可配置端口电路是FPGA芯片与外围电路连接关键的枢纽,它有诸多功能:芯片与芯片在数据上的传递(包括对输入信号的采集和输出信号输出),电压之间的转换,对外围芯片的驱动,完成对芯片的测试功能以及对芯片电路保护等。 本文采用了自顶向下和自下向上的设计方法,依据可配置端口电路能实现的功能和工作原理,运用Cadence的设计软件,结合华润上华0.5μm的工艺库,设计了一款性能、时序、功耗在整体上不亚于xilinx4006e[8]的端口电路。主要研究以下几个方面的内容: 1.基于端口电路信号寄存器的采集和输出方式,本论文设计的端口电路可以通过配置将它设置成单沿或者双沿的触发方式[7],并完成了Verilog XL和Hspiee的功能和时序仿真,且建立时间小于5ns和保持时间在0ns左右。和xilinx4006e[8]相比较满足设计的要求。 2.基于TAP Controller的工作原理及它对16种状态机转换的控制,对16种状态机的转换完成了行为级描述和实现了捕获、移位、输出、更新等主要功能仿真。 3.基于边界扫描电路是对触发器级联的构架这一特点,设计了一款边界扫描电路,并运用Verilog XL和Hspiee对它进行了功能和时序的仿真。达到对芯片电路测试设计的要求。 4.对于端口电路来讲,有时需要将从CLB中的输出数据实现异或、同或、与以及或的功能,为此本文采用二次函数输出的电路结构来实现以上的功能,并运用Verilog XL和Hspiee对它进行了功能和时序的仿真。满足设计要求。 5.对于0.5μm的工艺而言,输入端口的电压通常是3.3V和5V,为此根据设置不同的上、下MOS管尺寸来调整电路的中点电压,将端口电路设计成3.3V和5V兼容的电路,通过仿真性能上已完全达到这一要求。此外,在输入端口处加上扩散电阻R和电容C组成噪声滤波电路,这个电路能有效地抑制加到输入端上的白噪声型噪声电压[2]。 6.在噪声和延时不影响电路正常工作的范围内,具有三态控制和驱动大负载的功能。通过对管子尺寸的大小设置和驱动大小的仿真表明:在实现TTL高电平输出时,最大的驱动电流达到170mA,而对应的xilinx4006e的TTL高电平最大驱动电流为140mA[8];同样,在实现CMOS高电平最大驱动电流达到200mA,而xilinx4006e的CMOS驱动电流达到170[8]mA。 7.与xilinx4006e端口电路相比,在延时和面积以及功耗略大的情况下,本论文研究设计的端口电路增加了双沿触发、将输出数据实现二次函数的输出方式、通过添加译码器将配置端口的数目减少的新的功能,且驱动能力更加强大。
上传时间: 2013-07-20
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可配置端口电路是FPGA芯片与外围电路连接关键的枢纽,它有诸多功能:芯片与芯片在数据上的传递(包括对输入信号的采集和输出信号输出),电压之间的转换,对外围芯片的驱动,完成对芯片的测试功能以及对芯片电路保护等。 本文采用了自顶向下和自下向上的设计方法,依据可配置端口电路能实现的功能和工作原理,运用Cadence的设计软件,结合华润上华0.5μm的工艺库,设计了一款性能、时序、功耗在整体上不亚于xilinx4006e[8]的端口电路。主要研究以下几个方面的内容: 1.基于端口电路信号寄存器的采集和输出方式,本论文设计的端口电路可以通过配置将它设置成单沿或者双沿的触发方式[7],并完成了Verilog XL和Hspiee的功能和时序仿真,且建立时间小于5ns和保持时间在0ns左右。和xilinx4006e[8]相比较满足设计的要求。 2.基于TAP Controller的工作原理及它对16种状态机转换的控制,对16种状态机的转换完成了行为级描述和实现了捕获、移位、输出、更新等主要功能仿真。 3.基于边界扫描电路是对触发器级联的构架这一特点,设计了一款边界扫描电路,并运用Verilog XL和Hspiee对它进行了功能和时序的仿真。达到对芯片电路测试设计的要求。 4.