采用数/模混合控制的交流电源的设计

介绍了一种采用数字和模拟混合控制的交流电源.该交流电源不仅能够输出频率幅值可调的正弦电压,而且能够输出周期性畸变电压.该电源采用数/模混合控制及重复控制方法,数字部分实现高精度的波形发生器和电压有效值控制;模拟部分采用电压电流瞬时值控制,提高响应速度.最后给出测试波形.     

基于STM32的运动耦合伺服转台速度控制系统设计

为实现某跟踪系统中运动耦合伺服转台独立的速度控制,并且达到响应快速、精确、平稳的速度控制,设计了一种基于STM32的速度控制系统.该系统以嵌入式微处理器STM32F103为核心构建,利用速度补偿法实现对耦合伺服转台独立的速度控制;系统通过PWM（脉宽调制）实现对电机转速的控制,采用速度和电流双环控制,控制算法采用模糊PID控制.控制耦合伺服转台按照给定的角速度转动,实验结果表明该系统稳定性好,静态、动态指标满足设计精度要求.     

一种CMOS蓝牙无线发送器电路

实现了一种低中频架构的CMOS蓝牙无线发送器,提出一种漏极开路输出的功率放大器电路结构.采用0.35 μm数字CMOS工艺制造.测试结果表明:该电路在3.3V电压下总静态电流为19mA;低频的二个DAC,二路低通滤波器和电压/电流转换电路均达到了设计指标;在实现功率控制的同时,完成射频信号的输出.     

一种CMOS蓝牙无线发送器电路

实现了一种低中频架构的CMOS蓝牙无线发送器,提出一种漏极开路输出的功率放大器电路结构.采用0 .35 μm数字CMOS工艺制造.测试结果表明:该电路在3.3V电压下总静态电流为1 9m A;低频的二个DAC,二路低通滤波器和电压/电流转换电路均达到了设计指标;在实现功率控制的同时,完成射频信号的输出     

多功能AB类四象限模拟乘法器

在AB类电流镜基础上应用跨导线性原理设计出一种新颖的电流平方/电流跟随器,并以该模块为基本单元综合设计出一种多功能的四象限模拟乘法器.该乘法器在内部结构和元件参数不变的情况下,根据输入、输出信号的选择可以实现电压模式和电流模式乘法器.采用TSMC 0.35μm CMOS集成工艺对电路进行PSPICE仿真测试,结果表明提...     

蓝牙数控直流电流源的设计

普通的直流电流源输出的电流值单一,只能在特殊的场合使用,通用性不强。而可以实现多级电流输出调节的传统直流电流源往往采用电位器调节输出电流,精度差,无法实现精确步进,且输出值经常跳变,使用不便。为了精确控制输出的电流值并满足新时代环境下的用电需求,文中提出一种蓝牙数控直流电流源的设计方案。系统采用STC12C5A60S2作为主控芯片,通过按键或者蓝牙调控改变输出的数字量;通过DAC0832构成的D/A转换模块将数字量转换为模拟电压,此电压经过反相放大器放大后,输入到由运算放大器LM675组成的电压转电流电路,将电压转换为相应的电流,只要控制单片机输出的数字量即可调节输出电流值。此外,实现步进10 mA,输出电流范围为200 mA～1 A,在LCD1602液晶屏上显示输出的电流值。经测试,所设计系统的输出电流具有较高精度,输出稳定、调节方便、控制精度高、显示直观、人机交互友好,使用蓝牙还可以实现电流值的远程控制。     

大功率汞灯电源测控系统研究

为确保大功率汞灯曝光系统能够稳定、安全可靠地运行,设计了一套较为完善的汞灯电源测控系统.采用适合强电磁干扰环境下的磁平衡电压电流传感器及相应信号处理电路;选用基于铂热电阻传感器Pt100的三线制恒电流激励温度信号检测线路;采用高线性光耦HCNR200构成模拟信号高电压隔离放大器输出控制信号;采用模拟PID控制与数字控制相结合的方式实现恒电流、恒功率控制;给出了采用模拟乘法器计算功率信号并进行负载线路功率损耗补偿的方法.实验结果表明,该系统恒电流控制稳定性达±0.05%,恒功率控制稳定性达±0.5%.     

