本书全面、系统地介绍了MCS－51系列单片机应用系统的各种实用接口技术及其配置。 内容包括：MCS－51系列单片机组成原理：应用系统扩展、开发与调试；键盘输入接口的设计及调试；打印机和显示器接口及设计实例；模拟输入通道接口技术；A/D、D/A、接口技术及在控制系统中的应用设计；V/F转换器接口技术、串行通讯接口技术以及其它与应用系统设计有关的实用技术等。 本书是为满足广大科技工作者从事单片机应用系统软件、硬件设计的需要而编写的，具有内容新颖、实用、全面的特色。所有的接口设计都包括详细的设计步骤、硬件线路图及故障分析，并附有测试程序清单。书中大部分接口软、硬件设计实例都是作者多年来从事单片机应用和开发工作的经验总结，实用性和工程性较强，尤其是对应用系统中必备的键盘、显示器、打印机、A/D、D/A通讯接口设计、模拟信号处理及开发系统应用举例甚多，目的是让将要开始和正在从事单片机应用开发的科研人员根据自己的实际需要来选择应用，一书在手即可基本完成单片机应用系统的开发工作。 本书主要面向从事单片机应用开发工作的广大工程技术人员，也可作为大专院校有关专业的教材或教学参考书。 第一章MCS－51系列单片机组成原理 1.1概述 1.1.1单片机主流产品系列 1.1.2单片机芯片技术的发展概况 1.1.3单片机的应用领域 1.2MCS－51单片机硬件结构 1.2.1MCS－51单片机硬件结构的特点 1.2.2MCS－51单片机的引脚描述及片外总线结构 1.2.3MCS－51片内总体结构 1.2.4MCS－51单片机中央处理器及其振荡器、时钟电路和CPU时序 1.2.5MCS－51单片机的复位状态及几种复位电路设计 1.2.6存储器、特殊功能寄存器及位地址空间 1.2.7输入/输出（I/O）口 1.3MCS－51单片机指令系统分析 1.3.1指令系统的寻址方式 1.3.2指令系统的使用要点 1.3.3指令系统分类总结 1.4串行接口与定时/计数器 1.4.1串行接口简介 1.4.2定时器/计数器的结构 1.4.3定时器/计数器的四种工作模式 1.4.4定时器/计数器对输入信号的要求 1.4.5定时器/计数器的编程和应用 1.5中断系统 1.5.1中断请求源 1.5.2中断控制 1.5.3中断的响应过程 1.5.4外部中断的响应时间 1.5.5外部中断方式的选择 第二章MCS－51单片机系统扩展 2.1概述 2.2程序存贮器的扩展 2.2.1外部程序存贮器的扩展原理及时序 2.2.2地址锁存器 2.2.3EPROM扩展电路 2.2.4EEPROM扩展电路 2.3外部数据存贮器的扩展 2.3.1外部数据存贮器的扩展方法及时序 2.3.2静态RAM扩展 2.3.3动态RAM扩展 2.4外部I/O口的扩展 2.4.1I/O口扩展概述 2.4.2I/O口地址译码技术 2.4.38255A可编程并行I/O扩展接口 2.4.48155/8156可编程并行I/O扩展接口 2.4.58243并行I/O扩展接口 2.4.6用TTL芯片扩展I/O接口 2.4.7用串行口扩展I/O接口 2.4.8中断系统扩展 第三章MCS－51单片机应用系统的开发 3.1单片机应用系统的设计 3.1.1设计前的准备工作 3.1.2应用系统的硬件设计 3.1.3应用系统的软件设计 3.1.4应用系统的抗干扰设计 3.2单片机应用系统的开发 3.2.1仿真系统的功能 3.2.2开发手段的选择 3.2.3应用系统的开发过程 3.3SICE—IV型单片机仿真器 3.3.1SICE－IV仿真器系统结构 3.3.2SICE－IV的仿真特性和软件功能 3.3.3SICE－IV与主机和终端的连接使用方法 3.4KHK－ICE－51单片机仿真开发系统 3.4.1KHK—ICE－51仿真器系统结构 3.4.2仿真器系统功能特点 3.4.3KHK－ICE－51仿真系统的安装及其使用 3.5单片机应用系统的调试 3.5.1应用系统联机前的静态调试 3.5.2外部数据存储器RAM的测试 3.5.3程序存储器的调试 3.5.4输出功能模块调试 3.5.5可编程I/O接口芯片的调试 3.5.6外部中断和定时器中断的调试 3.6用户程序的编辑、汇编、调试、固化及运行 3.6.1源程序的编辑 3.6.2源程序的汇编 3.6.3用户程序的调试 3.6.4用户程序的固化 3.6.5用户程序的运行 第四章键盘及其接口技术 4.1键盘输入应解决的问题 4.1.1键盘输入的特点 4.1.2按键的确认 4.1.3消除按键抖动的措施 4.2独立式按键接口设计 4.3矩阵式键盘接口设计 4.3.1矩阵键盘工作原理 4.3.2按键的识别方法 4.3.3键盘的编码 4.3.4键盘工作方式 4.3.5矩阵键盘接口实例及编程要点 4.3.6双功能及多功能键设计 4.3.7键盘处理中的特殊问题一重键和连击 4.48279键盘、显示器接口芯片及应用 4.4.18279的组成和基本工作原理 4.4.28279管脚、引线及功能说明 