基于LabVIEWFPGA的三相锁相环设计与实现摘要：针对传统 ＦＰＧＡ 模式开发的锁相环在实时人机交互方面的不足，设 计 了 基 于 ＬａｂＶＩＥＷ ＦＰＧＡ 技术的三相锁相环；方 案 以 ｓｂＲＩＯ－９６３１模块为硬件平台，利用 ＬａｂＶＩＥＷ 编程控制 ＦＰＧＡ 逻辑，在 ＦＰＧＡ 中分三级流水线实现了基于ｄｑ变换的锁相环算法，并通 过 ＦＩＦＯ 实时上传采集信号、锁定相位至 ＰＣ机，最后在 ＰＣ机上实现对锁相环性能分析、ＰＩ参数调控和１ 三相锁相环模型 三相锁相环是基于静止坐标变换和旋转坐标变换 （ｄｑ变 换）的矢量变换实现的 ＶＣＯ 反馈控制。基于ｄｑ变换的改进型 锁相环模型，在ｄｑ变换的基础上提取正序分量进行 ＶＣＯ 反馈 控制，以抑制电压不 平 衡 的 扰 动［４－５］，如 图１所示。三相 信 号 首先经过静止坐标变换到ａβ坐标系μａ、μβ，然后经过 Ｔ／４延时 单元和计算单元计算出三相信号的正序分量变换到ａβ坐 标 系 上的μａｐ 、μβｐ ，此时μａｐ 、μβｐ 是不带电压畸变干扰的分量，对 其进行旋转坐标变换得到μｄ、μｑ。 ｕｑ ＝ｋ＊ｓｉｎ（ωｔ－ω０ｔ） （１） μｑ 的表达如式 （１）所 示，ｋ为与输入电压有关的数，ｗ、 ｗ０ 分别为输入信号角频率和锁定信号角频率。当μｑ 由交流变 量变为直流分量时，ｗ＝ｗ０，锁 相环完 成 鉴 相，经 过 ＶＣＯ 控 制最终锁定相位θ。 ２ 方案设计 系统方案如图２所示，包括三相信号的输入、信号锁相和 实时调控３个部分。其中信号采集和锁相处理在ｓｂＲＩＯ－９６３１ 模块 实现，利 用ｓｂＲＩＯ－９６３１高速运行的特点，对 三 相信 号 进行采集、锁相和输出；ＰＩ参数和θ作为 ＦＰＧＡ 和 ＰＣ机的共 享变量实现数据交互，由ＰＣ机设置ＰＩ参数、
上传时间： 2022-02-18
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一种通用微型飞行控制器设计 105页摘 要 微小型无人机(Micro／Mini UnmannedAerial Vehicle，M【，AV)在现代军事和国民经济中发 挥着越来越重要的作用。飞行控制器是无人机系统的核心，它自动采集无人机的各种飞行参数， 输出舵面／油门指令以控制无人机的姿态和轨迹，使无人机能在没有人工操纵干预的情况下自主 飞行，完成预定的任务。因此，研制高性能的飞行控制器对改善无人机的飞行性能以及提高任 务完成效率都具有重要的意义。 本文着重研究一种通用微型飞行控制器(General Micro Flight Controller，GMFC)，以适用 于小型／微型固定翼飞行器、旋翼飞行器、飞艇以及移动机器人的控制。论文的主要工作涉及 GMFC的硬件设计与软件实现，具体内容包括： 1)分析了微型飞行控制器在国内外的研究现状和发展趋势，根据任务需求和设计指标确定 一种通用型、微型化、低功耗、高性能、低成本的嵌入式微型飞行控制器的整体方案。 2)设计了基于ARM的通用微型飞行控制器的硬件系统，包括主控模块、惯性测量单元、 静压高度计、遥控信号接收单元、数据通信模块、电源模块、附加传感器模块等；完成了整个 控制器的PCB制作以及对所有电路的调试工作，使得系统运作正常。 3)研究了基于卡尔曼滤波算法的姿态参考系统，并对姿态参考系统的静态性能和动态性能 进行测试。 4)设计了小型四旋翼飞行器本体平台并对其进行动力学建模仿真； 5)在此基础上，结合四旋翼飞行器试验平台设计了飞行控制律，开发了GMFC的软件系 统，并开展物理实验验证。
标签： 飞行控制器
上传时间： 2022-03-15
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随着物理治疗在现代医学中越来越广泛的应用，电疗、光疗以及磁疗等物理治疗设备的研究逐步受到人们的重视。短波治疗是一种高频电疗法，具有消除组织炎症、促进细胞代谢等显著作用。目前，市场上短波治疗设备般基于多级放大的原理，具有效率低、损耗大等缺点，因此，设计一种高效、低损耗的短波治疗设备具有重要的研究意义本课题设计一款短波治疗仪设备。该系统利用E类高效功放电路作为射频信号源，通过 Pspice软件将设计的E类功放仿真验证，实现输出频率为2712MHz，输出最大功率50W的射频信号源发生电路。系统利用电压和电流互感耦合器以及檢波电路设计一种驻波比检测电路，经验证达到很好的检测效果。在阻抗自动匹配电路模块中，通过继电器控制T型匹配网络中串联以及并联的电容阵列，实现阻抗的自动匹配，并利用 Matlab对r型匹配网络的匹配区域进行仿真验证。中央处理器部分电路作为控制单元，将驻波比检测电路中檢测到的电压驻波比进行处理，根据处理结果去调整继电器开关状态，从而对匹配网络的匹配状况进行实时调整。在射频信号源和匹配网络之间，利用传输线变压器对射频信号源和输出进行电器隔离。此外，设计一种基于分步原理的阻抗匹配方法，在保证匹配速度的同时，也确保了匹配精度达到较好的匹配效果。最后，对短波治疗仪整体设备进行测试，结果表明该短波治疗仪电路达到预期设计目标.关键词：E类功率放大；驻波比检测；自动阻抗匹配；匹配网络；阻抗匹配算法
