为了满足超声波探伤检测的实时性需求,通过研究超声波探伤的工作原理,提出了基于FPGA芯片的实时信号处理系统实现方案及硬件结构设计,并根据FPGA逻辑结构模型实现了软件系统的模块化设计。根据实验测试及统计数据得出,基于FPGA芯片的信号处理系统提高了探伤检测的准确性与稳定性,满足了探伤过程中B超显示的实时性要求。
上传时间: 2013-10-23
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现代的电子设计和芯片制造技术正在飞速发展,电子产品的复杂度、时钟和总线频率等等都呈快速上升趋势,但系统的电压却不断在减小,所有的这一切加上产品投放市场的时间要求给设计师带来了前所未有的巨大压力。要想保证产品的一次性成功就必须能预见设计中可能出现的各种问题,并及时给出合理的解决方案,对于高速的数字电路来说,最令人头大的莫过于如何确保瞬时跳变的数字信号通过较长的一段传输线,还能完整地被接收,并保证良好的电磁兼容性,这就是目前颇受关注的信号完整性(SI)问题。本章就是围绕信号完整性的问题,让大家对高速电路有个基本的认识,并介绍一些相关的基本概念。 第一章 高速数字电路概述.....................................................................................51.1 何为高速电路...............................................................................................51.2 高速带来的问题及设计流程剖析...............................................................61.3 相关的一些基本概念...................................................................................8第二章 传输线理论...............................................................................................122.1 分布式系统和集总电路.............................................................................122.2 传输线的RLCG 模型和电报方程...............................................................132.3 传输线的特征阻抗.....................................................................................142.3.1 特性阻抗的本质.................................................................................142.3.2 特征阻抗相关计算.............................................................................152.3.3 特性阻抗对信号完整性的影响.........................................................172.4 传输线电报方程及推导.............................................................................182.5 趋肤效应和集束效应.................................................................................232.6 信号的反射.................................................................................................252.6.1 反射机理和电报方程.........................................................................252.6.2 反射导致信号的失真问题.................................................................302.6.2.1 过冲和下冲.....................................................................................302.6.2.2 振荡:.............................................................................................312.6.3 反射的抑制和匹配.............................................................................342.6.3.1 串行匹配.........................................................................................352.6.3.1 并行匹配.........................................................................................362.6.3.3 差分线的匹配.................................................................................392.6.3.4 多负载的匹配.................................................................................41第三章 串扰的分析...............................................................................................423.1 串扰的基本概念.........................................................................................423.2 前向串扰和后向串扰.................................................................................433.3 后向串扰的反射.........................................................................................463.4 后向串扰的饱和.........................................................................................463.5 共模和差模电流对串扰的影响.................................................................483.6 连接器的串扰问题.....................................................................................513.7 串扰的具体计算.........................................................................................543.8 避免串扰的措施.........................................................................................57第四章 EMI 抑制....................................................................................................604.1 EMI/EMC 的基本概念..................................................................................604.2 EMI 的产生..................................................................................................614.2.1 电压瞬变.............................................................................................614.2.2 