4.4.38279编程 4.4.48279键盘接口实例 4.5功能开关及拨码盘接口设计 第五章显示器接口设计 5.1LED显示器 5.1.1LED段显示器结构与原理 5.1.2LED显示器及显示方式 5.1.3LED显示器接口实例 5.1.4LED显示器驱动技术 5.2单片机应用系统中典型键盘、显示接口技术 5.2.1用8255和串行口扩展的键盘、显示器电路 5.2.2由锁存器组成的键盘、显示器接口电路 5.2.3由8155构成的键盘、显示器接口电路 5.2.4用8279组成的显示器实例 5.3液晶显示LCD 5.3.1LCD的基本结构及工作原理 5.3.2LCD的驱动方式 5.3.34位LCD静态驱动芯片ICM7211系列简介 5.3.4点阵式液晶显示控制器HD61830介绍 5.3.5点阵式液晶显示模块介绍 5.4荧光管显示 5.5LED大屏幕显示器 第六章打印机接口设计 6.1打印机简介 6.1.1打印机的基本知识 6.1.2打印机的电路构成 6.1.3打印机的接口信号 6.1.4打印机的打印命令 6.2TPμP－40A微打与单片机接口设计 6.2.1TPμP系列微型打印机简介 6.2.2TPμP－40A打印功能及接口信号 6.2.3TPμP－40A工作方式及打印命令 6.2.48031与TPμP－40A的接口 6.2.5打印编程实例 6.3XLF微型打印机与单片机接口设计 6.3.1XLF微打简介 6.3.2XLF微打接口信号及与8031接口设计 6.3.3XLF微打控制命令 6.3.4打印机编程 6.4标准宽行打印机与8031接口设计 6.4.1TH3070接口引脚信号及时序 6.4.2与8031的简单接口 6.4.3通过打印机适配器完成8031与打印机的接口 6.4.4对打印机的编程 第七章模拟输入通道接口技术 7.1传感器 7.1.1传感器的分类 7.1.2温度传感器 7.1.3光电传感器 7.1.4湿度传感器 7.1.5其他传感器 7.2模拟信号放大技术 7.2.1基本放大器电路 7.2.2集成运算放大器 7.2.3常用运算放大器及应用举例 7.2.4测量放大器 7.2.5程控增益放大器 7.2.6隔离放大器 7.3多通道模拟信号输入技术 7.3.1多路开关 7.3.2常用多路开关 7.3.3模拟多路开关 7.3.4常用模拟多路开关 7.3.5多路模拟开关应用举例 7.3.6多路开关的选用 7.4采样/保持电路设计 7.4.1采样/保持原理 7.4.2集成采样/保持器 7.4.3常用集成采样/保持器 7.4.4采样保持器的应用举例 7.5有源滤波器的设计 7.5.1滤波器分类 7.5.2有源滤波器的设计 7.5.3常用有源滤波器设计举例 7.5.4集成有源滤波器 第八章D/A转换器与MCS－51单片机的接口设计与实践 8.1D/A转换器的基本原理及主要技术指标 8.1.1D/A转换器的基本原理与分类 8.1.2D/A转换器的主要技术指标 8.2D/A转换器件选择指南 8.2.1集成D/A转换芯片介绍 8.2.2D/A转换器的选择要点及选择指南表 8.2.3D/A转换器接口设计的几点实用技术 8.38位D/A转换器DAC080/0831/0832与MCS－51单片机的接口设计 8.3.1DAC0830/0831/0832的应用特性与引脚功能 8.3.2DAC0830/0831/0832与8031单片机的接口设计 8.3.3DAC0830/0831/0832的调试说明 8.3.4DAC0830/0831/0832应用举例 8.48位D/A转换器AD558与MCS－51单片机的接口设计 8.4.1AD558的应用特性与引脚功能 8.4.2AD558与8031单片机的接口及调试说明 8.4.38位D/A转换器DAC0800系列与8031单片机的接口 8.510位D/A转换器AD7522与MCS－51的硬件接口设计 8.5.1AD7522的应用特性及引脚功能 8.5.2AD7522与8031单片机的接口设计 8.610位D/A转换器AD7520/7530/7533与MCS一51单片机的接口设计 8.6.1AD7520/7530/7533的应用特性与引脚功能 8.6.2AD7520系列与8031单片机的接口 8.6.3DAC1020/DAC1220/AD7521系列D/A转换器接口设计 8.712位D/A转换器DAC1208/1209/1210与MCS－51单片机的接口设计 8.7.1DAC1208/1209/1210的内部结构与引脚功能 8.7.2DAC1208/1209/1210与8031单片机的接口设计 8.7.312位D/A转换器DAC1230/1231/1232的应用设计说明 8.7.412位D/A转换器AD7542与8031单片机的接口设计 8.812位串行DAC－AD7543与MCS－51单片机的接口设计 8.8.1AD7543的应用特性与引脚功能 