上传时间： 2022-03-24
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电学中的测量技术涉及范围非常广,电流测量在电学计量中占有非常重要的位置。如何精确地进行电流测量是精密测量的一大难题。传统的电流检测电路多采用运算放大芯片与片外电流检测电路相结合的方式,电路集成度很低,需要较多的接口和资源才能完成对电路的检测。本文把所有电路部分都集成在一块芯片上,包括检测电阻,运算放大器电路及模拟转数字转换电路,从而在电路内部可以进行电流检测,使电路更好的集成化。前置电路使用二级共源共栅结构的运算放大器,减小沟道长度调制效应造成的电流误差。10位SAR ADC中采用电容驱动能力强的传输门保证了模数转化器的有效精度。比较器模块采用再生锁存器与迟滞比较器作为基础单元组合解决精密测量的问题。本设计可以作为嵌入芯片内的一小部分而检测芯片中的微小电流1mA~100mA,工作电压在1.8v左右,电流检测精度预期达到10uA的需求。The measurement technology in electricity involves a wide range,and current measurement plays a very important position in electrical measurement.How to accurately measure current is a big problem in precision measurement. The traditional current detecting circuit adopts the combination of the operational amplifier chip and theoff-chip current detecting circuit, The circuit integration is very low, and more interfaces and resources are needed tocomplete the circuit detection.This topic integrates all the circuit parts into one chip, including detection resistance, operational amplifier circuit andanalog to digital conversion circuit. Highly integrated circuit makes the external resources on the chip more intensive,so that current detection can be carried out inside the circuit, so that the circuit can be better integrated. Thefront-end circuit of this project uses two-stage cascade operational amplifier and cascade tube to reduce the currenterror caused by channel length modulation effect. In 10-bit SAR ADC, the transmission gate with strong capacitivedriving ability ensures the effective accuracy of the analog-to-digital converter. Comparator module uses regenerativelatch and hysteresis comparator as basic unit to solve the difficult problem of precision measurement. This topic can beused as a small part of the embedded chip to detect the micro-current in the chip 1 mA~100 mA, the working voltageis about 1.8v, and the current detection accuracy is expected to reach the requirement of 10 uA.