对于端口电路来讲,有时需要将从CLB中的输出数据实现异或、同或、与以及或的功能,为此本文采用二次函数输出的电路结构来实现以上的功能,并运用Verilog XL和Hspiee对它进行了功能和时序的仿真。满足设计要求。 5.对于0.5μm的工艺而言,输入端口的电压通常是3.3V和5V,为此根据设置不同的上、下MOS管尺寸来调整电路的中点电压,将端口电路设计成3.3V和5V兼容的电路,通过仿真性能上已完全达到这一要求。此外,在输入端口处加上扩散电阻R和电容C组成噪声滤波电路,这个电路能有效地抑制加到输入端上的白噪声型噪声电压[2]。 6.在噪声和延时不影响电路正常工作的范围内,具有三态控制和驱动大负载的功能。通过对管子尺寸的大小设置和驱动大小的仿真表明:在实现TTL高电平输出时,最大的驱动电流达到170mA,而对应的xilinx4006e的TTL高电平最大驱动电流为140mA[8];同样,在实现CMOS高电平最大驱动电流达到200mA,而xilinx4006e的CMOS驱动电流达到170[8]mA。 7.与xilinx4006e端口电路相比,在延时和面积以及功耗略大的情况下,本论文研究设计的端口电路增加了双沿触发、将输出数据实现二次函数的输出方式、通过添加译码器将配置端口的数目减少的新的功能,且驱动能力更加强大。
上传时间: 2013-06-03
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电源设计往往是系统最后一个考虑因素。这时,大部分用户可选择一个有效模块——输入一个DC电压生成另一个电压。这个模块可以有不同规格,以步降方式生成低电压,或以步升方式生成高电压。同时,还有大量专用方案,如步升/步降、反激式和单端初级电感转换器(sepic),这种DC-DC 转换器可生成大于、小于或等于输入电压的输出电压。对于基于AC 电源工作的系统,可能首先需要采用AC-DC 模块生成系统所需的最高DC 电压。因此,步降转换器,也称降压转换器,是使用最为广泛的设备。下面,我们先介绍如何选择基础步降电压转换器,提高轻负载效率,然后讨论选择外周器件的考虑因素。
上传时间: 2013-12-29
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电子发烧友网:本文是小编从电子发烧友网论坛上淘过来的,觉得内容还可以,所以在这里跟大家一起分享分享。电源设计专家亲授电源设计秘诀,助您的设计一臂之力! 一 反激式电源中的铁氧体磁放大器 对于两个输出端都提供实际功率(5 V 2 A 和 12 V 3 A,两者都可实现± 5%调节)的双路输出反激式电源来说,当电压达到 12 V 时会进入零负载状态,而无法在 5%限度内进行调节。线性稳压器是一个可实行的解决方案,但由于价格昂贵且会降低效率,仍不是理想的解决方案。我们建议的解决方案是在 12 V 输出端使用一个磁放大器,即便是反激式拓扑结构也可使用。 为了降低成本,建议使用铁氧体磁放大器。然而,铁氧体磁放大器的控制电路与传统的矩形磁滞回线材料(高磁导率材料)的控制电路有所不用。铁氧体的控制电路(D1 和 Q1)可吸收电流以便维持输出端供电。该电路已经过全面测试。变压器绕组设计为 5 V 和 13 V 输出。该电路在实现 12 V 输出± 5%调节的同时,甚至还可以达到低于 1 W 的输入功率(5 V 300 mW和12V零负载)
上传时间: 2013-10-30
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这是 输出电压电流均可调的高效DC电源:本作品是基于开关电源基本拓扑之一的正激拓扑设计而成的输出小电压,大电流DC-DC开关稳压电源,通过电压反馈环节对主电路的输出进行稳压,本 文所设计的开关电源输入为DC41-57开关频率为75kHz,实现输出电压0-30V可调,恒流限制0-3A可调。单管正激变换器具有外围电路简单,效率高,抗过载能力强,输入与输出隔离等优点,适合低压、中小功率的电能变换,恒压过程采用OP07作为比较器,改变基准电压,从而实现输出电压可调,原副边用光耦隔离,恒流部分也采用比较器,但是电流采样采的是负压,这样只调节电位器就可改变OP07输入端的电压大小,从而调节恒流限制。
