水听器用信号调理电路相关问题研究

水听器能够将水下的声音信号转换成为电信号,是声纳的重要组成部分。水听器输出信号微弱,为了更好地对获取到的信号进行进一步处理同时提高信噪比,通常水听器会辅以相应的信号调理电路。以水听器所使用的信号调理电路为研究对象,对有关程控增益以及程控滤波模块中可能产生误差的问题进行描述和研究,同时提出一种信号调理电路方案。经过实验验证,该方案能够较好地实现相应功能,达到预期效果,具有一定的实验与实用价值。     

基于AD8334的光声信号增益补偿电路实现与分析

旨在设计一套基于AD8334的宽带高增益光声信号调理电路,并通过FPGA控制增益线性变化来实现时间增益补偿(time gain compensation,TGC),以校正由于光与超声随传播深度改变的衰减而导致畸变的光声信号。实验证明该方案能有效地对高频光声信号进行放大和动态增益调节,对克服光声信号传播受深度影响的缺陷具有良好的效果。     

扫频型输电线路参数测量中自适应信号调理电路设计

设计了一种自适应信号调理电路,该电路主要由中心频率可调带通滤波器和自适应信号放大器组成。论文详细给出了基于数字信号控制器(DSC)、开关电容滤波器和程控增益放大器的实现方案。实验结果表明,该电路在200~800Hz的频带内具有良好的动态带通滤波和自适应信号放大功能,并在扫频型输电线路参数测量中得到了应用。     

基于DDS的中功率低频信号源的设计

介绍了一种新型的中功率低频（〈100Hz）信号源的设计过程,该信号源利用DDS模块作为系统基准信号的发生源,具有精度高,体积小操作方便等诸多特点。中间电路采用可控增益放大器芯片作为信号调理及处理模块,可提高信号整体的稳定性。后级电路采用变压器电路,可以有效放大信号源输出电压,满足各种应用要求。     

基于DCC的智能配电时序器信号采集研究与应用

针对目前航天技术应用产品常用信号采集方法存在的不足,设计了一种基于DCC(差分调理电路)的智能配电时序器信号采集方法。通过研究差分调理电路传输特性,分析差分调理电路在交流智能配电时序器和直流智能配电时序器不同情形下信号采集的应用情况,确立了基于差分调理电路的最优信号采集电路及采集编程算法。实际应用表明,采用差分调理电路的信号采集方式具有抑制共模,放大差模,抑制温漂,采集精度高,抗干扰能力强的优点。     

多波束成像声呐调理采集电路的设计

介绍了信号调理采集电路在多波束成像声呐系统中的作用,提出了一种基于可编程器件的信号调理采集电路的设计方案,实现了对180路声呐接收信号的调理和采集.在实现电路功能的基础上,设计并优化了电路拓扑结构,以减少自身噪声且抑制外来干扰.系统电路设计简洁,性能优良,且具有较强的灵活性.针对多波束成像声呐的通道幅相不一致,提出了信号采集后进行幅相校正的方案.实际测试结果表明,经调理采集和幅相校正后,系统各通道采集信号幅相一致,电路能够同时调理和采集180路水声信号,调理电路总的动态范围可达70 dB.     

数字合成高速脉冲的一种非线性调理技术

结合数字合成脉冲的技术特点及信号特征,提出利用恒流源差分放大电路具有非线性工作区的特点实现高频脉冲信号调理的方法。调理电路通过精密控制恒流源调整脉冲信号的输出幅度,脉冲信号的电平控制则是通过恒压源控制实现的。文章给出了脉冲信号特征分析,差分放大电路的非线性工作原理,非线性调理电路的具体设计实现与测试结果。     

基于加速退化试验的漏电信号调理电路性能退化及可靠性研究

在电子电路服役过程中,元器件退化会引起电路输出特性变化,降低电子电路的可靠性。漏电信号调理电路作为一种电子电路,其可靠性直接决定了漏电断路器的可靠性。以漏电信号调理电路为研究对象,首先基于灵敏度分析方法确定影响电路性能退化的关键元器件,并对漏电信号调理电路进行了以温度为加速应力、动作电流值为退化特征量的恒定应力加速退化试验;其次根据不同温度应力下的试验数据建立基于Wiener过程的漏电信号调理电路性能退化模型,并利用极大似然估计法求取退化模型的未知参数,进而得出寿命预测的概率密度函数和可靠度函数;最后利用阿伦尼斯(Arrhenius)方程外推出正常应力下漏电信号调理电路的预测寿命。相关结论可为不同电子电路的寿命预测及可靠度分析提供支撑。     