8.8.2AD7543与8031单片机的接口设计 8.914位D/A转换器AD75335与MCS－51单片机的接口设计 8.9.1AD8635的内部结构与引脚功能 8.9.2AD7535与8031单片机的接口设计 8.1016位D/A转换器AD1147/1148与MCS－51单片机的接口设计 8.10.1AD1147/AD1148的内部结构及引脚功能 8.10.2AD1147/AD1148与8031单片机的接口设计 8.10.3AD1147/AD1148接口电路的应用调试说明 8.10.416位D/A转换器AD1145与8031单片机的接口设计 第九章A/D转换器与MCS－51单片机的接口设计与实践 9.1A/D转换器的基本原理及主要技术指标 9.1.1A/D转换器的基本原理与分类 9.1.2A/D转换器的主要技术指标 9.2面对课题如何选择A/D转换器件 9.2.1常用A/D转换器简介 9.2.2A/D转换器的选择要点及应用设计的几点实用技术 9.38位D/A转换器ADC0801/0802/0803/0804/0805与MCS－51单片机的接口设计 9.3.1ADC0801～ADC0805芯片的引脚功能及应用特性 9.3.2ADC0801～ADC0805与8031单片机的接口设计 9.48路8位A/D转换器ADC0808/0809与MCS一51单片机的接口设计 9.4.1ADC0808/0809的内部结构及引脚功能 9.4.2ADC0808/0809与8031单片机的接口设计 9.4.3接口电路设计中的几点注意事项 9.4.416路8位A/D转换器ADC0816/0817与MCS－51单片机的接口设计 9.510位A/D转换器AD571与MCS－51单片机的接口设计 9.5.1AD571芯片的引脚功能及应用特性 9.5.2AD571与8031单片机的接口 9.5.38位A/D转换器AD570与8031单片机的硬件接口 9.612位A/D转换器ADC1210/1211与MCS－51单片机的接口设计 9.6.1ADC1210/1211的引脚功能与应用特性 9.6.2ADC1210/1211与8031单片机的硬件接口 9.6.3硬件接口电路的设计要点及几点说明 9.712位A/D转换器AD574A/1374/1674A与MCS－51单片机的接口设计 9.7.1AD574A的内部结构与引脚功能 9.7.2AD574A的应用特性及校准 9.7.3AD574A与8031单片机的硬件接口设计 9.7.4AD574A的应用调试说明 9.7.5AD674A/AD1674与8031单片机的接口设计 9.8高速12位A/D转换器AD578/AD678/AD1678与MCS—51单片机的接口设计 9.8.1AD578的应用特性与引脚功能 9.8.2AD578高速A/D转换器与8031单片机的接口设计 9.8.3AD578高速A/D转换器的应用调试说明 9.8.4AD678/AD1678采样A/D转换器与8031单片机的接口设计 9.914位A/D转换器AD679/1679与MCS－51单片机的接口设计 9.9.1AD679/AD1679的应用特性及引脚功能 9.9.2AD679/1679与8031单片机的接口设计 9.9.3AD679/1679的调试说明 9.1016位ADC－ADC1143与MCS－51单片机的接口设计 9.10.1ADC1143的应用特性及引脚功能 9.10.2ADC1143与8031单片机的接口设计 9.113位半积分A/D转换器5G14433与MCS－51单片机的接口设计 9.11.15G14433的内部结构及引脚功能 9.11.25G14433的外部电路连接与元件参数选择 9.11.35G14433与8031单片机的接口设计 9.11.45G14433的应用举例 9.124位半积分A/D转换器ICL7135与MCS—51单片机的接口设计 9.12.1ICL7135的内部结构及芯片引脚功能 9.12.2ICL7135的外部电路连接与元件参数选择 9.12.3ICL7135与8031单片机的硬件接口设计 9.124ICL7135的应用举例 9.1312位双积分A/D转换器ICL7109与MCS—51单片机的接口设计 9.13.1ICL7109的内部结构与芯片引脚功能 9.13.2ICL7109的外部电路连接与元件参数选择 9.13.3ICL7109与8031单片机的硬件接口设计 9.1416位积分型ADC一ICL7104与MCS－51单片机的接口设计 9.14.1ICL7104的主要应用特性及引脚功能 9.14.2ICL7104与8031单片机的接口设计 9.14.3其它积分型A/D转换器简介 第十章V/F转换器接口技术 10.1V/F转换的特点及应用环境 10.2V/F转换原理及用V/F转换器实现A/D转换的方法 10.2.1V/F转换原理 10.2.2用V/F转换器实现A/D转换的方法 10.3常用V/F转换器简介 