意力在更高頻率、 更高精度的時鐘設計上面。但隨著系統(tǒng)時鐘頻率的升高。我們的系統(tǒng)設計將面臨一系列的問 題。 1) 時鐘的快速電平切換將給電路帶來的串擾(Crosstalk) 和其他的噪聲。 2) 高速的時鐘對電路板的設計提出了更高的要求: 我們應引入傳輸線(T ransm ission L ine) 模型, 并在信號的匹配上有更多的考慮。 3) 在系統(tǒng)時鐘高于100MHz 的情況下, 應使用高速芯片來達到所需的速度, 如ECL 芯 片, 但這種芯片一般功耗很大, 再加上匹配電阻增加的功耗, 使整個系統(tǒng)所需要的電流增大, 發(fā) 熱量增多, 對系統(tǒng)的穩(wěn)定性和集成度有不利的影響。 4) 高頻時鐘相應的電磁輻射(EM I) 比較嚴重。 所以在高速數(shù)字系統(tǒng)設計中對高頻時鐘信號的處理應格外慎重, 盡量減少電路中高頻信 號的成分, 這里介紹一種很好的解決方法, 即利用時鐘分相技術, 以低頻的時鐘實現(xiàn)高頻的處 理。 1 時鐘分相技術 我們知道, 時鐘信號的一個周期按相位來分, 可以分為360°。所謂時鐘分相技術, 就是把 時鐘周期的多個相位都加以利用, 以達到更高的時間分辨。在通常的設計中, 我們只用到時鐘 的上升沿(0 相位) , 如果把時鐘的下降沿(180°相位) 也加以利用, 系統(tǒng)的時間分辨能力就可以 提高一倍(如圖1a 所示)。同理, 將時鐘分為4 個相位(0°、90°、180°和270°) , 系統(tǒng)的時間分辨就 可以提高為原來的4 倍(如圖1b 所示)。 以前也有人嘗試過用專門的延遲線或邏輯門延時來達到時鐘分相的目的。用這種方法產(chǎn)生的相位差不夠準確, 而且引起的時間偏移(Skew ) 和抖動 (J itters) 比較大, 無法實現(xiàn)高精度的時間分辨。 近年來半導體技術的發(fā)展, 使高質量的分相功能在一 片芯片內實現(xiàn)成為可能, 如AMCC 公司的S4405, CY2 PRESS 公司的CY9901 和CY9911, 都是性能優(yōu)異的時鐘 芯片。這些芯片的出現(xiàn), 大大促進了時鐘分相技術在實際電 路中的應用。我們在這方面作了一些嘗試性的工作: 要獲得 良好的時間性能, 必須確保分相時鐘的Skew 和J itters 都 比較小。因此在我們的設計中, 通常用一個低頻、高精度的 晶體作為時鐘源, 將這個低頻時鐘通過一個鎖相環(huán)(PLL ) , 獲得一個較高頻率的、比較純凈的時鐘, 對這個時鐘進行分相, 就可獲得高穩(wěn)定、低抖動的分 相時鐘。 這部分電路在實際運用中獲得了很好的效果。下面以應用的實例加以說明。2 應用實例 2. 1 應用在接入網(wǎng)中 在通訊系統(tǒng)中, 由于要減少傳輸 上的硬件開銷, 一般以串行模式傳輸 圖3 時鐘分為4 個相位 數(shù)據(jù), 與其同步的時鐘信號并不傳輸。 但本地接收到數(shù)據(jù)時, 為了準確地獲取 數(shù)據(jù), 必須得到數(shù)據(jù)時鐘, 即要獲取與數(shù) 據(jù)同步的時鐘信號。在接入網(wǎng)中, 數(shù)據(jù)傳 輸?shù)慕Y構如圖2 所示。 數(shù)據(jù)以68MBös 的速率傳輸, 即每 個bit 占有14. 7ns 的寬度, 在每個數(shù)據(jù) 幀的開頭有一個用于同步檢測的頭部信息。我們要找到與它同步性好的時鐘信號, 一般時間 分辨應該達到1ö4 的時鐘周期。即14. 7ö 4≈ 3. 7ns, 這就是說, 系統(tǒng)時鐘頻率應在300MHz 以 上, 在這種頻率下, 我們必須使用ECL inp s 芯片(ECL inp s 是ECL 芯片系列中速度最快的, 其 典型門延遲為340p s) , 如前所述, 這樣對整個系統(tǒng)設計帶來很多的困擾。 