可编程模拟器件在小信号测量系统中的应用

介绍一种小信号测量系统的设计。该系统利用了在系统可编程模拟器件ispPAC10完成模拟前端的多路信号选择、放大、调理(对信号滤波、积分、求和)及缓冲电路的设计。为了减少系统本身的零漂,系统使用了简单的精密电阻网络进行零漂的调整。89C51常用8位单片机和ICL7135 4位半双积分ADC实现了量程的自动切换,增益可控,并可用LED显示测量值。该电路的调试简单,测试精度高。     

高精度半导体激光二极管温度控制系统

本文使用通用器件，基于比例－ 积分－ 微分（ Ｐ Ｉ Ｄ） 控制技术精心设计了高精度温度控制系统，系统中的 Ｐ Ｉ Ｄ 调节器和相关的辅助电路以及恒温阱，保证了系统的高精度、高稳定性以及实用性。这些辅助电路包括精密电压源、工作温度点设定电路、积分饱和释放电路和温度调节状态显示电路等。系统设计精度为±１ ｍ Ｋ。实验显示，在长时间（ 大于８ ｈ） 内，系统温漂小于±１０ｍ Ｋ。最后分析了实验误差的来源和改进方法     

一种用于电磁脉冲测量的数字积分器设计

在激光打靶实验过程中会产生电磁脉冲(EMP)信号,测量这些电磁脉冲信号所使用的电场探头输出信号多数为微分信号,需要进行积分后才能得到测量结果。模拟积分器由于带宽限制,不能满足测量要求,需通过数字积分器完成积分。本文基于小波变换与傅里叶变换对数字积分器进行设计,采用小波软阈值法与低频去零漂法对微分信号中高频随机噪声及零漂误差进行处理。经过研究分析,可对上升时间小于100 ns的电磁脉冲信号进行积分,并取得较好的效果。     

基于运算放大器的前置电路误差分析及补偿

在信号调理电路中,运算放大器是信号调理电路的核心器件.零漂、温漂和共模电压等变化会引起输出误差,如果输入信号中混有噪声或运算放大器固有噪声过大,高精度ADC(Analog-to-Digital Convertor)就失去了意义.基于上述原因,文中提出一种补偿电路设计方法,该电路选型Ti公司的OPA192精密运算放大器,...     

一种低电压低温漂的基准电流源

设计一种低电压低温漂的基准电流源.首先通过带隙基准电路得到一个基准电压VREF,对输出管进行温度补偿.电压VREF接到一个NMOS输出管的栅极上,调节VREF使得这个输出管工作在零温漂区.这时输出管的阈值电压和迁移率随温度的变化率相互补偿,从而产生一个与温度无关的基准电流IREF.电路采用CSMC 0.5 μm DPTM CMOS工艺制造.通过流片验证,该电路输出管的零温漂点为(IZTC=215.4μA,VZTC=1.244 4 V),在-45～+125℃的范围内温度系数为8.1 ppm/℃,在2 V的电源电压下整个电路的功耗仅为0.45 mw.     

激光卡计的自动热平衡补偿

提出了激光卡计的自动热平衡补偿方法,研制了相应电路.采用这种补偿技术,使卡计“零漂”减小两个量级,能量探测率提高20倍.     

高精度I-FOG光电转换的设计与实现

为了提高闭环干涉式光纤陀螺（I—FOG）检测精度,根据I—FOG的信号特征,说明了光电转换对陀螺后级信号处理的影响。详细分析了转换电路的噪声模型。基于微弱信号检测的方法,设计了应用AD8099实现的一种低噪声、高精度光电转换电路。经实验得到了优良的零漂、零偏、低噪声指标,可满足闭环I—FOG的实用要求。     

小波域中值滤波在激光陀螺信号处理中的应用

各种随机噪声是导致激光陀螺产生误差的主要因素，且其性质特殊，很难用传统的滤波方法去除。为了减小激光陀螺的随机误差，提高测量精度，提出了小波域的中值滤波器滤波方法，对激光陀螺零漂数据进行了滤波，并采用Allan方差法对滤波效果进行了定量分析。结果表明，此方法的滤波效果优于中值滤波和小波软阈值滤波效果，能有效地减小激光陀螺零漂信号中的角度随机游走、角速度随机游走、速率斜坡、零偏不稳定性和量化噪声，提高激光陀螺零漂输出的稳定性。     

开环光纤陀螺数字解调的实现与探讨

提出了一种以数字信号处理器为核心的开环光纤陀螺数字解调方案,较好地解决了开环光纤陀螺解调电路的温漂问题,实验证明:在-40～+50 °C温度范围内其零漂为25°/h;当转速小于70°/h时,标度因子误差小于1.5×10-3.     

捷联惯导系统加速度计采集电路设计

为提高电路的稳定性,根据电流积分型I/F转换电路的电荷平衡原理,设计了一个基于动态自动校零运放ICL7650的加速度计采集电路.由于该运放的自动校零功能,使电路本身能够对零位和漂移进行自校正.介绍了采集电路的各个功能模块具体实现方案,对各器件的选型和参数确定做出详细的分析.着重介绍了恒流源的重要性和实现方法.经测试证明...     