10.3.1VFC32 10.3.2LMX31系列V/F转换器 10.3.3AD650 10.3.4AD651 10.4V/F转换应用系统中的通道结构 10.5LM331应用实例 10.5.1线路原理 10.5.2软件设计 10.6AD650应用实例 10.6.1AD650外围电路设计 10.6.2定时/计数器（8253—5简介） 10.6.3线路原理 10.6.4软件设计 第十一章串行通讯接口技术 11.1串行通讯基础 11.1.1异步通讯和同步通讯 11.1.2波特率和接收/发送时钟 11.1.3单工、半双工、全双工通讯方式 11.14信号的调制与解调 11.1.5通讯数据的差错检测和校正 11.1.6串行通讯接口电路UART、USRT和USART 11.2串行通讯总线标准及其接口 11.2.1串行通讯接口 11.2.2RS－232C接口 11.2.3RS－449、RS－422、RS－423及RS485 11.2.420mA电流环路串行接口 11.3MCS－51单片机串行接口 11.3.1串行口的结构 11.3.2串行接口的工作方式 11.3.3串行通讯中波特率设置 11.4MCS－51单片机串行接口通讯技术 11.4.1单片机双机通讯技术 11.4.2单片机多机通讯技术 11.5IBMPC系列机与单片机的通讯技术 11.5.1异步通讯适配器 11.5.2IBM－PC机与8031双机通讯技术 11.5.3IBM—PC机与8031多机通讯技术 11.6MCS－51单片机串行接口的扩展 11.6.1Intel8251A可编程通讯接口 11.6.2扩展多路串行口的硬件设计 11.6.3通讯软件设计 第十二章应用系统设计中的实用技术 12.1MCS－51单片机低功耗系统设计 12.1.1CHMOS型单片机80C31/80C51/87C51的组成与使用要点 12.1.2CHMOS型单片机的空闲、掉电工作方式 12.1.3CHMOS型单片机的I/O接口及应用系统实例 12.1.4HMOS型单片机的节电运行方式 12.2逻辑电平接口技术 12.2.1集电极开路门输出接口 12.2.2TTL、HTL、ECL、CMOS电平转换接口 12.3电压/电流转换 12.3.1电压/0～10mA转换 12.3.2电压1～5V/4～20mA转换 12.3.30～10mA/0～5V转换 12.344～20mA/0～5V转换 12.3.5集成V/I转换电路 12.4开关量输出接口技术 12.4.1输出接口隔离技术 12.4.2低压开关量信号输出技术 12.4.3继电器输出接口技术 12.4.4可控硅（晶闸管）输出接口技术 12.4.5固态继电器输出接口 12.4.6集成功率电子开关输出接口 12.5集成稳压电路 12.5.1电源隔离技术 12.5.2三端集成稳压器 12.5.3高精度电压基准 12.6量程自动转换技术 12.6.1自动转换量程的硬件电路 12.6.2自动转换量程的软件设计 附录AMCS－51单片机指令速查表 附录B常用EPROM固化电压参考表 参考文献
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一、传感器的定义信息处理技术取得的进展以及微处理器和计算机技术的高速发展，都需要在传感器的开发方面有相应的进展。微处理器现在已经在测量和控制系统中得到了广泛的应用。随着这些系统能力的增强，作为信息采集系统的前端单元，传感器的作用越来越重要。传感器已成为自动化系统和机器人技术中的关键部件，作为系统中的一个结构组成，其重要性变得越来越明显。最广义地来说，传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。国际电工委员会(IEC:International Electrotechnical Committee)的定义为：“传感器是测量系统中的一种前置部件，它将输入变量转换成可供测量的信号”。按照Gopel等的说法是：“传感器是包括承载体和电路连接的敏感元件”，而“传感器系统则是组合有某种信息处理(模拟或数字)能力的传感器”。传感器是传感器系统的一个组成部分，它是被测量信号输入的第一道关口。传感器系统的原则框图示于图1-1，进入传感器的信号幅度是很小的，而且混杂有干扰信号和噪声。为了方便随后的处理过程，首先要将信号整形成具有最佳特性的波形，有时还需要将信号线性化，该工作是由放大器、滤波器以及其他一些模拟电路完成的。在某些情况下，这些电路的一部分是和传感器部件直接相邻的。成形后的信号随后转换成数字信号，并输入到微处理器。德国和俄罗斯学者认为传感器应是由二部分组成的，即直接感知被测量信号的敏感元件部分和初始处理信号的电路部分。按这种理解，传感器还包含了信号成形器的电路部分。传感器系统的性能主要取决于传感器，传感器把某种形式的能量转换成另一种形式的能量。有两类传感器：有源的和无源的。