我們在這里使用鎖相環(huán)和時鐘分相技術, 將一個16MHz 晶振作為時鐘源, 經(jīng)過鎖相環(huán) 89429 升頻得到68MHz 的時鐘, 再經(jīng)過分相芯片AMCCS4405 分成4 個相位, 如圖3 所示。 我們只要從4 個相位的68MHz 時鐘中選擇出與數(shù)據(jù)同步性最好的一個。選擇的依據(jù)是: 在每個數(shù)據(jù)幀的頭部(HEAD) 都有一個8bit 的KWD (KeyWord) (如圖1 所示) , 我們分別用 這4 個相位的時鐘去鎖存數(shù)據(jù), 如果經(jīng)某個時鐘鎖存后的數(shù)據(jù)在這個指定位置最先檢測出這 個KWD, 就認為下一相位的時鐘與數(shù)據(jù)的同步性最好(相關)。 根據(jù)這個判別原理, 我們設計了圖4 所示的時鐘分相選擇電路。 在板上通過鎖相環(huán)89429 和分相芯片S4405 獲得我們所要的68MHz 4 相時鐘: 用這4 個 時鐘分別將輸入數(shù)據(jù)進行移位, 將移位的數(shù)據(jù)與KWD 作比較, 若至少有7bit 符合, 則認為檢 出了KWD。將4 路相關器的結果經(jīng)過優(yōu)先判選控制邏輯, 即可輸出同步性最好的時鐘。這里, 我們運用AMCC 公司生產(chǎn)的 S4405 芯片, 對68MHz 的時鐘進行了4 分 相, 成功地實現(xiàn)了同步時鐘的獲取, 這部分 電路目前已實際地應用在某通訊系統(tǒng)的接 入網(wǎng)中。 2. 2 高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的應用 高速、高精度的模擬- 數(shù)字變換 (ADC) 一直是高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的關鍵部 分。高速的ADC 價格昂貴, 而且系統(tǒng)設計 難度很高。以前就有人考慮使用多個低速 圖5 分相技術應用于采集系統(tǒng) ADC 和時鐘分相, 用以替代高速的ADC, 但由 于時鐘分相電路產(chǎn)生的相位不準確, 時鐘的 J itters 和Skew 比較大(如前述) , 容易產(chǎn)生較 大的孔徑晃動(Aperture J itters) , 無法達到很 好的時間分辨。 現(xiàn)在使用時鐘分相芯片, 我們可以把分相 技術應用在高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中: 以4 分相后 圖6 分相技術提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集率 的80MHz 采樣時鐘分別作為ADC 的 轉換時鐘, 對模擬信號進行采樣, 如圖5 所示。 在每一采集通道中, 輸入信號經(jīng)過 緩沖、調理, 送入ADC 進行模數(shù)轉換, 采集到的數(shù)據(jù)寫入存儲器(M EM )。各個 采集通道采集的是同一信號, 不過采樣 點依次相差90°相位。通過存儲器中的數(shù) 據(jù)重組, 可以使系統(tǒng)時鐘為80MHz 的采 集系統(tǒng)達到320MHz 數(shù)據(jù)采集率(如圖6 所示)。 3 總結 靈活地運用時鐘分相技術, 可以有效地用低頻時鐘實現(xiàn)相當于高頻時鐘的時間性能, 并 避免了高速數(shù)字電路設計中一些問題, 降低了系統(tǒng)設計的難度。
上傳時間： 2013-12-17