标签: 2012 输出可调 直流稳压电源 大学生电子设计竞赛
上传时间: 2013-10-12
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电机驱动交流输入50W隔离反激电源,伺服驱动器主电源可将高电压交流输入(110V 到 690V)或直流链路电压转换为单个隔离式24V直流,正激、反激式、双端开关电源高频变压器设计详解
上传时间: 2018-04-05
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eeworm.com VIP专区 单片机源码系列 48资源包含以下内容:1. 基于AVR的PCB板雕刻机的设计.zip2. SBC2440-III单板机.rar3. 基于8098单片机的SPWM变频调速系统.zip4. Keil C51库函数参考.zip5. 基于云计算的MCU开发.zip6. 基于单片机系统的(24,16)循环码编码、译码方案.zip7. C8051F020.pdf8. MiniSTM32开发板-定时器中断实验教程.zip9. 基于89C52的二极管特性测试器的设计.zip10. 基于HITAG读写芯片HTRC110的读写设备设计.zip11. Freescale MQX实时操作系统用户手册.zip12. 基于MSP430单片机的智能水位计设计.zip13. MAXX9257 MAX9258芯片可编程SerDes持续时间计算.pdf14. Freescale 系列单片机常用模块与综合系统设计.zip15. 基于AVR单片机的闭环控制系统.zip16. MICROTUNE推出高性能、低成本、超小型接收器芯片.rar17. 实时单片机通讯网络中的内存管理.zip18. Mini2440启动代码详解.zip19. 单片直接驱动数码管的计数器程序.zip20. 利用Virtex-6控制器提升DDR SDRAM的效率.zip21. Star-Hspice特征与应用.zip22. AVR单片机C语言实例书籍集合.zip23. 基于单片机和PSD的数制化电源.zip24. 基于PIC16F877A的混沌信号发生器的设计.zip25. 基于单片机的旋转编码器鉴相方法.zip26. CEPARK-AVR单片机教程LCD12232液晶显示实验.zip27. DS34S132(TDMoP)IC与其它TDMoP器件的互操作.pdf28. PIC单片机应用常见问答.rar29. 基于AVR的SD卡数据导出接口设计.zip30. PICmicro中档单片机系列参考手册(中文资料).rar31. 常用PIC系列单片机速查表.rar32. 基于PIC18F1320微控制器的信号采集系统.rar33. Microchip PIC系列单片机RS232通讯应用.rar34. 基于MT8880的一键拨号电话系统设计.rar35. Atmel AT89C系列单片机电路板设计指南.rar36. 基于单片机的颜色自适应识别电路.rar37. PIC单片机应用资料_很好的PIC单片机学习资料.rar38. 基于瑞萨电子微控制器的温度控制系统设计.rar39. 51单片机的靶机自动控制系统.rar40. 基于MSP430F1611单片机的音频信号分析仪设计.rar41. 基于MAX7219的LED数码显示驱动电路设计.rar42. ARM处理器的可定制MCU处理DSP算法.rar43. Broadcom推出全球第一个802.11n单芯片解决方案.rar44. 51单片机增量式PID控制算法.rar45. 基于PIC16C71的数字水温配制阀的设计.rar46. libxml编译教程.rar47. PROG430专业MSP430单片机编程器(USB)使用说明书.pdf48. 单片机开发高手之路.rar49. 单片机几种软件滤波程序示例.rar50. AVR常用库函数介绍.rar51. 