一种虚拟LCR测试仪的设计

介绍了一种基于自由轴法实现的虚拟LCR测试仪。它利用FPGA实现直接数字频率合成,产生正弦信号作为激励源;相敏检波器采用数字全波鉴相,改善了鉴相效果;应用程序使用LabVIEW开发,通过串口实现对硬件的控制。该LCR测试仪可实现100H~10KHz任意频率点处对被测元器件的阻抗测量。     

旋转变压器转角及幅值的微机测量系统

旋转变压器的转角及幅值测量系统采用嵌入式微机,通过整形电路、鉴相电路和脉冲填充法计算出定 子和转子相位角,利用采样保持器、A／D转换器测量出幅值的大小,实现对角度和幅值的实时测量与显示．     

三角形取样鉴相数字合成器锁相环中的混沌

研究三角形取样鉴相数字合成器锁相环中的混沌现象。其方法是先对三角形取样鉴相数字合成器锁相环系统作离散化处理,得到相应的离散化系统模型;系统中的环路滤波器采用RC积分滤波器,鉴相器采用三角形鉴相特性;通过验证离散化系统相应的低维系统存在快返反射点,证明了当系统方程满足一定条件时,原系统有混沌输出。最后导出了混沌与系统参数间的关系式。     

动态饱和鉴相鉴频器

在鉴相鉴频器的复位路径中插入可变延迟单元,利用反馈动态调节延迟时间,可消除死区并且不受环境变化的影响;采用多级鉴相鉴频器,可扩展鉴相鉴频器的工作范围,改善输入输出的非线性,提高鉴相鉴频性能。文章综合两者的优势,提出了一种动态饱和鉴相鉴频器,并把其应用在锁相环中,结果表明该电路在增加的功耗开销小于0.44%的情况下,使得锁相环的锁定时间减小了14%。     

器件及设备时延的线性比相法测量

用线性比相方法进行器件及设备的时延测量，不但测量精度高而设备构成相当简单。可以较容易地获得ｎｓ量级直至０．１ｎｓ以上的测量精度，是值得推广的方法。该文叙述了双谐波混频器相位差法、单路分频控制鉴相及参差鉴相等高线性度鉴相方法在高精度时延检测中的应用及误差分析，并指明了应注意的事项。     

一种新型自整角机测角方法

该文通过严格的数学证明和实验研究，提出一种新型的自整角机测角方法－鉴相式测角方法，并且给出了数字化测角的具体电路。实践证明，采用鉴相式测角方法可以在不采用Ａ／Ｄ和Ｖ／Ｆ转换器件的情况下很方便地实现高精度数字测角，降低系统设计的复杂性和成本。     

改进的TMBOC调制信号闸波相关鉴相方法

为了实现卫星导航系统中时分二进制偏移载波调制信号的无模糊抗多径跟踪问题,提出一种基于闸波相关的改进鉴相方法．首先,将时分二进制偏移载波调制信号与偏移0.5个码片的W2形闸波和偏移0.5个码片的伪随机码分别进行相关;然后,将相关结果相乘,即可获得无模糊且对称性良好的码鉴相曲线．对所提方法得到的码鉴相曲线的性质进行了分析和实验仿真,结果证明: 这种方法实现简单,且得到的鉴相曲线基本具有较好的中心对称性,具有较强的抗多径能力,能够实现无模糊跟踪．所提方法相对于已有的闸波相关方法更加适合于时分二进制偏移载波调制信号的鉴相．     

CMOS锁相环中快速鉴相鉴频器的设计

摘要：为了实现高速锁相环电路,通过分析经典CMOS锁相环的鉴相鉴频器,针对其延迟时间过长的问题,设计了可用于CMOS锁相环中的快速鉴相鉴频器．整个电路采用了0．13μmCMOS工艺,通过HSpice仿真软件测试表明,该快速鉴相鉴频器与经典鉴相鉴频器相比,延迟时间可以缩短一半．     

抗抖型增量编码器转角与转速测量仪的设计

设计了基于抗抖动鉴相电路和PCI-1780数据采集卡的增量式光电编码器转角与转速测量仪,避免了由于抖动产生的测量误差。采用Lab VIEW软件编程,配合数据采集卡,实现了转角及转速的实时采集、处理与存储功能,提高了旋转角度与转速的检测精度和效率。通过分析编码器工作原理以及抖动产生过程,设计了测量仪的抗抖鉴相电路,避免了增量式光电编码器误码的产生。利用Multisim软件进行了仿真分析,验证了设计的有效性。分析结果表明测量仪的测量精度、软硬件便捷性和可靠性高,可广泛应用于各类转角与转速测试系统中。     

基于等效鉴相频率的新型相位噪声测量系统

提出了一种基于等效鉴相频率的新型相位噪声测量系统。利用频率信号间相位差周期性变化的规律,无需频率归一化便可完成相互间的线性相位比对。通过参差鉴相器获取相位差信息,经低通滤波及相关信号处理后得到参考源的压控信号,进而实现相位锁定并在锁定后提取被测信号的相位噪声信息送入频谱分析仪,从而实现了相位噪声的高精度测量。该系统可以用一个参考源完成任意频率信号的相位噪声测量,而且参考源的相位噪声低、频率稳定度高、压控范围宽。实验结果和分析表明了该系统设计的合理性和先进性,与传统相噪测量系统相比,具有测量精度高、电路结构简单和成本低的优点,具有广泛的应用和推广价值。     