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鋁電解電容器：詳細介紹原理，應用，使用技巧 電容器(capacitor)在音響組件中被廣泛運用，濾波、反交連、高頻補償、直流回授...隨處可見。但若依功能及制造材料、制造方法細分，那可不是一朝一夕能說得明白。所以縮小范圍，本文只談電解電容，而且只談電源平滑濾波用的鋁質電解電容。 每臺音響機器都要吃電源─除了被動式前級，既然需要供電，那就少不了「濾波」這個動作。不要和我爭，采用電池供電當然無必要電源平滑濾波。但電池充電電路也有整流及濾波，故濾波電容器還是會存在。 我們現(xiàn)在習用的濾波電容，正式的名稱應是：鋁箔干式電解電容器。就我的觀察，除加拿大Sonic Frontiers真空管前級，曾在高壓穩(wěn)壓線路中選用PP塑料電容做濾波外，其它機種一概都是采用鋁箔干式電解電容；因此網(wǎng)友有必要對它多做了解。 面對電源穩(wěn)壓線路中擔任電源平滑濾波的電容器，你首先想到的會是什幺？─容量？耐壓？電容器的封裝外皮上一定有容量標示，那是指靜電容量；也一定有耐壓標示，那是指工作電壓或額定電壓。 工作電壓(working voltage)簡稱WV，為絕對安全值；若是surge voltage(簡稱SV或Vs)，就是涌浪電壓或崩潰電壓;，超過這個電壓值就保證此電容會被浪淹死─小心電容會爆！根據(jù)國際IEC 384-4規(guī)定，低于315V時，Vs=1.15×Vr，高于315V時，Vs=1.1×Vr。Vs是涌浪電壓，Vr是額定電壓(rated voltage)。
上傳時間： 2013-12-23
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磁珠由氧磁體組成，電感由磁心和線圈組成，磁珠把交流信號轉化為熱能，電感把交流存儲起來，緩慢的釋放出去。 磁珠對高頻信號才有較大阻礙作用，一般規(guī)格有100歐/100mMHZ ,它在低頻時電阻比電感小得多。電感的等效電阻可有Z=2X3.14xf 來求得。 鐵氧體磁珠 (Ferrite Bead) 是目前應用發(fā)展很快的一種抗干擾元件，廉價、易用，濾除高頻噪聲效果顯著。 在電路中只要導線穿過它即可（我用的都是象普通電阻模樣的，導線已穿過并膠合，也有表面貼裝的形式，但很少見到賣的）。當導線中電流穿過時，鐵氧體對低頻電流幾乎沒有什么阻抗，而對較高頻率的電流會產(chǎn)生較大衰減作用。高頻電流在其中以熱量形式散發(fā)，其等效電路為一個電感和一個電阻串聯(lián)，兩個元件的值都與磁珠的長度成比例。 磁珠種類很多，制造商應提供技術指標說明，特別是磁珠的阻抗與頻率關系的曲線。 有的磁珠上有多個孔洞，用導線穿過可增加元件阻抗（穿過磁珠次數(shù)的平方），不過在高頻時所增加的抑制噪聲能力不可能如預期的多，而用多串聯(lián)幾個磁珠的辦法會好些。 鐵氧體是磁性材料，會因通過電流過大而產(chǎn)生磁飽和，導磁率急劇下降。大電流濾波應采用結構上專門設計的磁珠，還要注意其散熱措施。 鐵氧體磁珠不僅可用于電源電路中濾除高頻噪聲（可用于直流和交流輸出），還可廣泛應用于其他電路，其體積可以做得很小。特別是在數(shù)字電路中，由于脈沖信號含有頻率很高的高次諧波，也是電路高頻輻射的主要根源，所以可在這種場合發(fā)揮磁珠的作用。 鐵氧體磁珠還廣泛應用于信號電纜的噪聲濾除。 以常用于電源濾波的HH-1H3216-500為例，其型號各字段含義依次為：HH 是其一個系列，主要用于電源濾波，用于信號線是HB系列；1 表示一個元件封裝了一個磁珠，若為4則是并排封裝四個的；H 表示組成物質，H、C、M為中頻應用（50－200MHz），T低頻應用（<50MHz），S高頻應用（>200MHz）；3216 封裝尺寸，長3.2mm，寬1.6mm，即1206封裝；500 阻抗（一般為100MHz時），50 ohm。 