基于∑-△噪声整形技术和过采样技术的数模转换器(DAC)可以可靠地把数字信号转换成为高精度的模拟信号。采用这一结构进行数模转换具有诸多优点,例如极低的失配噪声和高的可靠性,便于作为IP模块嵌入到其他芯片系统中等,更重要的是可以得到其他DAC结构所无法达到的精度和动态范围。在高精度测量、音频转换、汽车电子等领域有着广泛的应用价值。 由于非线性和不稳定性的存在,高阶∑-△调制器的设计与实现存在较大的难度。本设计综合大量文献中的经验原则和方法,首先阐述了∑-△调制器的一般原理,并讨论了一般结构调制器的设计过程,然后描述了稳定的高阶高精度调制器的设计流程。根据市场需求,设定了整个设计方案的性能指标,并据此设计了达到16bit精度和满量程输入范围的三阶128倍过采样调制器。 本设计采用∑-△结构,根据系统要求设计了量化器位数、调制器过采样比和阶数。在分析高阶单环路调制器稳定性的基础上,成功设计了六位量化三阶单环路调制器结构。在16比特的输入信号下,达到了90dB左右的信噪比。该设计已经在Cyclone系列FPGA器件下得到硬件实现和验证,并实现了实时音频验证。测试表明,该DAC模块输出信号的信噪比能满足16比特数据转换应用的分辨率要求,并具备良好的兼容性和通用性。 本设计可作为IP核广泛地在其他系统中进行复用,具有很强的应用性和一定的创新性。
上传时间： 2013-07-10
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永磁同步电机(PMSM)是一种性能优越、应用前景广阔的电机。永磁同步电机调速系统是以永磁同步电机为控制对象，采用变压变频技术对电机进行调速的控制系统。因其具有能耗低、可靠性高、控制精确等优点，在许多领域得到广泛的应用。然而，转子无阻尼绕组的PMSM的采用变频技术开环运行时，系统不太稳定，电机效率有所下降，转子温升高，易造成钕铁硼永磁体退磁，危及电机安全运行，有时甚至还会出现失步现象，系统无法运行。PMSM控制系统稳定运行控制都是建立在闭环控制基础之上的，因此如何获取转子位置和速度信号是整个系统中相当重要的一个环节。当前，在大多数调速驱动系统中，最常用的方法是在转子轴上安装位置传感器。但这些传感器增加了系统的成本，降低了系统的可靠性和耐用性。因此，在一些特殊及控制精度要求不很高的场合，无传感器控制将会得到广泛的应用。它通过测量电动机的电流、电压等可测量的物理量，通过特定的观测器策略估算转子位置，提取永磁转子的位置和速度信息，完成闭环控制。本文以无位置传感器PMSM控制系统作为研究对象，介绍了永磁同步电机的结构及其数学模型，详细地阐述了空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术的理论基础及其波形的产生机制，并对闭环控制策略进行了研究。鉴于数字信号处理器(DSP)TMS320LF2407控制芯片出色的性能和丰富的外设资源，使用该芯片设计了控制系统的硬件系统和软件系统，通过对整个控制系统的试验调试，实现了永磁同步电机的无位置传感器控制。 本文借助于MATLAB建立了永磁同步电机的仿真数学模型，并根据空间矢量脉宽调制的工作原理，构建了永磁同步电机调速控制系统的仿真模型。系统采用αβ定子静止坐标系下的数学模型，依据滑模变结构控制原理，对永磁电机的转子位置角θe和转速ωe进行实时在线估算，不断修正估算位置^θe，控制定子旋转磁场与转子磁场垂直并保持与转子同步旋转，实现电机的闭环调速运行。理论分析和仿真结果表明，所提出的永磁同步电机无传感器控制方法具有较强的鲁棒性和令人满意的性能。
上传时间： 2013-04-24
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基于过采样和∑-△噪声整形技术的DAC能够可靠地把数字信号转换为高精度的模拟信号(大于等于16位)。采用这一架构进行数模转换具有诸多优点，例如极低的失配噪声和更高的可靠性，便于实现嵌入式集成等，最重要的是可以得到其他DAC结构所无法达到的精度和动态范围。在高精度测量，音频转换，汽车电子等领域有着广泛的应用价值。 本文采用∑-△结构以FPGA方式实现了一个具有高精度的数模转换器，在24比特的输入信号下，达到了约150dB的信噪比。作为一个灵活的音频DAC实现方案。该DAC可以对CD/DVD/HDCD/SACD等多种制式下的音频信号进行处理，接受并转换采样率为32/44.1/48/88.2/96/192kHz，字长为16/18/20/24比特的PCM数据，具备良好的兼容性和通用性。 由于非线性和不稳定性的存在，高阶∑-△调制器的设计与实现存在较大的难度。本文综合大量文献中的经验原则和方法，阐述了稳定的高阶高精度调制器的设计流程；并据此设计了达到24bit精度和满量程输入范围的的5阶128倍调制器。本文创新性地提出了∑-△调制器的一种高效率流水线实现结构。分析表明，与其他常见的∑-△调制器实现结构相比，本方案具有结构简单、运算单元少等优点；此外在同样信号采样率下，调制器所需的时钟频率大大降低。 文中的过采样滤波模块采用三级半带滤波器和一个可变CIC滤波器级联组成，可以达到最高128倍的过采样比，同时具有良好的通带和阻带特性。在半带滤波器的设计中采用了CSD编码，使结构得到了充分的简化。 本文提出的过采样DAC方案具有可重配置结构，让使用者能够方便地控制过采样比和调制器阶数。通过积分梳状滤波器的配置，能够获得32/64/128倍的不同过采样比，从而实现对于32～192kHz多种采样率输入的处理。在不同输入字长情况下，通过调制器的重构，则可以将调制器由高精度的5阶模式改变为功耗更低的3阶模式，满足不同分辨率信号输入时的不同精度要求。这是本文的另一创新之处。 目前，该过采样DAC已经在XilinxVirtexⅡ系列FPGA器件下得到硬件实现和验证。测试表明，对于从32kHz到192kHz的不同输入信号，该DAC模块输出1比特码流的带内信噪比均能满足24比特数据转换应用的分辨率要求。
上传时间： 2013-07-08