上传时间： 2022-04-03
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本文主要论述了一种基于51单片机为核心控制器的数控直流电源的设计原理和实现方法。该电源具有电压可预置、可步进调整、输出的电压信号和电流信号可同时显示功能。文章介绍了系统的总体设计方案，其主要由微控制器模块、稳压控制模块、电压/电流采样模块、显示模块、键盘模块、电源模块五部分构成。该系统原理是以STC89C52单片机为控制单元，以数模转换芯片DAC0832输出参考电压控制电压转换模块LM317输出电压大小，同时输出稳压、恒流采用模数转换芯片ADC0832对采样的电压、电流转换为数字信号，再通过单片机实现闭环控制。文章最后对数控直流电源的主要性能参数进行了测定和总结，并对其发展前景进行了展望。关键词单片机（MCU）：数模转换器（DAC）；模数转换器（ADC）：闭环控制电源技术尤其是数控电源技术是一门实践性很强的工程技术，服务于各行各业。当今电源技术融合了电气、电子、系统集成、控制理论、材料等诸多学科领域。直流稳压电源是电子技术常用的仪器设备之一，广泛的应用于教学、科研等领域，是电子实验员、电子设计人员及电路开发部门进行实验操作和科学研究所不可缺少的电子仪器。在电子电路中，通常都需要电压稳定的直流电源来供电。而整个稳压过程是由电源变压器、整流、滤波、稳压等四部分组成。然而这种传统的直流稳压电源功能简单、不好控制、可靠性低、干扰大、精度低且体积大、复杂度高。普通的直流稳压电源品种有很多，但均存在以下二个问题：输出电压是通过粗调（波段开关）及细调（电位器）来调节。这样，当输出电压需要精确输出，或需要在一个小范围内改变时，困难就较大。另外，随着使用时间的增加，波段开关及电位器难免接触不良，对输出会有影响。稳压方式均是采用串联型稳压电路，对过载进行限流或截流型保护，电路构成复杂，稳压精度也不高。
上传时间： 2022-04-05
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随着现代电子和通信技术的飞跃发展，信息交流越发频繁，各种各样电子电气设备已大大影响到各个领域的企业及家庭。在微波通信领域，随着微波技术的发展，功分器作为一个重要的器件，其性能对系统有不可忽略的影响，因此其研制技术也需要不断的改进本文首先对功分器的基本理论、性能指标作了简单介绍，然后阐述了一个具体的一分六功分器的设计思路和过程，并给出了设计的电路结构、仿真结果、最后制作了版图。本文还用到了HFSS，在功分器的具体电路结构建模、仿真优化和版图的生成上如何应用，在设计过程中文中都作出了相应的说明功分器是将输入信号功率分成相等或不相等的几路输出的一种多端口网络它广泛应用于雷达系统及天线的馈电系统中。功分器按照其功率分配比有相应的设计公式可较为容易的实现。等分功分器按其分配支路的数量可分为2n+1（奇）等分和2n（偶）等分两类。后者的设计方法相对简单，只需要在最基本的一分功分器上再等分即可。对于奇等分功分器，通常惯用的设计方法是先2（n+1）等分，然后其中一路加负载，这种设计方法虽然简便，可是有着结构受限，接负载端容易影响其它端口相幅的一致性，并且插损较大随着无线通信技术的快速发展，各种通讯系统的载波频率不断提高，小型化低功耗的高频电子器件及电路设计使微带技术发挥了优势。在射频电路和测量系统如混频器、功率放大器电路中的功率分配与耦合元件的性能将影响整个系统的通讯质量在通讯设备中，功分器有着非常广泛的应用，例如在相控阵雷达系统中，要将发射机功率分配到各个发射单元中去。实际中常需要将某一功率按一定比例分配到各分支电路中。功分器种类繁多，常见的功分器有变压器式、微带式或带状线式、波导式和铁氧体式，它们各有优缺点和使用场合。
标签： hfss
上传时间： 2022-04-05
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Springer模拟电路设计丛书，《清华版双语教学用书·模拟集成电路设计精粹》作者首先对MOST和BJT两种器件模型进行了分析和比较，然后以此为两条线索，分别介绍了相应的基本单元电路和各类放大器的详细分析，随后的章节分别研究噪声、失真、滤波器、ADC／DAC和振荡器电路，每一章都结合MOST和BJT两种类型电路进行分析比较。《清华版双语教学用书·模拟集成电路设计精粹》一方面侧重于基础知识，对模拟和混合信号集成电路中的许多重要概念以直观形象的语言进行了描述。另一方面又侧重介绍与现代集成电路工艺相关的最新电路的研究方向和热点。Next-Generation ADCs, High-Performance Power Management, and Technology Considerations for Advanced Integrated Circuits
