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2012TI電子設計大賽——微弱信號檢測裝置

微弱信號檢測裝置四川理工學院劉鵬飛、梁天德、曾學明摘要：本設計以TI的Launch Pad為核心板，采用鎖相放大技術設計并制作了一套微弱信號檢測裝置，用以檢測在強噪聲背景下已知頻率微弱正弦波信號的幅度值，并在液晶屏上數字顯示出所測信號相應的幅度值。實驗結果顯示其抗干擾能力強，測量精度高。關鍵詞：強噪聲；微弱信號；鎖相放大；Launch Pad Abstract: This design is based on the Launch Pad of TI core board, using a lock-in amplifier technique designed and produced a weak signal detection device, to measure the known frequency sine wave signal amplitude values of the weak in the high noise background, and shows the measured signal amplitude of the corresponding value in the liquid crystal screen. Test results showed that it has high accuracy and strong anti-jamming capability. Keywords: weak signal detection; lock-in-amplifier; Launch Pad 1、引言隨著現代科學技術的發展，在科研與生產過程中人們越來越需要從復雜高強度的噪聲中檢測出有用的微弱信號，因此對微弱信號的檢測成為當前科研的熱點。微弱信號并不意味著信號幅度小，而是指被噪聲淹沒的信號，“微弱”也僅是相對于噪聲而言的。只有在有效抑制噪聲的條件下有選擇的放大微弱信號的幅度，才能提取出有用信號。微弱信號檢測技術的應用相當廣泛，在生物醫學、光學、電學、材料科學等相關領域顯得愈發重要。 2、方案論證針對微弱信號的檢測的方法有很多，比如濾波法、取樣積分器、鎖相放大器等。下面就針對這幾種方法做一簡要說明。方案一：濾波法。在大部分的檢測儀器中都要用到濾波方法對模擬信號進行一定的處理，例如隔離直流分量，改善信號波形，防止離散化時的波形混疊，克服噪聲的不利影響，提高信噪比等。常用的噪聲濾波器有：帶通、帶阻、高通、低通等。但是濾波方法檢測信號不能用于信號頻譜與噪聲頻譜重疊的情況，有其局限性。雖然可以對濾波器的通頻帶進行調節，但其噪聲抑制能力有限，同時其準確性與穩定性將大打折扣。

標簽： 2012 TI 電子設計大賽微弱信號

上傳時間： 2013-11-04

上傳用戶：lty6899826
MEMS麥克風有助于提高系統設計效率

A MEMS microphone IC is unique among Analog Devices, Inc., products in that its input is an acoustic pressure wave. For this reason, some specifications included in the data sheets for these parts may not be familiar, or familiar specifications may be applied in unfamiliar ways. This application note explains the specifica-tions and terms found in MEMS microphone data sheets so that the microphone can be appropriately designed into a system.

標簽： MEMS 麥克風系統設計效率

上傳時間： 2013-10-31

上傳用戶：masochism
pwm教程

The equal-area theorem●This is sinusoidal PWM (SPWM)●The equal-area theorem can be appliedto realize any shape of waveforms ●Natural sampling●Calculation based on equal-area criterion●Selected harmonic elimination●Regular sampling●Hysteresis-band control●Triangular wave comparison withfeedback control