采用BP神经网络的四频激光陀螺零偏的光强补偿方法

总结了环境因素对四频激光陀螺光强和零偏影响的3种常见方式,指出光强变化和零偏变化都是陀螺经环境因素作用后的外在表现,光强更能全面细致地反映环境因素对陀螺零偏的影响,提出了以光强为基准采用BP神经网络对零偏进行补偿的方法。建立了陀螺零偏的BP神经网络,采用该神经网络针对开机零漂、跳模和高低温冲击等3种不同的零漂产生机理分别进行了补偿实验,实验表明:该方法能够有效辨识产生零漂的不同机理并进行补偿,对提高复杂环境下陀螺的零漂性能有一定的参考意义。     

一种低温漂的CMOS带隙基准电压源的研究

为了满足深亚微米级集成电路对低温漂、低功耗电源电压的需求,提出了一种在0.25μm N阱CMOS工艺下,采用一阶温度补偿技术设计的CMOS带隙基准电压源电路。电路核心部分由双极晶体管构成,实现了VBE和VT的线性叠加,获得近似零温度系数的输出电压。T-SPICE软件仿真表明,在3.3 V电源电压下,当温度在-20~70℃之间变化时,该电路输出电压的温度系数为10×10-6/℃,输出电压的标准偏差为1 mV,室温时电路的功耗为5.283 1 mW,属于低温漂、低功耗的基准电压源。     

模拟积分器性能的实验分析及泄漏电阻的测量

长时间低零漂积分器在托卡马克装置中具有重要应用价值。本文就温度、湿度对模拟积分器运放的影响情况进行测量分析,总结了运放随温度、湿度的变化规律,这对设计研制高性能积分器具有较好的指导作用。积分器产生漂移的另一个重要方面是积分电容存在泄漏电阻,本文给出了测量积分电容等效泄漏电阻的方法,并给出了电容随电压的近似函数表达式。     

斩波稳零下自适应干扰对消系统的性能分析

分析了实际模拟自适应干扰对消系统中权值控制支路存在零漂时权值和误差的时域特性.零漂的存在易造成稳态权值偏离最优权值,导致干扰对消比显著下降,但不影响系统的平均收敛速度.斩波稳零法是克服零漂的主要方法,对采用基波斩波下系统的性能进行了理论推导,并通过仿真进行了分析.基波斩波导致系统成为时变系统,克服了零漂的同时,在权值中增加了新的频率分量,引入了新的干扰并导致干扰对消比有所降低.     

四频差动激光陀螺的零漂敏感性

腔长、磁场、增益、腔损等因素的变化是四频差动激光陀螺零漂的重要来源,为了提高陀螺精度,研究了零漂随这些因素的变化关系.首先固定谐振腔周长、互易偏频、法拉第偏频、腔损、峰值增益、多普勒加宽、气压、氖同位素比例,利用自洽方程组仿真了零漂随失谐频率和磁场的变化规律.然后分别改变谐振腔周长等8个参量,对零漂随失谐频率和磁场的变...     

激光型光纤电流传感器频率的零漂

激光型光纤电流传感器输出的读数是频率之差。首先从理论上分析了无外加电流时频差在零频附近的漂动,分析了法拉第旋转镜(FRM)旋转角偏离90°引起的频率零漂,并指出这是零漂随温度变化的主要原因,提出了克服零漂的具体措施。实验证明了上述分析的正确性和这些措施的有效性,使这种光纤电流传感器在实用化道路上前进了关键的一步。     

一种高精确度低功耗无片外电容LDO设计

设计了一种片上集成的高精确度、低功耗、无片外电容的低压差线性稳压器(LDO)。采用一种新型高精确度、带隙基准电压源电路降低输出电压温漂系数;采用零功耗启动电路和支路较少的摆率增强模块降低功耗,该电路采用CSMC 0.5 μm CMOS工艺。经过Cadence Spectre仿真验证,输出电压为3.3 V,在3.5~5.5 V范围内变化时,线性调整率小于0.3 mV/V,负载调整率小于0.09 mV/mA,输出电压在-40~+150 ℃范围内温漂系数达10 ppm/℃,整个LDO消耗17.7 μA的电流。     

四频差激光陀螺由于稳频精度局限等引入的零漂

本文分析了四频差动激光陀螺由于稳频精度局限等原因造成其左右旋陀螺在增益曲线上不对称，并导致比例因子不对称和这种不对称的不稳定从而引入零漂的机理；还分析了影响它们的因素；并代入实验测得的稳频精度值，估测了产生的零漂大小。     

智能仪器的零漂处理

零漂问题是影响智能仪器测控精度的一个重要因素。讨论由单片砀智能仪器的零漂处理方法。     

An Open-Loop Test of a Resonator Fiber Optic Gyro

谐振式光纤陀螺是基于光学Sagnac效应来测量载体旋转角速度的一种新型传感器.利用调相谱检测技术,建立了谐振式陀螺的开环响应测试系统.利用自行研制的锁相放大器和反馈控制电路,得到了线性度很好的解调曲线.从解调曲线的线性工作区可进一步得到系统的动态范围高达 4.2～-4.2rad/s.通过对顺时针和逆时针光路采用不同的频率调制,成功地观察到对应两个不同旋转方向的陀螺开环响应输出信号.最后,对系统的零漂进行了测试,在5s时间内观察到系统的零漂为0.02rad/s.