光纤电流互感器用半导体激光器数字驱动电路设计

半导体激光器的输出性能直接决定了光纤电流互感器的测量精度和长期运行稳定性。为提高光纤电流互感器的测量精度与稳定性,设计了一种高精度半导体激光器数字驱动电路。以STM32微控制器为控制核心,利用高精度电流源芯片ADN8810实现驱动电流的精密控制,同时采用集成温控芯片MAX1978通过控制半导体制冷片的工作电流实现对激光器温度的精确控制。经实验测试,其输出电流稳定度为0.028%,温度控制稳定度为0.18%,激光器输出光功率稳定度达到0.06%,输出波长稳定度为0.05pm。该设计能够满足光纤电流互感器对光源输出性能的要求。     

一种手持式便携伺服阀测试仪的设计与实现

针对现阶段市场上常用的液控伺服阀测试仪普遍存在的重量大、移动困难,精确度及功能拓展性不强的现状,设计并实现了一种新型便携式伺服阀测试仪,主要功能是为伺服阀提供电源、输入信号,以及通过监测阀芯位置输出信号来确定阀芯的运动位置,可在工业现场对伺服阀进行测试。测试仪具有高效的DC/DC转换效率,通过多级闭环控制电路实现高精度、多量程和高稳定性的电流或电压输出,可以提供四种不同的指令,满足6+PE的信号规格。现场测试结果表明,该仪器运行稳定可靠、使用方便、测量准确,具有较强的通用性。     

四级交错单相有源功率因数校正器的研究

在家用变频空调等应用中,功率因数校正器(PFC)的功率等级越来越大。多级交错PFC可以有效地降低电源纹波电流,简化电感设计和提升系统效率。文中在描述这种PFC单周期控制原理基础上,提出了一种基于IGBT电流的电流合成方法,分析了四级交错并联PFC中IGBT占空比与纹波电流关系、输出滤波电容纹波电流和开关频率调制原理,并采用Matlab/Simulink进行了全面的仿真分析。为验证理论分析和仿真分析,基于RENESAS最新推出的模拟控制器R2A20104,设计和实现了额定输出功率8.0kW的四级交错PFC。结果表明,采用单周期控制、电流合成原理实现并联交错有源PFC是可行的,具有很好的输入端纹波电流抑制效果,且电感设计简化,并能提升系统效率。     

基于DRV595的激光器恒温控制系统

半导体激光器的输出波长和功率随温度变化而变化,为了确保激光器工作性能,须对其进行恒温控制。采用脉冲宽度调制功率驱动器DRV595驱动半导体制冷器的方法,设计了一种双向大电流输出的高精度温度控制系统。在S域对系统进行了建模分析,搭建经典比例-积分-微分控制器,采用桥式采样电阻,纯硬件电路实现,结构简单,省掉了数字控制器的复杂软件编写。在常温试验中取得了±0.03℃的控制精度,DRV595集成脉冲宽度调制和双向MOSFET,输出电流最大为±4A。双向电流驱动半导体热电制冷器,实现了无死区控制。结果表明,脉冲宽度调制方式驱动和低输出级电阻大大降低了功率耗散。该系统工作稳定、功耗低、控制精度较高,具有实用价值。     

大功率半导体激光器驱动电源及温控系统设计

为了解决大功率半导体激光器的输出波长和功率的稳定性问题,设计了一套大功率激光器恒流驱动电源及温控系统。利用深度负反馈电路实现对激光器驱动电流的恒流控制,采用硬件比例-积分（Proportional-Integral,PI）温控电路结合恒流驱动,控制半导体制冷器（Thermoelectric Cooler,TEC）的工作电流,实现激光器工作温度的精确控制。所设计的驱动电源可实现输出电流0~12.5 A连续可调,同时具有电流检测、过流保护、晶体管-晶体管逻辑（Transistor-Transistor Logic,TTL）信号调制等功能。所设计的温控系统的控制精度可达到0.05℃,同时设定温度连续可调,温度可实时监测。实验结果表明该设计能够保证稳定的电流输出和温度控制,满足大功率激光器的使用要求。     

基于Saber的SVPWM逆变器控制仿真

为了对航空航天飞机供电系统的变频系统的逆变部分做仿真,采用了空间矢量PWM（SVPWM）控制策略,使变频后输出的电流在正弦波附近变化。SVPWM是依据变流器空间电压（电流）矢量切换来控制变流器的一种控制策略。在仿真软件Saber环境下运用MAST语言根据SVPWM的控制算法建立了SVPWM的逆变模型的实验,得到了与理论分析符合的仿真实验结果。     

一种有刷直流电机驱动器的设计

基于混合集成电路工艺,采用三氧化二铝和氧化铍厚膜基片,设计了一种有刷直流电机驱动器,实现了有刷直流电机的控制。仿真结果表明,该驱动器的功率电压为54 V,稳态输出电流为10 A,峰值输出电流为20 A,通过脉冲宽度调制的方式实现电机调速。该驱动器具有体积小、输出功率大、可靠性高等特点,可被广泛应用于各类伺服系统。     