有源传感器能将一种能量形式直接转变成另一种，不需要外接的能源或激励源(参阅图1-2(a))。有源(a)和无源(b)传感器的信号流程无源传感器不能直接转换能量形式，但它能控制从另一输入端输入的能量或激励能传感器承担将某个对象或过程的特定特性转换成数量的工作。其“对象”可以是固体、液体或气体，而它们的状态可以是静态的，也可以是动态(即过程)的。对象特性被转换量化后可以通过多种方式检测。对象的特性可以是物理性质的，也可以是化学性质的。按照其工作原理，传感器将对象特性或状态参数转换成可测定的电学量，然后将此电信号分离出来，送入传感器系统加以评测或标示。各种物理效应和工作机理被用于制作不同功能的传感器。传感器可以直接接触被测量对象，也可以不接触。用于传感器的工作机制和效应类型不断增加，其包含的处理过程日益完善。常将传感器的功能与人类5大感觉器官相比拟： 光敏传感器——视觉；声敏传感器——听觉；气敏传感器——嗅觉；化学传感器——味觉；压敏、温敏、流体传感器——触觉。与当代的传感器相比，人类的感觉能力好得多，但也有一些传感器比人的感觉功能优越，例如人类没有能力感知紫外或红外线辐射，感觉不到电磁场、无色无味的气体等。对传感器设定了许多技术要求，有一些是对所有类型传感器都适用的，也有只对特定类型传感器适用的特殊要求。针对传感器的工作原理和结构在不同场合均需要的基本要求是： 高灵敏度，抗干扰的稳定性(对噪声不敏感)，线性，容易调节(校准简易)，高精度，高可靠性，无迟滞性，工作寿命长(耐用性) ，可重复性，抗老化，高响应速率，抗环境影响(热、振动、酸、碱、空气、水、尘埃)的能力 ，选择性，安全性(传感器应是无污染的)，互换性 低成本 ，宽测量范围，小尺寸、重量轻和高强度，宽工作温度范围 。二、传感器的分类可以用不同的观点对传感器进行分类：它们的转换原理(传感器工作的基本物理或化学效应)；它们的用途；它们的输出信号类型以及制作它们的材料和工艺等。根据传感器工作原理，可分为物理传感器和化学传感器二大类：传感器工作原理的分类物理传感器应用的是物理效应，诸如压电效应，磁致伸缩现象，离化、极化、热电、光电、磁电等效应。被测信号量的微小变化都将转换成电信号。化学传感器包括那些以化学吸附、电化学反应等现象为因果关系的传感器，被测信号量的微小变化也将转换成电信号。有些传感器既不能划分到物理类，也不能划分为化学类。大多数传感器是以物理原理为基础运作的。化学传感器技术问题较多，例如可靠性问题，规模生产的可能性，价格问题等，解决了这类难题，化学传感器的应用将会有巨大增长。常见传感器的应用领域和工作原理列于表1.1。按照其用途，传感器可分类为： 压力敏和力敏传感器 ，位置传感器 ， 液面传感器 能耗传感器 ，速度传感器 ，热敏传感器，加速度传感器，射线辐射传感器 ，振动传感器，湿敏传感器 ，磁敏传感器，气敏传感器，真空度传感器，生物传感器等。以其输出信号为标准可将传感器分为： 模拟传感器——将被测量的非电学量转换成模拟电信号。数字传感器——将被测量的非电学量转换成数字输出信号(包括直接和间接转换)。膺数字传感器——将被测量的信号量转换成频率信号或短周期信号的输出(包括直接或间接转换)。开关传感器——当一个被测量的信号达到某个特定的阈值时，传感器相应地输出一个设定的低电平或高电平信号。
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电力系统在台稳定计算式电力系统不正常运行方式的一种计算。它的任务是已知电力系统某一正常运行状态和受到某种扰动，计算电力系统所有发电机能否同步运行 1运行说明： 请输入初始功率S0，形如a+bi 请输入无限大系统母线电压V0 请输入系统等值电抗矩阵B 矩阵B有以下元素组成的行矩阵 1正常运行时的系统直轴等值电抗Xd 2故障运行时的系统直轴等值电抗X d 3故障切除后的系统直轴等值电抗 请输入惯性时间常数Tj 请输入时段数N 请输入哪个时段发生故障Ni 请输入每时段间隔的时间dt
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该文主要研究开发了适用于电力有源滤波器、开关磁阻电机调速系统等现代电力电子装置的开关稳压电源.该电源采用双端反激式功率变换电路,降低了功率MOSFET截止期间的所承受电压应力,减小了管子的耐压要求.该文首先详细分析了多输出电流型双端反激式开关电源的基本工作原理,并在此基础上建立了一套系统的、准确的稳态数学模型及动态小信号模型.根据所建立的数学模型,结合自动控制原理,对闭环控制系统进行了稳定性分析研究,提出了稳定运行条件,给出了闭环系统的参数设计.然后根据已建立的数学模型,利用MATLAB软件仿真分析了系统的稳定性,同时建立了PSPICE实时仿真电路模型,进行了深入细致的计算机仿真研究,验证了理论设计的正确性、合理性.最后设计了一套38W、六路输出的原理样机,给出了相关的实验波形和实验结果分析.