微信号检测的调理电路研究

本文通过对光纤位移传感器的调理电路研究 ,总结出降低微信号检测系统调理电路噪声的分析方法和实施措施。对微弱光信号的相位调制和电路、数字解理过程 ,给出了低噪声设计的理论依据、电路参数的选取原则和前置放大器设计的一般方法。所研制的调理电路与传感器相配合 ,使微小位移的分辨力达 0 0 0 5nm     

三类宽带高增益超声检测调理电路设计与比较

针对医用宽带超声小信号检测的不同效益需求,以分立元件、分立元件与集成运放结合、专用集成芯片3类可变增益放大电路为核心,分别给出不同类型的超声检测调理电路设计方案,并对其优缺点和适用范围进行了讨论。最后以PR5800超声收发器作为标准源,测试了基于放大器AD8334的实验电路,对脉冲超声信号进行放大和滤波,获得稳定的80 dB放大波形,并通过计算其信噪比换算了电路的输入噪声密度为0．7 nV／ Hz。所述电路能很好地达到80 dB最大增益、30 M Hz带宽＠80dB、输入噪声密度＜5 nV／ Hz的设计要求,为超声前端设计的成本、灵活度、方便性等问题提供了很好的参考。     

Sensitivity Analysis Approach of New Dynamic Harmonic Distortion Current Limits on Utility Grids

Abstract—Harmonic levels in distribution power systems are expected to rise in the future. Understanding the consumer load composition of each individual circuit and maximum harmonic limits can help utilities plan and mitigate power quality issues. This paper presents a sensitivity analysis approach of IEEE Standard 519 total harmonic distortion (THD) current limits on an actual utility model. A new dynamic harmonic index method for characterizing distribution power circuits is proposed, which utilizes the short circuit ratio (SCR) as the main parameter. OpenDSS is used as a modeling platform to study the THD of the voltage (THD_v), while increasing the harmonic spectrum of random consumer load points. The main goals are to: (1) identify voltage behavior in power utility networks when an increasing number of consumers operate at the Std. 519 limits, and (2) categorize utility circuits using available information. The short circuit at the point of common coupling, maximum demand load currents, and the circuit configuration are considered. Three actual utility circuits are analyzed and compared in terms of their SCR and one of these circuits is analyzed in depth as part of the sensitivity study. The proposed method is also compared with the conventional pure capacitor and tuned filter bank methods. Finally, a recommendation for new harmonic distortion current limits is provided.     

一种适用于HVDC带双无源谐波注入的串联型36脉波整流器

为了提升海上风电并网HVDC系统中的串联型二极管多脉波整流器的谐波抑制能力,提出一种基于直流回路双无源注入电路的串联型36脉波整流器。该整流器采用两个辅助无源注入电路,通过电流调制后产生电压注入谐波,最终可将交流侧输入相电压由12阶梯波倍增至36阶梯波。分析了双无源注入电路工作原理及特性。在此基础上,推导了整流器交流侧输入电压表达式。并以电压谐波畸变率最小为目标,设计了注入变压器的匝比参数。最后结合工程应用,讨论了辅助无源电路中二极管开路故障时系统的容错能力。理论分析及仿真结果表明,所提出的整流器具有谐波抑制能力强、结构简单、可靠性高和鲁棒性强等优点,更适用于高电压大功率场合。     

基于快速傅里叶变换算法的智能电表Matlab仿真

介绍了一种基于快速傅里叶变换(FFT)算法的智能电表的Matlab仿真模型,采用FFT算法对电力系统进行谐波分析,精确监测电力系统的功率因数、谐波分量及畸变率等参数。该模型包括电力系统波形发生器、信号调理、单片机等模块,可以对理论数据、电力系统仿真数据以及电网实际采样数据进行谐波分析。着重介绍了FFT数据处理模块,并通过Matlab软件Powergui模块FFT Analysis功能与该仿真模型产生的计算结果进行了比较,验证了该模型的正确性。     

逆变系统中非线性负载谐波失真消除的DSP控制

对于非线性负载所引起的谐波失真，传统的逆变系统通常采用复杂的大规模无源元件滤波方案来滤除。本文介绍了一种采用DSP控制的逆变器和谐波调节系统的滤波方案，并分析了逆变系统中使用实时数字信号处理控制方法的优点。     