信号的回流.........................................................................................624.2.3 共模和差摸EMI ..................................................................................634.3 EMI 的控制..................................................................................................654.3.1 屏蔽.....................................................................................................654.3.1.1 电场屏蔽.........................................................................................654.3.1.2 磁场屏蔽.........................................................................................674.3.1.3 电磁场屏蔽.....................................................................................674.3.1.4 电磁屏蔽体和屏蔽效率.................................................................684.3.2 滤波.....................................................................................................714.3.2.1 去耦电容.........................................................................................714.3.2.3 磁性元件.........................................................................................734.3.3 接地.....................................................................................................744.4 PCB 设计中的EMI.......................................................................................754.4.1 传输线RLC 参数和EMI ........................................................................764.4.2 叠层设计抑制EMI ..............................................................................774.4.3 电容和接地过孔对回流的作用.........................................................784.4.4 布局和走线规则.................................................................................79第五章 电源完整性理论基础...............................................................................825.1 电源噪声的起因及危害.............................................................................825.2 电源阻抗设计.............................................................................................855.3 同步开关噪声分析.....................................................................................875.3.1 芯片内部开关噪声.............................................................................885.3.2 芯片外部开关噪声.............................................................................895.3.3 等效电感衡量SSN ..............................................................................905.4 旁路电容的特性和应用.............................................................................925.4.1 电容的频率特性.................................................................................935.4.3 电容的介质和封装影响.....................................................................955.4.3 电容并联特性及反谐振.....................................................................955.4.4 如何选择电容.....................................................................................975.4.5 电容的摆放及Layout ........................................................................99第六章 系统时序.................................................................................................1006.1 普通时序系统...........................................................................................1006.1.1 时序参数的确定...............................................................................1016.1.2 时序约束条件...................................................................................1066.2 源同步时序系统.......................................................................................1086.2.1 源同步系统的基本结构...................................................................1096.2.2 源同步时序要求...............................................................................110第七章 IBIS 模型................................................................................................1137.1 IBIS 模型的由来...................................................................................... 1137.2 IBIS 与SPICE 的比较.............................................................................. 1137.3 IBIS 模型的构成...................................................................................... 