上传时间： 2013-06-25
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v无刷直流电动机具有结构简单、可靠性高、维护方便、运行效率高和调速性能好等优点，随着微处理器技术、电力电子技术、控制理论，以及低成本、高磁能积永磁材料的发展，得到越来越广泛的应用。无刷直流电动机采用无位置传感器控制，电动机结构更加简单，应用范围扩大，相对于有位置传感器控制优势明显。本论文围绕无刷直流电动机的无位置传感器控制进行较为系统和深入的研究。 首先，论文从基本电磁定律出发，在分析无刷直流电动机结构和工作原理的基础上，建立了无刷直流电动机的数学模型，为分析无刷直流电动机无位置传感器控制奠定基础。 其次，根据无刷直流电动机反电势过零检测原理，对反电势过零检测法的各种实现方法进行研究，比较各种实现方法的优缺点，指出它们的适用范围。在此基础上，给出带通滤波法及其简化电路形式，提出使用带通滤波器获取反电势三次谐波的方法。论文将直流电源负端电压作为带通滤波法和带通滤波三次谐波法的参考电平。 论文对无刷直流电动机无位置传感器控制中的关键问题-起动方法进行研究，在详细分析“三段式”起动方法的实现过程的基础上，给出了从外同步到自同步平稳切换的条件。论文在研究无刷直流电动机无位置传感器控制换相方法的基础上，提出了一种新的换相方法，提高了电动机运行平稳性和系统稳定性。在带通滤波三次谐波法中使用该换相方法，无需对三次谐波积分即可得到换相时刻。 滤波器是反电势法中反电势过零检测电路的重要组成部分。论文在分析无刷直流电动机端电压信号特点的基础上，给出滤波电路的技术要求，根据滤波器基本设计原理，分别对一阶RC无源带通滤波器和二阶RC有源低通滤波器进行电路设计和参数计算，并通过实验验证理论分析和仿真结果。这些为通过检测反电势过零点获得可靠的换相信号创造了条件。 论文还分析了无刷直流电动机无位置传感器控制中产生转子位置检测误差的原因，提出了相应的校正方法。通过分析无刷直流电动机的换相过程，建立了换相状态的等效电路和数学模型，研究了转子位置误差引起的电动机超前、滞后换相现象，及其由此产生的非导通相环流，在理论分析的基础上，进行了仿真计算，并与实验结果对照分析。 功率器件的功率损耗分析在逆变器设计和提高控制系统的可靠性方面具有重要作用。论文构建了由IGBT组成的简化逆变器模型，并进行仿真研究。针对不同的开关频率和栅极电阻，定量计算了IGBT开关过程中各阶段的功率损耗，给出了变化规律，对逆变器的设计具有重要的指导意义。最后，论文研制了基于反电势过零检测法的无位置传感器无刷直流电动机控制系统，控制系统由硬件和控制软件两部分组成。硬件部分包括主电源整流滤波电路、控制电源电路、反电势过零检测电路、驱动和逆变电路以及保护电路等，控制软件包括电动机起动模块(包括定位、加速、切换)、电动机运行控制模块(包括过零检测及校正、换相)和各保护功能模块。对系统进行了调试，并对论文中所分析和提出的各种方法进行了相关的实验研究，给出了实验结果。
上传时间： 2013-06-06
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石油钻采设备通常工作于公共电网所不及的沙漠、海洋和陆地等环境场合，其中的电站子系统由数台柴油发电机组及其相应的控制系统构成，为石油钻机提供动力电源（小电网供电系统）。石油钻机中的钻井设备（绞车、泥浆泵和转盘等）由大功率的交流或直流电动机驱动，根据钻井工艺需要调节转速和控制转矩，因此，通常采用VFD变频调速系统或SCR直流调速系统来满足钻井工艺要求。众所周知，电力电子装置（VFD变频传动系统和SCR直流传动系统）对电力系统带来谐波污染，尤其是对柴油发电机组小电网系统，谐波污染的问题将更为严重，而且SCR电驱动系统的功率因数较低，也给小电网系统带来额外负担，影响供电质量。因此，对石油钻机电驱动系统进行谐波抑制和提高功率因数，显得尤为重要。本论文正是针对此问题进行的研究和实践。 本文对石油钻机电驱动系统的构成及其工作原理作了介绍，重点分析了SCR和VFD电驱动系统谐波和无功功率产生的原因及危害，结合国内外的研究成果，提出对石油钻机电驱动系统进行谐波抑制和无功补偿的方案，并将其应用到实际的工程项目中。 石油钻机电驱动系统为典型的多谐波源系统，本文对各个谐波源进行了详细地分析，并且将多个谐波源进行了合成叠加和计算，来确定对电网系统总的影响（电压畸变率）；针对SCR和VFD电驱动系统的结构和特点，提出了对SCR和VFD系统进行谐波抑制和无功功率补偿的不同解决方案，即：对SCR电驱动系统，采用有源滤波器+动态无功功率补偿的办法，来消除谐波和改善功率因数；而对VFD电驱动系统，采用有源滤波器来消除谐波即可。 对石油钻机SCR和VFD电驱动系统谐波进行的分析和计算，为两系统谐波抑制的方案选型和系统优化提供了设计依据。本文选用适合于柴油发电机组小电网供电系统的有源滤波器（额定电压为690V）来滤除谐波，在系统结构上，采用一个谐波源配置一个有源滤波器的方法，主要解决了CT和PT连接的问题，实践证明系统配置合理，滤波效果良好。同时对SCR电驱动系统设计了动态无功补偿装置，通过实测数据验证了本文对SCR电驱动系统的无功进行了有效地补偿。