基于AT89S52单片机的计算器设计.rar52. 单片机C语言控制电机星三角自动起动.rar53. 实用单片机系统MS3.21程序分析.rar54. 单片机C语言中LCD菜单的方法实现.rar55. PICkit单片机编程器用户指南.rar56. 单片机C语言编程中多位乘法运算问题探讨.rar57. 单片机解码红外遥控器.rar58. 高性能、低价格、支持JTAG仿真的ATMEGA16单片机.rar59. AVR单片机BASIC编程及开发.rar60. 单片机输出控制电路的制作.rar61. ARM7与MSP430单片机的区别.rar62. 基于单片机的数字化B超键盘设计.rar63. STC89C5X单片机“看门狗”原理、详细说明和演示程序.rar64. PROTEUS 51单片机的电路仿真方法.rar65. 通用1553B总线的信息监控系统.rar66. UC/OS-II系统在C8051F120单片机上的移植过程.doc67. 单片机综合设计原理下载.rar68. 单片机控制的铅酸蓄电池充电电源.rar69. 单片机通信系统中CRC算法与硬件环境编程的实现.rar70. ISP单片机实验板学习.rar71. 基于CH341A的USB串口通讯设计.rar72. 51单片机C语言实例浅析.rar73. 基于TLC1549的阀门开度仪设计.rar74. PIC单片机定时器模块应用.rar75. S7-300和M7-300可编程序控制器参考手册.rar76. 51端口的结构及工作原理.rar77. 反激式开关电源电子数据表格.rar78. 51单片机实现的RS485通讯程序.rar79. 搭建理想的手机芯片平台.pdf80. 单片机双工通信的校验方式.rar81. PIC单片机的RS232通讯程序.rar82. AVR单片机与串行AD的SPI接口设计.rar83. Delphi串口通信编程教程.rar84. 凌阳单片机开发资料.rar85. 用多处理器系统级芯片解决手机的多媒体任务需求.pdf86. 铁氧体PQ芯产品系列扩展.pdf87. DK4.1P-多功能数字卡拉OK处理器.pdf88. 飞思卡尔MC9S08AW60 最小系统设计与实现.rar89. 透过专利看微处理器的技术发展.pdf90. MC68HC08系列单片机原理与应用.rar91. C8051F单片机介绍.pdf92. 基于单片机控制的智能微波信号源发生器.rar93. 新一代超低功耗16位单片机TI MSP430系列.pdf94. 基于单片机的存储设备转储器.rar95. 芯片系统架构技术及开发平台研究之推动.pdf96. 基于C8051F020的自动测控LED节能照明系统.rar97. 基于单片机的新型节能日光灯系统设计.rar98. 单片微机系统测控技术设计集合.rar99. 基于PIC16C73的电子束焊机电视监视系统.rar100. 电子工程师基本知识结构.rar
标签: 电子技术
上传时间: 2013-07-21
上传用户:eeworm
隔离升压DC-DC变换器在电动汽车、储能系统、可再生能源发电以及超导储能系统等领域有广阔的应用前景。本文以隔离升压全桥变换器(Isolated Boost Full Bridge Converter,简称IBFBC)为研究对象,针对隔离升压型变换器的拓扑结构、起动问题、隔离变压器漏感问题、软开关问题和输入电感磁复位问题等进行了系统深入的研究,解决了这一类拓扑所共有技术问题。 提出了隔离升压DC-DC变换器拓扑族,分析比较了各种拓扑的特点,确定了以IBFBC为研究对象。对IBFBC进行了详细的稳态分析和小信号建模分析,为其分析、设计和搭建实验平台提供了电路理论基础。 理论上分析了IBFBC起动时存在电流冲击的原因。提出了二种数字化软起动方案,该方案对主电路进行了改造,利用DSP能灵活产生PWM波的特点采用了新的控制策略,成功实现了该系统的软起动。 理论上分析了IBFBC隔离变压器漏感引起功率开关管关断电压尖峰的原因,采用了有源箝位的方法,有效的解决电压尖峰问题。