其產(chǎn)品參數(shù)主要有三項：阻抗[Z]@100MHz (ohm) : Typical 50, Minimum 37;直流電阻DC Resistance (m ohm): Maximum 20;額定電流Rated Current (mA): 2500. 磁珠有很高的電阻率和磁導率， 他等效于電阻和電感串聯(lián)， 但電阻值和電感值都隨頻率變化。 他比普通的電感有更好的高頻濾波特性，在高頻時呈現(xiàn)阻性，所以能在相當寬的頻率范圍內保持較高的阻抗，從而提高調頻濾波效果。 磁珠主要用于高頻隔離，抑制差模噪聲等。
標簽： 電感
上傳時間： 2013-11-05
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用ad9850激勵的鎖相環(huán)頻率合成器山東省濟南市M0P44 部隊Q04::00R 司朝良摘要! 提出了一種ad9850和ad9850相結合的頻率合成方案! 介紹了ad9850芯片ad9850的基本工作原理" 性能特點及引腳功能! 給出了以1!2345 作為參考信號源的鎖相環(huán)頻率合成器實例! 并對該頻率合成器的硬件電路和軟件編程進行了簡要說明#關鍵詞! !!" 鎖相環(huán)頻率合成器數(shù)據(jù)寄存器
上傳時間： 2013-10-18
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提出了一種基于相關分析的飛機目標識別方法。該方法利用飛機圖像低頻和高頻部分合成濾波器模板，能達到很高識別率與很低的等錯率。該研究旨在提高飛機識別的準確率和降低出錯率，采用一種基于相關分析的飛機目標識別方法。該方法通過對采集的飛機圖像做去除背景、降噪、圖像增強、二值化和歸一化處理，將飛機圖像低頻和高頻部分合成濾波器模板，通過特征比對達到識別飛機的目的。利用Matlab 7.0做10種飛機的識別實驗，得出了95.47%識別率和0.04%等錯率的結論，識別率和等錯率均優(yōu)于不變矩法、三維識別方法、基于小波分析和矩不變量的方法，印證了筆者提出的基于相關分析的飛機目標識別方法的優(yōu)越性。在飛機圖像數(shù)據(jù)庫上的實驗結果表明，該方法是可行的。
上傳時間： 2013-11-03
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DAC34H84 是一款由德州儀器（TI）推出的四通道、16 比特、采樣1.25GSPS、功耗1.4W 高性能的數(shù)模轉換器。支持625MSPS 的數(shù)據(jù)率，可用于寬帶與多通道系統(tǒng)的基站收發(fā)信機。由于無線通信技術的高速發(fā)展與各設備商基站射頻拉遠單元（RRU/RRH）多種制式平臺化的要求，目前收發(fā)信機單板支持的發(fā)射信號頻譜越來越寬，而中頻頻率一般沒有相應提高，所以中頻發(fā)射DAC 發(fā)出中頻（IF）信號的二次諧波（HD2）或中頻與采樣頻率Fs 混疊產(chǎn)生的信號（Fs-2*IF）離主信號也越來越近，因此這些非線性雜散越來越難被外部模擬濾波器濾除。這些子進行pcb設計布局，能取得較好的信號完整性效果，可以在pcb打樣后，更放心。這些雜散信號會降低發(fā)射機的SFDR 性能，優(yōu)化DAC 輸出的二次諧波性能也就變得越來越重要。
上傳時間： 2013-10-23
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