標簽： pwm 教程

上傳時間： 2013-11-22

上傳用戶：linyao
磁芯電感器的諧波失真分析

磁芯電感器的諧波失真分析摘要：簡述了改進鐵氧體軟磁材料比損耗系數和磁滯常數ηB，從而降低總諧波失真THD的歷史過程，分析了諸多因數對諧波測量的影響，提出了磁心性能的調控方向。關鍵詞：比損耗系數，磁滯常數ηB ，直流偏置特性DC-Bias，總諧波失真THD Analysis on THD of the fer rite co res u se d i n i nductancShi Yan Nanjing Finemag Technology Co. Ltd., Nanjing 210033 Abstract: Histrory of decreasing THD by improving the ratio loss coefficient and hysteresis constant of soft magnetic ferrite is briefly narrated. The effect of many factors which affect the harmonic wave testing is analysed. The way of improving the performance of ferrite cores is put forward. Key words: ratio loss coefficient，hysteresis constant，DC-Bias，THD 近年來，變壓器生產廠家和軟磁鐵氧體生產廠家，在電感器和變壓器產品的總諧波失真指標控制上，進行了深入的探討和廣泛的合作，逐步弄清了一些似是而非的問題。從工藝技術上采取了不少有效措施，促進了質量問題的迅速解決。本文將就此熱門話題作一些粗淺探討。一、歷史回顧總諧波失真（Total harmonic distortion），簡稱THD，并不是什么新的概念，早在幾十年前的載波通信技術中就已有嚴格要求<1>。1978年郵電部公布的標準YD/Z17－78“載波用鐵氧體罐形磁心”中，規定了高μQ材料制作的無中心柱配對罐形磁心詳細的測試電路和方法。如圖一電路所示，利用LC組成的150KHz低通濾波器在高電平輸入的情況下測量磁心產生的非線性失真。這種相對比較的實用方法，專用于無中心柱配對罐形磁心的諧波衰耗測試。這種磁心主要用于載波電報、電話設備的遙測振蕩器和線路放大器系統，其非線性失真有很嚴格的要求。圖中 ZD —— QF867 型阻容式載頻振蕩器，輸出阻抗 150Ω， Ld47 —— 47KHz 低通濾波器，阻抗 150Ω，阻帶衰耗大于61dB， Lg88 ——并聯高低通濾波器，阻抗 150Ω，三次諧波衰耗大于61dB Ld88 ——并聯高低通濾波器，阻抗 150Ω，三次諧波衰耗大于61dB FD —— 30～50KHz 放大器，阻抗 150Ω，增益不小于 43 dB，三次諧波衰耗b3(0)≥91 dB, DP —— Qp373 選頻電平表，輸入高阻抗， L ——被測無心罐形磁心及線圈， C ——聚苯乙烯薄膜電容器CMO-100V-707APF±0.5%,二只。測量時，所配用線圈應用絲包銅電磁線SQJ9×0.12(JB661-75)在直徑為16.1mm的線架上繞制 120 匝，（線架為一格），其空心電感值為 318μH（誤差1％）被測磁心配對安裝好后，先調節振蕩器頻率為 36.6～40KHz，使輸出電平值為+17.4 dB，即選頻表在 22′端子測得的主波電平（P2）為+17.4 dB，然后在33′端子處測得輸出的三次諧波電平（P3），則三次諧波衰耗值為：b3(+2)= P2+S+ P3 式中：S 為放大器增益dB 從以往的資料引證，就可以發現諧波失真的測量是一項很精細的工作，其中測量系統的高、低通濾波器，信號源和放大器本身的三次諧波衰耗控制很嚴，阻抗必須匹配，薄膜電容器的非線性也有相應要求。濾波器的電感全由不帶任何磁介質的大空心線圈繞成，以保證本身的“潔凈” ，不至于造成對磁心分選的誤判。為了滿足多路通信整機的小型化和穩定性要求，必須生產低損耗高穩定磁心。上世紀 70 年代初，1409 所和四機部、郵電部各廠，從工藝上改變了推板空氣窯燒結，出窯后經真空罐冷卻的落后方式，改用真空爐，并控制燒結、冷卻氣氛。技術上采用共沉淀法攻關試制出了μQ乘積 60 萬和 100 萬的低損耗高穩定材料，在此基礎上，還實現了高μ7000～10000材料的突破，從而大大縮短了與國外企業的技術差異。當時正處于通信技術由FDM（頻率劃分調制）向PCM（脈沖編碼調制）轉換時期，日本人明石雅夫發表了μQ乘積125 萬為 0.8×10 ，100KHz）的超優鐵氧體材料<3>，其磁滯系數降為優鐵

標簽： 磁芯電感器分諧波失真

上傳時間： 2014-12-24

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華碩內部的PCB基本規范

PCB LAYOUT 基本規範項次項目備註1 一般PCB 過板方向定義：􀀹 PCB 在SMT 生產方向為短邊過迴焊爐(Reflow), PCB 長邊為SMT 輸送帶夾持邊.􀀹 PCB 在DIP 生產方向為I/O Port 朝前過波焊爐(Wave Solder), PCB 與I/O 垂直的兩邊為DIP 輸送帶夾持邊.1.1 金手指過板方向定義：􀀹 SMT: 金手指邊與SMT 輸送帶夾持邊垂直.􀀹 DIP: 金手指邊與DIP 輸送帶夾持邊一致.2 􀀹 SMD 零件文字框外緣距SMT 輸送帶夾持邊L1 需≧150 mil.􀀹 SMD 及DIP 零件文字框外緣距板邊L2 需≧100 mil.3 PCB I/O port 板邊的螺絲孔(精靈孔)PAD 至PCB 板邊, 不得有SMD 或DIP 零件(如右圖黃色區).PAD

標簽： PCB 華碩

上傳時間： 2014-12-24

上傳用戶：jokey075
優化輸電線路精確測量電壓駐波比(VSWR)

Abstract: Impedance mismatches in a radio-frequency (RF) electrical transmission line cause power loss andreflected energy. Voltage standing wave ratio (VSWR) is a way to measure transmission line imperfections. Thistutorial defines VSWR and explains how it is calculated. Finally, an antenna VSWR monitoring system is shown.