用于红外气体检测的高稳定性DFB激光器驱动电源

为了满足红外气体检测对高性能激光器驱动电源的要求,文中采用PID控制算法,设计并研制了一款高稳定的DFB激光器驱动电源。其硬件主要包括信号产生模块、压控恒流源模块、电路保护模块,具备输出电流保护功能。信号产生模块主要通过DDS产生正弦波,再通过比较器产生方波,同时采用DA转换技术实现直流波、三角波、锯齿波的输出。控制方案上采用PID算法,通过深度负反馈控制,实现高稳定电流输出。利用此驱动电源对中心波长为1 563.09 nm的DFB激光器进行驱动实验。结果表明,所研制的驱动电源具有输出波形类型、幅度和频率三者数控可调的功能,电流幅度范围为0~1 A;正弦、方波频率范围为1 Hz~1 MHz,三角、锯齿、直流波频率范围为1 Hz~100 Hz,频率分辨率为1 Hz;输出电流线性度为99.93%,长时间输出电流稳定度为0.019 7%。     

基于DSP的绝对式光电编码器串行接口设计

为了实现SSI接口的绝对式光电编码器在电机伺服控制系统中对电机位置的检测,采用了DSP芯片TMS320F2812的通用I／O口模拟SSI接口与绝对式编码器之间的通信,编写了模拟SSI接口通信时序程序并做了绝对式编码器位置检测实验,获得了绝对式编码器全范围的输出值,单圈数值为O-25536,经4096圈可输出范围O-268435456数值。得到了绝对式编码器在电机伺服控制系统中可实现位置精确采集和精确控制以及利用通用I／0口,实现SSI接口通信,其具有设计简单、成本低、易维护、位置检测精确以及可替代专用解码芯片的特点。     

半导体激光管驱动电源设计与实现

为提高半导体激光器光功率输出稳定性,并保证激光器安全、可靠工作,设计了半导体激光器的驱动电源。驱动电源主电路采用同步DC／DC方式,输出效率高;驱动电路可以产生200kHz触发脉冲,降低了输出电流的纹波,保证激光器输出功率稳．定;驱动电路带有过压比较器及过流比较器,保证激光器安全工作。经过仿真和实验表明：该驱动电源在20A工作时效率达到85％以上．纹波小于5％。     

基于差分编码技术的12.5 Gbit/s高速SerDes发射机

研究并设计了一种基于差分编码技术的12.5 Gbit/s高速SerDes发射机。该电路由并串转换模块、去加重控制模块和驱动模块组成。驱动模块采用电流模逻辑异或门结构,动态负载的加入可以在降低功耗的同时实现与传输线的阻抗匹配。首次提出在并串转换模块中加入差分编码电路的解决方案,以保证原码输出,从而使数据在发射机内完成差分编解码的过程。后仿真结果表明,发射机数据传输速度达到12.5 Gbit/s。此时发射机整体功耗为39 mW,输出总抖动为0.05 UI,远小于JESD204B标准所要求的0.3 UI。     

5~6GHz自适应线性化偏置的InGaP/GaAs HBT功率放大器

针对高质量无线局域网的传输需求,设计了一款工作在5~6 GHz的宽带磷化镓铟/砷化镓异质结双极型晶体管(InGaP/GaAs HBT)功率放大器芯片。针对HBT晶体管自热效应产生的非线性和电流不稳定现象,采用自适应线性化偏置技术,有效地解决了上述问题。针对射频系统的功耗问题,设计了改进的射频功率检测电路,以实现射频系统的自动增益控制,降低功耗。通过InGaP/GaAs HBT单片微波集成电路(MMIC)技术实现该功率放大器芯片。仿真结果表明,功放芯片的小信号增益达到32 dB;1 dB压缩点功率为28.5 dBm@5.5 GHz,功率附加效率PAE超过32%@5.5 GHz;输出功率为20 dBm时,IMD3低于-32 dBc。     

电路中远程控制命令高可靠传输模块的设计与实现

针对工控现场需要实现远程控制命令的高可靠发送和接收,设计了一种基于电流环传输命令信号的方法。硬件上采用光电耦合器HCPL-0631实现发送端到接收端信号的“电压/电流/电压”状态变换,命令的发送、传输、接收部分采用不共地方式来抑制噪声干扰。逻辑上采用有效的消抖方式滤除开关抖动和高频噪声。实验结果表明,该控制命令传输模块在恶劣的电磁环境下具有极强的抗干扰能力,能准确无误地传输控制命令。目前,在120米长线传输中已成功应用该模块实现控制命令的高可靠发送、接收。