特定消谐PWM在抑制相敏检波器谐波响应中的应用

为了提高相敏检波器的带宽,解决相敏检波器存在谐波响应的问题,通过分析各种不同频率信号输入时相敏检波器的输出情况,发现相敏检波器产生谐波响应的根本原因在于采用对称方波作为参考信号,提出了采用特定消谐PWM作为相敏检波器的参考信号来有效地抑制相敏检波器谐波响应的新方法。实验结果表明,相敏检波器的谐波响应被抑制了47dB以上,带宽上限提高了3倍。     

基于FPGA的全数字轴角变换算法

为实现低成本、高集成度的全数字轴角变换系统,使用ΔΣ调制技术构建频率、幅值连续可调的激磁信号发生器,对采样点进行优化控制及滤波处理.使用CORDIC算法进行鉴相,通过PI调节器实现快速闭环跟踪,实现一种基于FPGA的全数字闭环角度解算算法.使用Verilog HDL语言编写了ΔΣ调制器、采样时序控制器、CORDIC鉴相器及PI调节器等IP核,搭建了基于Xilinx公司XC3S400型号FPGA的实验平台.实验结果表明:所提出的全数字轴角变换系统,在不增加伺服系统成本的条件下,依靠FPGA的快速并行运算能力,通过分时复用的方法,可实现具有高精度和高动静态特性的全数字轴角变换.     

基于FPGA的数控移相正弦信号发生器的设计

本文介绍了基于FPGA技术,利用VHDL编程并加以简单的外围电路构成的数控移相正弦信号发生器。具体应用FPGA芯片及D／A转换器,采用直接数字频率合成技术（DDS）,设计实现了一个频率、相位可控的正弦信号发生器。采用此方法设计的数控移相正弦信号发生器能够产生频率、相位均可数字式预置并可调节的两路正弦波信号,频率范围为20Hz至20kHz,相位差范围为0．359°,步进为1°。     

基于FPGA器件的PWM方式正弦信号发生器设计

文章阐述了基于FPGA器件应用PWM方式产生幅度频率可调的模拟正弦波的一种方法。即在产生某一频率信号时,让采样脉冲的周期保持不变,而占空比做相应的变化。即先离线计算出正弦表,在每一个采样周期内改变一次占空比,改变的规律按正弦表的变化,这样输出的信号经过滤波电路滤掉高次谐波以后就变换成相应的正弦波。设计经可编程芯片实现功能,经过验证设计系统的输出信号具有以下特点:稳定性和平滑行都很好,且相应的参数调节方便;这种信号产生方式相比传统的信号产生具有较高的频率分辨率,且易于实现频率相位幅度的数控调制。相比于DDS技术,PWM方式的主要优点是从处理器到被控系统信号都是数字形式的,无需进行数模转换。能进一步的提高信号的抗干扰能力,可广泛应用在测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。     

基于FPGA的标准正弦波信号源设计

该文介绍一种利用频率合成波形发生技术、通过单片机结合FPGA器件设计的两路相位差可调的程控低频正弦波信号发生器,输出正弦波频率分辨率0.1Hz,两路相位差分辨率0.1°,输出波形失真小、频率精度高、稳定性好,该电路设计新颖、集成度高,可作为基准信号源模块用于电能表校验等高精度系统中。     

基于FPGA的逆变电源设计

逆变电源由逆变主电路、控制电路、驱动电路、滤波电路、采样电路组成。其中,SPWM逆变控制器是正弦波逆变电源的核心,它利用SPWM技术对正弦波逆变电源的频率和幅值进行调节与控制。采用FPGA进行数字化控制系统的设计,与普通MCU和DSP设计相比,处理速度快、集成度高、设计周期短,具有较高的性价比。     

基于FPGA的数控移相正弦信号发生器设计

本文介绍了基于FPGA技术,利用VHDL编程并加以简单的外围电路构成的数控移相正弦波信号发生器。该装置能够产生频率、相位均可数字式预置并可调节的两路正弦波信号,相位差范围为0-359°,步进为1°。     

液体表面与界面特性研究的新途径

本文建立了激光与液体一维表面张力驻波的相互作用原理,为研究液体表面与界面的特性提供了简捷而精确的测试手段。在理论方面,给出了表面张力波光栅衍射理论的方程式(21),从而开创了新的研究方法,该实验装置如图1所示,从测试技术方面提供了新的测试方法,并取得了精确度高,重复性好的效果。因此为液体表面与界面动态特性的研究,开拓出新的研究途径。     

一种嵌入式微小长度自动测量装置的设计

介绍了一种用于对微小长度进行自动测量的嵌入式系统装置,由单片机模块、FPGA、DDS正弦信号发生电路、差动耦合变压线圈和机械传动组件、电压检测电路、电机驱动电路等组成.本装置利用电磁变换的特性和差动变压的原理,结合最新的嵌入式系统控制技术,针对微小长度和微小长度变化量进行自动定位和检测,测量精度≤0.05 mm,装置结构简单,使用方便,而且可以根据不同的应用要求进行灵活变换.     

基于DDS技术的双通道波形发生器

利用FPGA芯片及DA转换器,采用直接数字频率合成技术(DDS),设计实现了一个频率、相位可控的函数波形发生器,同时阐述了直接数字频率合成技术的工作原理、电路结构、及设计的思路和实现方法,经过设计和电路测试,该函数波形发生器可以实现双路相同、波形不同,相位输出及双路不同波形输出,证明了基于FPGA的DDs设计的可靠性和可行性.