碱金属热电转换器功率调节系统研究

针对碱金属热电转换器(AMTEC)的伏安特性,设计了DC/DC和DC/AC两级变换的功率调节系统.功率调节系统采用高频变压器隔离,避免了工频变压器产生的一系列问题.DC/DC变换器采用移相ZVS(零电压开关)PWM全桥变换和电压闭环控制,把AMTEC在较宽范围变动的输出电压变成稳定的直流电压.逆变器控制采用优化的特定消谐PWM技术,以滤波后总谐波含量(THD)为目标函数,计算预定开关角度.整个系统具有电压输入范围宽、转换效率高、输出波形THD低等优点.     

直流偏磁对500 kV变压器振动特性的影响分析

特高压直流工程单极-大地回路运行时,直流电流侵入大型变压器绕组,致使变压器振动加剧。为了深入了解直流偏磁对大型变压器振动特性的影响,分析了变压器的振动机理及直流偏磁的影响机制。在白鹤滩—江苏 ± 800 kV特高压直流输电工程调试期间,对500 kV三相变压器的中性点电流、振动信号进行了实测,量化了直流偏磁程度,分析了不同直流偏磁程度下变压器振动信号时域及频谱特征。提取了波形畸变比、奇偶次谐波能量比、累计能量占比、功率谱熵等特征量来分析直流偏磁对大型变压器振动特性的影响。结果表明：直流偏磁导致波形畸变,1个工频周期内2个半周期对应的振动波形不再对称分布;随着直流偏磁程度增加,振动信号主频分量改变,50 Hz倍频谐波分量增多,其中50 Hz奇次谐波增幅要大于偶次谐波,且影响主要集中在600 Hz以内;由于铁心饱和作用,直流偏磁增大到一定程度时,磁不平衡性降低,振动信号复杂度不再增加。     

A low‐power small‐area 10‐bit analog‐to‐digital converter for neural recording applications

In vivo neural recording systems require low power and small area, which are the most important parameters in such systems. This paper reports a new architecture for reducing the power dissipation and area, in analog‐to‐digital converters (ADCs). A time‐based approach is used for the subtraction and amplification in conjunction with a current‐mode algorithm and cyclical stage, which the conversion reuses a single stage for three times, to perform analog‐to‐digital conversion. Based on introduced structure, a 10‐bit 100‐kSample/s time‐based cyclical ADC has been designed and simulated in a standard 90‐nm Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS) process. Design of the system‐level architecture and the circuits was driven by stringent power constraints for small implantable devices. Simulation results show that the ADC achieves a peak signal‐to‐noise and distortion ratio (SNDR) of 59.6 dB, an effective number of bits (ENOB) of 9.6, a total harmonic distortion (THD) of ?64dB, and a peak integral nonlinearity (INL) of 0.55, related to the least significant bit (LSB). The ADC active area occupies 280µm × 250µm. The total power dissipation is 5µW per conversion stage and 20µW from an 1.2‐V supply for full‐scale conversion. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

电网谐波与无功电容器组的关联性分析

利用皮尔逊积矩相关系数分析方法将电网谐波电压畸变率与电网运行参数之间的关联性相结合,给电能质量数据分析与预警提供了一种新思路。分析计算结果表明,电网谐波畸变率与无功电容器组的投入量两者之间具有高度相关性。最后,基于分析结果对电网的无功电压优化控制提出了合理建议。     

单相逆变控制电路的DSP实现

本文简述了单相逆变电路的工作原理,分析其驱动信号生成的两种分立元件控制电路;提出利用数字信号处理器实现正弦脉宽调制,并结合德州仪器公司的TM320LF2407介绍几种方案的具体实现方法。通过实验验证,逆变电源频率稳定度,谐波失真度,已在车载发电系统中得到应用。     

解决高压电网谐波测量信号失真的新型测量系统与试验方法

介绍了一种适用于高压电网谐波测量的新型测量系统及试验方法。该谐波测量系统由TA末屏信号放大器和谐波信号数字分析设备组成。其测量信号是经过TA末屏电压信号放大器引入谐波信号数字测量分析系统的。应用该测量系统测试高压电网中的谐波，可以避免因高压电网中取自电容式电压互感器(CVT)的谐波测量信号失真的问题。河北南部电网中经过大量的CVT、TA末屏对比测试试验表明，该方法安全、方便、准确、实用，解决了CVT不能用于谐波测量的困扰。