上传时间： 2013-04-24
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随着电力电子技术的发展，开关电源的小型化、高频化成为趋势，其中各个部分工作时的电磁干扰问题也越来越严重，因此开关电源的电磁兼容性也越来越引起人们的重视。目前，软开关技术因其能减少开关损耗和提高效率，在开关电源中应用越来越广泛。本文的主要目的是针对开关电源中的电磁干扰进行分析，研究软开关技术对电磁干扰的影响，并且提出一种抑制共模干扰的滤波方法。 本文首先介绍了电磁兼容的定义、开关电源EMI的特点，论述了开关电源中EMI的研究现状。从电磁干扰的三要素出发，介绍了开关电源中电磁干扰的干扰源和干扰的耦合通路。分析了电感、电容、高频变压器等器件的高频特性，并介绍了线性阻抗稳定系统(LISN)的定义和作用。在了解了软开关基本概念的基础上，本文以全桥变换器为对象，介绍了移相全桥ZVS的工作原理，分析了它在实现过程中对共模干扰的影响，并在考虑IGBT寄生电容的情况下，对其共模干扰通道进行了分析。然后以UC3875为核心，设计了移相全桥ZVS的控制电路和主电路，实现了软开关。为了对共模干扰进行抑制，本文提出了一种新型的有源和无源相结合的EMI滤波器，即无源部分采用匹配网络法，将阻抗失配的影响降到最低；有源部分采用前馈控制，对共模电流进行补偿。 针对以上提出的问题，本文通过Saber软件对移相全桥ZVS进行了仿真，并和硬开关条件下的传导干扰进行了比较，得出了在高频段，ZVS的共模干扰小于硬开关，在较低频段改善不大，甚至更加严重，而差模干扰有较大衰减的结论。通过对混合滤波器进行仿真，取得了良好的滤波效果，和传统的无源EMI滤波器相比，在体积和重量上都有一定优势。
上传时间： 2013-05-28
上传用户：iswlkje
本书主要阐述设计射频与微波功率放大器所需的理论、方法、设计技巧，以及将分析计算与计算机辅助设计相结合的优化设计方法。这些方法提高了设计效率，缩短了设计周期。本书内容覆盖非线性电路设计方法、非线性主动设备建模、阻抗匹配、功率合成器、阻抗变换器、定向耦合器、高效率的功率放大器设计、宽带功率放大器及通信系统中的功率放大器设计。 本书适合从事射频与微波动功率放大器设计的工程师、研究人员及高校相关专业的师生阅读。 作者简介 Andrei Grebennikov是M／A—COM TYCO电子部门首席理论设计工程师，他曾经任教于澳大利亚Linz大学、新加坡微电子学院、莫斯科通信和信息技术大学。他目前正在讲授研究班课程，在该班上，本书作为国际微波年会论文集。 目录 第1章 双口网络参数 1.1 传统的网络参数 1.2 散射参数 1.3 双口网络参数间转换 1.4 双口网络的互相连接 1.5 实际的双口电路 1.5.1 单元件网络 1.5.2 π形和T形网络 1.6 具有公共端口的三口网络 1.7 传输线 参考文献 第2章 非线性电路设计方法 2.1 频域分析 2.1.1 三角恒等式法 2.1.2 分段线性近似法 2.1.3 贝塞尔函数法 2.2 时域分析 2.3 NewtOn.Raphscm算法 2.4 准线性法 2.5 谐波平衡法 参考文献 第3章 非线性有源器件模型 3.1 功率MOSFET管 3.1.1 小信号等效电路 3.1.2 等效电路元件的确定 3.1.3 非线性I—V模型 3.1.4 非线性C.V模型 3.1.5 电荷守恒 3.1.6 栅一源电阻 3.1.7 温度依赖性 3.2 GaAs MESFET和HEMT管 3.2.1 小信号等效电路 3.2.2 等效电路元件的确定 3.2.3 CIJrtice平方非线性模型 3.2.4 Curtice.Ettenberg立方非线性模型 3.2.5 Materka—Kacprzak非线性模型 3.2.6 Raytheon(Statz等)非线性模型 3.2.7 rrriQuint非线性模型 3.2.8 Chalmers(Angek)v)非线性模型 3.2.9 IAF(Bemth)非线性模型 3.2.10 模型选择 3.3 BJT和HBT汀管 3.3.1 小信号等效电路 3.3.2 