上传时间： 2022-04-19
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介绍用Multisim软件设计语音放大电路的开发过程、各基本单元电路工作原理、设计方案和电路实现。
上传时间： 2022-04-22
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基于STM32的嵌入式语音识别模块设计摘要：介绍了一种以ARM 为核心的嵌入式语音识别模块的设计与实现。模块的核心处理单元选用ST公司的基于ARM Cortex—M3内核的32位处理器STM32F103C8T6。本模块以对话管理单元为中心，通过以LD3320芯片为核心的硬件单元实现语音识别功能，采用嵌入式操作系统~c／os—II来实现统一的任务调度和外围设备管理。经过大量的实验数据验证，本文设计的语音识别模块具有高实时性、高识别率、高稳定性的优点。关键词：ARM；语音识别；对话管理；LD3320；~,c／os—II引 言服务机器人以服务为目的，冈此人们需要一种更方便、更自然、更加人性化的方式与机器人交互，而不再满足于复杂的键盘和按钮操作。基于听觉的人机交互是该领域的一个重要发展方向 ]。目前主流的语音识别技术是基于统计模式。然而，由于统计模型训练算法复杂，运算量大，一般由工控机、PC机或笔记本来完成，这无疑限制了它的运用。嵌入式语音交互已成为目前研究的热门课题l2 ]。嵌入式语音识别系统和PC机的语音识别系统相比，虽然其运算速度和内存容量有一定限制，但它具有体积小、功耗低、可靠性高、投入小、安装灵活等优点，特别适用于智能家居、机器人及消费电子等领域。1 模块整体方案及架构语音识别的基本原理 如图1所示。语音识别包括
上传时间： 2022-04-30
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FPGA开发全攻略-工程师创新设计宝典-基础篇+技巧篇-200页第一章、为什么工程师要掌握FPGA开发知识？作者：张国斌、田耘2008 年年初，某著名嵌入式系统IT 公司为了帮助其产品售后工程师和在线技术支持工程师更好的理解其产品，举行了ASIC/FPGA 基础专场培训．由于后者因为保密制度而只能接触到板级电路图和LAYOUT，同时因ASIC/FPGA 都是典型的SoC 应用，通常只是将ASIC/FPGA 当作黑盒来理解，其猜测性读图造成公司与外部及公司内部大量的无效沟通．培训结束后, 参与者纷纷表示ASIC/FPGA 的白盒式剖析极大提高了对产品的理解，有效解决了合作伙伴和客户端理解偏异性问题，参加培训的工程师小L 表示：“FPGA 同时拥有强大的处理功能和完全的设计自由度，以致于它的行业对手ASIC 的设计者在做wafer fabrication 之前, 也大量使用FPGA 来做整个系统的板级仿真，学习FPGA 开发知识不但提升了我们的服务质量从个人角度讲也提升了自己的价值。”实际上，小L 只是中国数十万FPGA 开发工程师中一个缩影，目前，随着FPGA 从可编程逻辑芯片升级为可编程系统级芯片，其在电路中的角色已经从最初的逻辑胶合延伸到数字信号处理、接口、高密度运算等更广阔的范围，应用领域也从通信延伸到消费电子、汽车电子、工业控制、医疗电子等更多领域，现在，大批其他领域的工程师也像小L 一样加入到FPGA 学习应用大军中。未来，随着FPGA 把更多的硬核如PowerPC™ 处理器等集成进来，以及采用新的工艺将存储单元集成，FPGA 越来越成为一种融合处理、存储、接口于一体的超级芯片，“FPGA 会成为一种板级芯片，未来的电子产品可以通过配置FPGA 来实现功能的升级，实际上，某些通信设备厂商已经在尝试这样做了。”赛灵思公司全球资深副总裁汤立人这样指出。可以想象，未来，FPGA 开发能力对工程师而言将成为类似C 语言的基础能力之一，面对这样的发展趋势，你还能简单地将FPGA 当成一种逻辑器件吗？还能对FPGA 的发展无动于衷吗？电子
标签： fpga
上传时间： 2022-04-30
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