提出了带有源箝位IBFBC的九种PWM控制策略,提出了一种控制型软PWM方法,在不增加主电路元器件的基础上,通过控制PWM的发生方法,实现了有源箝位功率开关管和桥臂功率开关管的零电压开通。 从理论上分析了IBFBC输入电感磁复位问题。在正常停机时提出了一种数字化软停止的方法,控制变换器由Boost工作状态逐渐过渡到Buck工作状态,让输入电感存储的能量逐渐释放掉,最后停止工作。对于故障保护停机,采用了绕组磁复位的方法,把输入电感设计成反激式变换器形式,突然停机时,电感中存储的能量通过反激式绕组释放到输出端,这样保护了变换器不会损坏。 给出了主电路关键器件参数的设计方法,设计了以DSP-TMS320F2407为核心的数字控制单元,编写了DSP控制程序和CPLD逻辑处理程序。研制了一台输出功率5KW,输入电压直流24V,输出电压直流300V的IBFBC,通过全面的性能实验验证了理论分析和仿真结果。 本文立足于IBFBC的关键技术要求,并充分考虑工程应用中的实际因素,进行了理论分析和实验研究,为实际系统方案设计提供理论依据,并已经在实际应用中得到验证。
上传时间: 2013-04-24
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高速电机由于转速高、体积小、功率密度高,在涡轮发电机、涡轮增压器、高速加工中心、飞轮储能、电动工具、空气压缩机、分子泵等许多领域得到了广泛的应用。永磁无刷直流电机由于效率高、气隙大、转子结构简单,因此特别适合高速运行。高速永磁无刷直流电机是目前国内外研究的热点,其主要问题在于:(1)转子机械强度和转子动力学;(2)转子损耗和温升。本文针对高速永磁无刷直流电机主要问题之一的转子涡流损耗进行了深入分析。转子涡流损耗是由定子电流的时间和空间谐波以及定子槽开口引起的气隙磁导变化所产生的。首先通过优化定子结构、槽开口和气隙长度的大小来降低电流空间谐波和气隙磁导变化所产生的转子涡流损耗;通过合理地增加绕组电感以及采用铜屏蔽环的方法来减小电流时间谐波引起的转子涡流损耗。其次对转子充磁方式和转子动力学进行了分析。最后制作了高速永磁无刷直流电机样机和控制系统,进行了空载和负载实验研究。论文主要工作包括: 一、采用解析计算和有限元仿真的方法研究了不同的定子结构、槽开口大小、以及气隙长度对高速永磁无刷直流电机转子涡流损耗的影响。对于2极3槽集中绕组、2极6槽分布叠绕组和2极6槽集中绕组的三台电机的定子结构进行了对比,利用傅里叶变换,得到了分布于定子槽开口处的等效电流片的空间谐波分量,然后采用计及转子集肤深度和涡流磁场影响的解析模型计算了转子涡流损耗,通过有限元仿真对解析计算结果加以验证。结果表明:3槽集中绕组结构的电机中含有2次、4次等偶数次空间谐波分量,该谐波分量在转子中产生大量的涡流损耗。采用有限元仿真的方法研究了槽开口和气隙长度对转子涡流损耗的影响,在空载和负载状态下的研究结果均表明:随着槽开口的增加或者气隙长度的减小,转子损耗随之增加。因此从减小高速永磁无刷电机转子涡流损耗的角度考虑,2极6槽的定子结构优于2极3槽结构。 二、高速永磁无刷直流电机额定运行时的电流波形中含有大量的时间谐波分量,其中5次和7次时间谐波分量合成的电枢磁场以6倍转子角速度相对转子旋转,11次和13次时间谐波分量合成的电枢磁场以12倍转子角速度相对转子旋转,这些谐波分量与转子异步,在转子保护环、永磁体和转轴中产生大量的涡流损耗,是转子涡流损耗的主要部分。首先研究了永磁体分块对转子涡流损耗的影响,分析表明:永磁体的分块数和透入深度有关,对于本文设计的高速永磁无刷直流电机,当永磁体分块数大于12时,永磁体分块才能有效地减小永磁体中的涡流损耗;反之,永磁体分块会使永磁体中的涡流损耗增加。为了提高转子的机械强度,在永磁体表面通常包裹一层高强度的非磁性材料如钛合金或者碳素纤维等。分析了不同电导率的包裹材料对转子涡流损耗的影响。然后利用涡流磁场的屏蔽作用,在转子保护环和永磁体之间增加一层电导率高的铜环。