等效电路中元件的确定 3.3.3 本征z形电路与T形电路拓扑之间的等效互换 3.3.4 非线性双极器件模型 参考文献 第4章 阻抗匹配 4.1 主要原理 4.2 Smith圆图 4.3 集中参数的匹配 4.3.1 双极UHF功率放大器 4.3.2 M0SFET VHF高功率放大器 4.4 使用传输线匹配 4.4.1 窄带功率放大器设计 4.4.2 宽带高功率放大器设计 4.5 传输线类型 4.5.1 同轴线 4.5.2 带状线 4.5.3 微带线 4.5.4 槽线 4.5.5 共面波导 参考文献 第5章 功率合成器、阻抗变换器和定向耦合器 5.1 基本特性 5.2 三口网络 5.3 四口网络 5.4 同轴电缆变换器和合成器 5.5 wilkinson功率分配器 5.6 微波混合桥 5.7 耦合线定向耦合器 参考文献 第6章 功率放大器设计基础 6.1 主要特性 6.2 增益和稳定性 6.3 稳定电路技术 6.3.1 BJT潜在不稳定的频域 6.3.2 MOSFET潜在不稳定的频域 6.3.3 一些稳定电路的例子 6.4 线性度 6.5 基本的工作类别：A、AB、B和C类 6.6 直流偏置 6.7 推挽放大器 6.8 RF和微波功率放大器的实际外形 参考文献 第7章 高效率功率放大器设计 7.1 B类过激励 7.2 F类电路设计 7.3 逆F类 7.4 具有并联电容的E类 7.5 具有并联电路的E类 7.6 具有传输线的E类 7.7 宽带E类电路设计 7.8 实际的高效率RF和微波功率放大器 参考文献 第8章 宽带功率放大器 8.1 Bode—Fan0准则 8.2 具有集中元件的匹配网络 8.3 使用混合集中和分布元件的匹配网络 8.4 具有传输线的匹配网络 8.5 有耗匹配网络 8.6 实际设计一瞥 参考文献 第9章 通信系统中的功率放大器设计 9.1 Kahn包络分离和恢复技术 9.2 包络跟踪 9.3 异相功率放大器 9.4 Doherty功率放大器方案 9.5 开关模式和双途径功率放大器 9.6 前馈线性化技术 9.7 预失真线性化技术 9.8 手持机应用的单片cMOS和HBT功率放大器 参考文献
上传时间： 2013-04-24
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作为电子类专业学生，实验是提高学生对所学知识的印象以及发现问题和解决问题的能力，增加学生动手能力的必须环节。本设计的目的就是开发一套满足学生实验需求的信号源，基于此目的本信号源并不需要突出的性能，但经济上要求低成本，同时要求操作简单，能够输出多种波形，并且利于学生在此平台上认识信号源原理，同时方便在此平台上进行拓展开发。 设计中运用虚拟仪器技术将计算机屏幕作为仪器面板，采用EPP接口，同时在FPGA上开发控制电路，为后续开发留下了空间，同时节省了成本。本设计采用地址线16位，数据线12位的静态RAM作为信号源的波形存储器，后端采用两种滤波类型对需要滤波的信号进行滤波。启动信号时软件需要先将波形数据预存在存储器中便于调用，最后得到的结果基本满足教学实验的需求。 本文结构上首先介绍了直接采用DDS芯片制作信号源的利弊，及作者采用这种设计的初衷，然后介绍了信号源的整体结构，总体模块。以下章节首先介绍FPGA内部设计，包括总体结构和几大部分模块，包括：时钟产生电路，相位累加器，数据输入控制电路，滤波器控制电路，信号源启动控制电路。 然后介绍了其他模块的设计，包括存储器选择，幅度控制电路的设计以及滤波器电路的设计，本设计的幅度控制采用两级DA级联，以及后端电阻分压网络调节的方式进行设计，提高了幅度调节的范围。对于滤波器的设计，依据不同的信号频率，分成了4个部分，对于500K以下的信号采用的是二阶巴特沃斯有源低通滤波，对于500K以上至5M以下信号采用的五阶RC低通滤波器。 在软件设计部分，分成两个部分，对于底层驱动程序采用以Labwindows/CVI为平台进行开发，利用其编译和执行速度快，并且和LabVIEW能够很好连接的特性。对于上层控制软件，采用以LabVIEW为平台进行开发，充分利用其图化设计，易于扩展。 论文最后对所做工作进行了总结，提出了进一步改进的方向。
上传时间： 2013-04-24
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滤波器电路设计:一、实验目的 1. 熟悉二阶有源滤波电路幅频特性和相频特性。 2. 掌握二阶有源滤波电路的快速设计方法。 3. 掌握二
上传时间： 2013-06-16
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