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设计一种基于P89V51RD2的功率因数测量仪，采用光电隔离器和专用数码管驱动器。该测量仪是以增强型单片机P89V51RD2为核心，大大简化系统硬件设计。而软件部分采用模块化设计思想，采用中值滤波和小数补偿算法，实现功率因数的高精度测量。实验测试表明，该功率因数测量仪测量精度高，运行稳定可靠。 Abstract: A power－factor measurement instrument based on P89V51RD2is designed，which uses optical coupler and specific LED drive chip.The power factor measurement instrument uses P89V51RD2as a core of which greatly simplifies the system design.Furthermore，modularization software is developed in detail.The high precision power－factor measuring system is realized by the center value filter and fractional compensation algorithm.Experiments manifests that the power－ factor measurement instrument is high precision，steady and reliable.
上传时间： 2014-12-27
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该系统由单片机89S52控制模块，程控宽带放大模块，整形模块，FPGA内频率、相位差测量模块等构成，采用等精度测频法测出频率和周期，可测量有效值为0.01～5V，频率范围1Hz～20MHz信号的频率、周期信号，精度高达10-6。采用计数法测量相位差，该系统可测量有效值0.5～5V，频率10Hz～100kHz信号的相位差，精度为1°。系统功能由按键控制，测量结果实时显示，人机界面友好。 Abstract: The system consists of the following functional blocks:89S52microcontroller controlling module,programmable amplifier module,comparator module,frequency and phase difference testing module in the FPGA.The system use the equal accuracy frequency-examining technique it measures frequency and circle of signal which its ranges is from1Hz to20MHz and the amplitude of which its range is from0.01Vrms to5Vrms,precision is up to10-6.Using of count method,the system detects the phase difference of signal,the amplitude of whic its range is from0.5Vrms to5Vrms and the frequency of which its ranges is from10Hz to100kHz,precision is up to1°,The system functions is controlled by certain keys,measurement results are displayed in real-time and it is friendly interface.
上传时间： 2013-11-04
上传用户：CHINA526
以89S52单片机和EP1C6Q240C8型FPGA为控制核心的多功能计数器，是由峰值检波、A/D转换、程控放大、比较整形、移相网络部分组成,可实现测量正弦信号的频率、周期和相位差的功能。多功能计数器采用等精度的测量方法，可实现频率为1Hz～10MHz、幅度为0.01～5Vrms的正弦信号的精确测频，以及频率为10Hz～100kHz、幅度为0.5～5Vrms的正弦信号精确测相。液晶显示器能够实时显示当前信号的频率、周期和相位差。该多功能计数器精度高，界面友好，实用性强。 Abstract: A multi-function counter，which uses89S52MCU and EP1C6Q240C8FPGA as a control core，consists of peak detector，A/D conversion，program-controlled amplification，compared shaping and phase-shifting network part.The counter measures the frequency，period and phase of sinusoidal signal.With the equal precision method,the multi-function counter achieves the precise frequency measurement of the sinusoidal signal which its frequency is from1Hz to10MHz，its amplitude is from0.01Vrms to5Vrms，as well as the accurate phase measurement of the sinusoidal signal which its frequency is from10Hz to100kHz，its amplitude is from0.5Vrms to5Vrms.The LCD monitor real-time displays the frequency，period and phase difference of current signal.The multi-function counter features high precision，friendly interface，and strong practical.