有限元分析表明:尽管铜环中会产生涡流损耗,但正是由于铜环良好的导电性,其产生的涡流磁场抵消了气隙磁场的谐波分量,使永磁体、转轴以及保护环中的损耗显著下降,整体上降低了转子涡流损耗。分析了不同的铜环厚度对转子涡流损耗的影响,研究表明转子各部分的涡流损耗随着铜屏蔽环厚度的增加而减小,当铜环的厚度达到6次时间谐波的透入深度时,转子损耗减小到最小。 三、对于给定的电机尺寸,设计了两台电感值不同的高速永磁无刷直流电机,通过研究表明:电感越大,电流变化越平缓,电流的谐波分量越低,转子涡流损耗越小,因此通过合理地增加绕组电感能有效的降低转子涡流损耗。 四、研究了高速永磁无刷直流电机的电磁设计和转子动力学问题。对比分析了平行充磁和径向充磁对高速永磁无刷直流电机性能的影响,结果表明:平行充磁优于径向充磁。设计并制作了两种不同结构的转子:单端式轴承支撑结构和两端式轴承支撑结构。对两种结构进行了转子动力学分析,实验研究表明:由于转子设计不合理,单端式轴承支撑结构的转子转速达到40,000rpm以上时,保护环和定子齿部发生了摩擦,破坏了转子动平衡,导致电机运行失败,而两端式轴承支撑结构的转子成功运行到100,000rpm以上。 五、最后制作了平行充磁的高速永磁无刷直流电机样机和控制系统,进行了空载和负载实验研究。对比研究了PWM电流调制和铜屏蔽环对转子损耗的影响,研究表明:铜屏蔽环能有效的降低转子涡流损耗,使转子损耗减小到不加铜屏蔽环时的1/2;斩波控制会引入高频电流谐波分量,使得转子涡流损耗增加。通过计算绕组反电势系数的方法,得到了不同控制方式下带铜屏蔽环和不带铜屏蔽环转子永磁体温度。采用简化的暂态温度场有限元模型分析了转子温升,有限元分析和实验计算结果基本吻合,验证了铜屏蔽环的有效性。
上传时间: 2013-05-18
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函数发生器又名任意波形发生器,是一种常用的信号源,广泛应用于通信、雷达、导航等现代电子技术领域。信号发生器的核心技术是频率合成技术,主要方法有:直接模拟频率合成、锁相环频率合成(PLL)、直接数字合成技术(DDS)。DDS是开环系统,无反馈环节,输出响应速度快,频率稳定度高。因此直接数字频率合成技术是目前频率合成的主要技术之一,其输出信号具有相对较大的带宽、快速的相位捷变、极高的相位分辨率和相位连续等优点。本文的主要工作是采用SOPC结合虚拟仪器技术,进行DDS智能函数发生器的研制。 本文介绍了虚拟仪器技术的基本理论,简要阐述了仪器驱动程序、VISA等相关技术。对SOPC技术进行了深入的研究:SOPC技术是基于可编程逻辑器件的可重构片上系统,它作为SOC和CPLD/FPGA相结合的一项综合技术,结合了两者的优点,集成了硬核或软核CPU、DSP、锁相环、存储器、I/O接口及可编程逻辑,可以灵活高效地解决SOC方案,而且设计周期短,设计成本低,非常适合本设计的应用。本文还对基于DDS原理的设计方案进行了分析,介绍了DDS的基本理论以及数学综合,在研究DDS原理的基础上,利用SOPC技术,在一片FPGA芯片上实现了整个函数发生器的硬件集成。 本文就函数发生器的设计制定了整体方案,对软硬件设计原理及实现方法进行了具体的介绍,包括整个系统的硬件电路,SOPC片上系统和PC端软件的设计。在设计中,LabVIEW波形编辑软件和函数发生器二者采用异步串口进行通信。利用LabVIEW的强大功能,把波形的编辑,系统的设置放到计算机上完 成,具有人机界面友好、系统升级方便、节约硬件成本等诸多优势。同时充分利用了FPGA内部大量的逻辑资源,将DDS模块和微处理器模块集成到一个单片FPGA上,改变了传统的系统设计思路。通过对系统仿真和实际测试,结果表明该智能型函数发生器不仅能产生理想的输出信号,还具有集成度高、稳定性好和扩展性强等优点。关键词:智能型函数发生器,虚拟仪器,可编程片上系统,直接数字合成技术,NiosⅡ处理器。
上传时间: 2013-07-09
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