標簽： VSWR 輸電線路精確測量電壓駐波比

上傳時間： 2013-10-19

上傳用戶：yuanwenjiao
基于開關電容技術的鎖定放大器設計

鎖定放大是微弱信號檢測的重要手段?；谙嚓P檢測理論，利用開關電容的開關實現鎖定放大器中乘法器的功能，提出開關電容和積分器相結合以實現相關檢測的方法，并設計出一種鎖定放大器。該鎖定放大器將微弱信號轉化為與之相關的方波，通過后續電路得到正比于被測信號的直流電平，為后續采集處理提供方便。測量數據表明鎖定放大器前級可將10-6 A的電流轉換為10-1 V的電壓，后級通過帶通濾波器級聯可將信號放大1×105倍。該方法在降低噪聲的同時，可對微弱信號進行放大，線性度較高、穩定性較好。 Abstract: Lock-in Amplifying（LIA）is one of important means for weak signal detection. Based on cross-correlation detection theory， switch in the swithched capacitor was used as multiplier of LIA， and a new method of correlation detection was proposed combining swithched capacitor with integrator. A kind of LIA was designed which can convert the weak signal to square-wave， then DC proportional to measured signal was obtained through follow-up conditioning circuit， providing convenience for signal acquisition and processing. The measured data shows that the electric current（10-6 A） can be changed into voltage（10-1 V） by LIA， and the signal is magnified 1×105 times by cascade band-pass filter. The noise is suppressed and the weak signal is amplified. It has the advantages of good linearity and stability.

標簽： 開關電容鎖定放大器

上傳時間： 2013-11-29

上傳用戶：黑漆漆
基于8098單片機的SPWM變頻調速系統

　　數字控制的交流調速系統所選用的微處理器、功率器件及產生PWM波的方法是影響交流調速系統性能好壞的直接因素。在介紹了正弦脈寬調制(SPWM)技術的基礎上，設計了一種以8098單片機作為控制器，以智能功率模塊IPM為開關器件的變頻調速系統。通過軟件編程，產生正弦脈沖寬度調制波形來控制絕緣柵雙極晶體管的導通和關斷，從而達到控制異步電動機轉速的目的。實驗結果表明，該系統可調頻率調電壓，穩定度高，調速范圍寬，具有較強的實用價值　　Abstract: 　　AC variable speed with digital control systems used microprocessors， power devices and generate PWM wave is the direct factors of affecting the performance AC speed regulation system. On the basis of introducing the sinusoidal pulse width modulation (SPWM) technology，this paper designed variable speed system which used 8098 as a controller， intelligent power module IPM as switching device. Through software programming， resulting in sinusoidal pulse width modulation waveform to control the insulated gate bipolar transistor turn on and off， so as to achieve the purpose of speed control of induction motors. Experimental results show that the system can adjust frequency modulation voltage， high stability， wide speed range， has a strong practical value.

標簽： 8098 SPWM 單片機變頻調速系統

上傳時間： 2013-11-14

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基于ATmega48單片機的可調交流電子負載的設計

介紹一種無極可調交流電子負載設計的新方法，由ATmega48單片機輸出PWM波，通過上位機設定不同的占空比控制場效應管的通斷時間，即改變流過場效應管的平均電流。根據電流的大小，可以等效為相應的負載，并將采集的電流值顯示在上位機上。文中對該系統的軟﹑硬件設計思路作了詳細的分析，闡述了其設計原理。 Abstract: A new type electronic load is introduced.Due to ATmega48 microcomputer output PWM wave.The different duty is set ratio through PC to control FET turn-on time.We can equivalent homologous load according the current and display the current at PC.The hardware and software designing are analysed in detail. The principle is explained and the output is also given.

標簽： ATmega 48 單片機交流電子

上傳時間： 2013-11-23

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用戶程序示例教程

用戶程序示例教程 The Blinky project is a simple program for the LPC2138using Keil MCB2130 Microcontroller Board. It blinks the LEDs at speed according to the Potentiometer setting and prints the current seting to the Serial Port 1.In addition it generates a sine wave with an adjustable frequency on the speaker of the board.

標簽： 用戶教程程序

上傳時間： 2014-12-27

上傳用戶：hongmo