1157.4 建立IBIS 模型......................................................................................... 1187.4 使用IBIS 模型......................................................................................... 1197.5 IBIS 相关工具及链接..............................................................................120第八章 高速设计理论在实际中的运用.............................................................1228.1 叠层设计方案...........................................................................................1228.2 过孔对信号传输的影响...........................................................................1278.3 一般布局规则...........................................................................................1298.4 接地技术...................................................................................................1308.5 PCB 走线策略............................................................................................134
标签: 信号完整性
上传时间: 2013-11-01
上传用户:xitai
Hyperlynx仿真应用:阻抗匹配.下面以一个电路设计为例,简单介绍一下PCB仿真软件在设计中的使用。下面是一个DSP硬件电路部分元件位置关系(原理图和PCB使用PROTEL99SE设计),其中DRAM作为DSP的扩展Memory(64位宽度,低8bit还经过3245接到FLASH和其它芯片),DRAM时钟频率133M。因为频率较高,设计过程中我们需要考虑DRAM的数据、地址和控制线是否需加串阻。下面,我们以数据线D0仿真为例看是否需要加串阻。模型建立首先需要在元件公司网站下载各器件IBIS模型。然后打开Hyperlynx,新建LineSim File(线路仿真—主要用于PCB前仿真验证)新建好的线路仿真文件里可以看到一些虚线勾出的传输线、芯片脚、始端串阻和上下拉终端匹配电阻等。下面,我们开始导入主芯片DSP的数据线D0脚模型。左键点芯片管脚处的标志,出现未知管脚,然后再按下图的红线所示线路选取芯片IBIS模型中的对应管脚。 3http://bbs.elecfans.com/ 电子技术论坛 http://www.elecfans.com 电子发烧友点OK后退到“ASSIGN Models”界面。选管脚为“Output”类型。这样,一样管脚的配置就完成了。同样将DRAM的数据线对应管脚和3245的对应管脚IBIS模型加上(DSP输出,3245高阻,DRAM输入)。下面我们开始建立传输线模型。左键点DSP芯片脚相连的传输线,增添传输线,然后右键编辑属性。因为我们使用四层板,在表层走线,所以要选用“Microstrip”,然后点“Value”进行属性编辑。这里,我们要编辑一些PCB的属性,布线长度、宽度和层间距等,属性编辑界面如下:再将其它传输线也添加上。这就是没有加阻抗匹配的仿真模型(PCB最远直线间距1.4inch,对线长为1.7inch)。现在模型就建立好了。仿真及分析下面我们就要为各点加示波器探头了,按照下图红线所示路径为各测试点增加探头:为发现更多的信息,我们使用眼图观察。因为时钟是133M,数据单沿采样,数据翻转最高频率为66.7M,对应位宽为7.58ns。所以设置参数如下:之后按照芯片手册制作眼图模板。因为我们最关心的是接收端(DRAM)信号,所以模板也按照DRAM芯片HY57V283220手册的输入需求设计。芯片手册中要求输入高电平VIH高于2.0V,输入低电平VIL低于0.8V。DRAM芯片的一个NOTE里指出,芯片可以承受最高5.6V,最低-2.0V信号(不长于3ns):按下边红线路径配置眼图模板:低8位数据线没有串阻可以满足设计要求,而其他的56位都是一对一,经过仿真没有串阻也能通过。于是数据线不加串阻可以满足设计要求,但有一点需注意,就是写数据时因为存在回冲,DRAM接收高电平在位中间会回冲到2V。因此会导致电平判决裕量较小,抗干扰能力差一些,如果调试过程中发现写RAM会出错,还需要改版加串阻。
上传时间: 2013-12-17
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高速电路信号完整性分析之应用篇
上传时间: 2014-11-28
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为提高训练效果,仿真训练系统中需进行信号波形测试。在介绍PCI1721板卡基本功能及主要特点的基础上,介绍了VB编程结合PCI1721总线扩展实现信号产生的方法,给出了信号产生软件实现的基本方法、PCI1721实现多通道输出的方法以及VRML和VB交互的实现方法,便于以后功能扩展。为保证输出波形满足要求,实现脉冲信号、视频信号、检波信号等模拟信号的选择输出,设计了整形电路。这样既可以实现虚拟测试又可以实现真正测试。
上传时间: 2013-11-04
上传用户:shenlan
高速信号采集存储与光纤传输系统
上传时间: 2013-10-14
上传用户:15501536189
通过无线方式传输工业现场的模拟量信号,提供4路4~20mA信号输入和4路4~20mA信号输出。可以采集工业现场的变送器输出的标准4~20mA电流信号并通过无线方式传送,远端输出2线制或3线制4~20mA电流信号,可以接入显示仪表、PLC或DCS等设备。无线可靠传输距离在1米~3000米范围内均可使用。既可以实现点对点通信,也适合于点对多点而且分散不便于挖沟布线等应用场合,不需要编写程序,不需要布线,一般电工就可以调试使用。
上传时间: 2013-11-09
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首先分析了细长轴车削加工时造成的位移,理论上分析了误差的大小与位移量的关系,然后运用材料力学公式得出切削点位移量与切削力的关系,又根据径向切削力经验公式获得切削力与进刀量的关系,推出了理论进刀量与实际进刀量的关系,提出了用进刀量补偿法减小细长轴车削加工误差的模型。最后通过试验验证了采用进刀量补偿方法,在不改变机床精度的前提下显著提高细长轴的加工精度。
上传时间: 2013-10-18
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3D物位扫描仪以其全球独有的三维立体扫描技术,为客户提供了在高粉尘等严峻工况条件下的完善角解决方案,APM公司3D物位扫描仪是迄今为止可实际投入工业领域应用仅有的一种可以准确检测固体物位、体积和质量的创新和成熟技术,而且不受物料种类、物化性能,物料贮存料仓材质,露天开仓和料仓形状和尺寸的影响,适用于恶劣的物料贮存环境,用物位监测水平达到了新的高度。 3D物位扫描仪利用三个信号传送器发射低频脉冲,并接收来自筒仓、露天开放仓、不规则料仓内物料表面的脉冲回波,并监测到每个回波的时间、距离和方向。信号处理器对接收到的信号进行取样、分析、转换,并绘制出直观精准的三维立体图像,反应出料仓内物料真实的物位、体积和质量等实际分布状况,并在远程电脑终端上显示出来。 3D物位扫描仪含有专利的自洁功能可防止物料黏附在设备内表面,从而保证在工况条件恶劣的物料贮存环境下,以极低的维护量进行长期可靠的工作,使物位监测水平达到了新的高度,为客户提供了在高粉尘等严峻工况条件下测量过程物位、体积测量,质量测量的完美解决方案。
上传时间: 2013-11-16
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讨论了交-交变频调速系统故障诊断的重要性,针对目前变频系统输出电流谐波比较大,用常规方法不易判断的问题,提出了用新型小波包频带能量法提取电机断条故障信号的特征量,并运用该算法对变频调速系统电机断条时和正常时输出电流波形特征量进行分析。仿真结果表明,新型小波包频带能量特征法与常规诊断方法相比,具有准确度高、诊断速度快等优点。
上传时间: 2015-01-02
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