上传时间： 2013-11-15
上传用户：gy592333
量热仪是能源生产和能耗企业必备的重要测量仪器,其测量精度和效率直接影响着经济效益。为了提高量热仪的测量精度，整个量热系统的测温精度、准确性、稳定性等诸多方面都需要得到改善和提高。本文给出了采用单片机及铂电阻PT1000 为核心器件的高精度恒温式自动量热仪设计。燃料的价值就在于燃烧过程中能够发热，因此燃烧热量就成为评估燃料质量最重要的指标，而燃烧热量通常是由量热仪来测量的。因此，量热仪是能源生产和能耗企业必备的重要仪器,其测量精度和效率直接影响着经济效益。量热仪可分别用于电力、煤炭、焦炭、石油、化工、水泥、军工、粮食、饲料、木材、木炭以及科研等行业测量固体、液体等可燃物资的发热量。由于其应用范围很广，因此研制出更高测量精度和效率的量热仪具有很好的发展前景及经济效益。我国是产煤大国，而衡量煤炭质量的最重要指标之一是其燃烧发热量。因而，目前国内普遍采用以发热量作为动力煤计价的主要依据。由于煤炭的发热量主要是利用量热仪来测定，因此，目前恒温式自动量热仪在包括煤炭生产以及用煤单位如电力等系统广泛应用。但由于其在测温过程中不可避免地会受到客观和人为干扰，准确性受到一定影响。为了解决这一问题并根据现有量热仪存在的其它缺点，本文所设计的量热仪采用了以单片机为控制单元，选用更高精度的铂电阻PT1000 作为温度传感器，精心设计相关电路，增加信号处理单元，采用LabVIEW 设计操作界面等，不仅提升了量热仪的测量精度，而且具有良好的性价比。
上传时间： 2013-12-29
上传用户：lvzhr
量热仪是能源生产和能耗企业必备的重要测量仪器,其测量精度和效率直接影响着经济效益。为了提高量热仪的测量精度，整个量热系统的测温精度、准确性、稳定性等诸多方面都需要得到改善和提高。本文给出了采用单片机及铂电阻PT1000 为核心器件的高精度恒温式自动量热仪设计。燃料的价值就在于燃烧过程中能够发热，因此燃烧热量就成为评估燃料质量最重要的指标，而燃烧热量通常是由量热仪来测量的。因此，量热仪是能源生产和能耗企业必备的重要仪器,其测量精度和效率直接影响着经济效益。量热仪可分别用于电力、煤炭、焦炭、石油、化工、水泥、军工、粮食、饲料、木材、木炭以及科研等行业测量固体、液体等可燃物资的发热量。由于其应用范围很广，因此研制出更高测量精度和效率的量热仪具有很好的发展前景及经济效益。我国是产煤大国，而衡量煤炭质量的最重要指标之一是其燃烧发热量。因而，目前国内普遍采用以发热量作为动力煤计价的主要依据。由于煤炭的发热量主要是利用量热仪来测定，因此，目前恒温式自动量热仪在包括煤炭生产以及用煤单位如电力等系统广泛应用。但由于其在测温过程中不可避免地会受到客观和人为干扰，准确性受到一定影响。为了解决这一问题并根据现有量热仪存在的其它缺点，本文所设计的量热仪采用了以单片机为控制单元，选用更高精度的铂电阻PT1000 作为温度传感器，精心设计相关电路，增加信号处理单元，采用LabVIEW 设计操作界面等，不仅提升了量热仪的测量精度，而且具有良好的性价比。
上传时间： 2013-11-07
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本文以气体流量的计量为背景，对理想气体状态方程、R-K状态方程等的测量误差进行了分析，提出了在线流量计量中温度、压力补偿，压缩因子Z的修正方法，并利用单片机实时在线补偿和修正，从而提高了气体流量计量的精度。
上传时间： 2013-11-23
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本文所设计的系统是基于AT89C52单片机控制的简易RLC测试仪。为了充分利用单片机的运算和控制功能，方便的实现测量。把参数R、L、C转换成频率信号f，然后用单片机计数后再运算求出R、L、C的值，并送显示。 转换的原理分别是RC振荡电路和电容三点式振荡电路。为了比较准确的测试而频率的计数则是利用等精度数字频率计完成。然后再将结果送单片机运算，并在LED显示器上显示所测得的数值。通过一系列的系统调试，本测试仪到达了测试标准。经过测试，
上传时间： 2013-12-22
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