应用于微传感器信号处理的混合电路系统的设计与实现

研究旨在设计一个应用于飞行器机翼表面边界层的流动监测系统。该系统主要由微传感器及其信号处理电路构成。本文的主要工作是微传感器信号处理电路系统中低功耗的模拟电路芯片的及相关数字电路板的设计,重点在于完成模拟电路芯片的具体应用。目的是将该模拟电路芯片良好地应用于该数字电路板,使其协同工作,构成一个完整的混合电路系统,以便在较低的成本下,较好地完成微传感器信号处理的任务。     

基于GP2010的移动GPS射频前端设计

对GPS射频前端进行了研究与设计,实现了GPS信号射频到数字中频的转化过程。应用GP2010芯片设计出了符合要求的GPS射频前端,包括前端滤波器、低噪声放大器,以及中频滤波器。介绍测试系统的搭建,对实际制作的电路板进行调试,并得出测试结果,为后期基于FPGA实现GPS基带数字信号处理提供GPS数字中频信号,为自主设计GPS接收机奠定了基础。     

无损检测系统的设计

介绍了一种无损检测的电路系统.系统首先利用传感器采集到微弱的缺陷信号,再将缺陷信号进行低噪声放大,然后通过电压比较判决电路将模拟缺陷信号变换成数字信号,最终将横、纵两路的输出信号送至单片机处理.在PCB设计中,将四路信号的放大、滤波、电压判决以及与逻辑功能做在一块板上,若被检测工件的直径较大,可以将传感器的个数以四的倍数增加,处理电路只需增加一个模块.     

可重用全数字频率检测电路的设计与实现

频率检测模块(FD)作为重要的传感器以及信号处理功能电路,被广泛应用在片上系统(SoC)及数字信号处理(DSP)电路中。在安全芯片产品中,FD作为安全传感器之一,对于芯片安全防护体系有着重要意义。传统的FD检测模块部分或全部由模拟电路实现,这会带来面积、功耗、以及工艺移植性问题。为此,我们尝试使用全数字FD电路对内部主时钟以及外部通信时钟进行频率超限检测。本文将简略叙述FD的原理,并在此基础上阐述数字FD电路设计,解释数字FD在实现过程遇到的难点与性能权衡,给出相应的解决方案及依据。本文所述的FD电路设计与实现方法具有一定的借鉴和参考意义。     

遮风板角度控制系统设计及优化

为实现遮风板角度控制,提出了一种以增强型单片机STC12C5A60S2为主控电路,3.0英寸TFT彩屏为显示单元,MMA7260Q加速传感器采集的模拟信号经12位A/D转换器TLC2543CN转换为数字角度信号,通过单片机处理信号,显示屏显示实时角度和PID调节,控制遮风板转角的设计方案。实验结果表明,该系统精度较高,并能够进行自动修正,达到设计要求。     

单片机在表面粗糙度测量系统中的应用

设计了一种以单片机和光纤传感器为基础构成的表面粗糙度测量系统。该系统由光纤传感器、信号检测电路、单片机处理电路和显示装置组成。其特点是系统性能稳定、适应性强、精度高,可以对不同加工方法的工件实现非接触和在线测量。重点给出了该系统的主要硬件和软件及实现方法。     

一种基于厚膜陶瓷电容的微位移传感器

为深入研究微纳米环境中物体的受力与运动状态,实现微纳米环境下的位置感知与位移操作,建立纳米尺度下位移、力检测的理论方法,研制了一种基于厚膜陶瓷电容的微位移传感器。通过采用厚膜混合集成工艺将信号处理电路与厚膜电容芯片一体化集成,即用厚膜电路替代PCB电路板,以达到降低由于温度效应和寄生电容等导致的非线性误差,提高传感器的分辨率和稳定性的效果。传感器性能标定实验结果表明,0~1 000nm量程范围内位移检测分辨率优于2nm,传感器稳定性得到显著提高,能够用于检测纳米级微小位移变化量。此外,还从材料物理属性和电路优化设计等方面分析了一体化集成的厚膜电路相对于PCB电路板的优越性。     

A low-power RF integrated circuit for implantable sensors

A low-power low-voltage analog signal processing circuit has been designed, fabricated, and tested. The circuit is capable of processing an analog sensor current and producing an ASK modulated digital signal with modulating signal frequency proportional to the sensor current level. An on-chip regulator has been included to stabilize the supply voltage received from an external RF power source. The circuit can operate with a power supply as low as 1 V and consumes only about 20 μW of power, which is therefore very suitable for implantable biomedical applications. The whole chip was laid out and fabricated in a 0.35 μm bulk CMOS technology. Experimental results show good agreement with the simulation results.     

基于DSP的激光标记数字控制系统设计

为了设计激光标记数字振镜控制系统,采用数字信号处理器芯片作为数字控制板的主处理器,使用具有高传输速率和支持热插拔的通用串行总线进行上位机与数字控制板的通信;标记图形的数据处理算法由具有高速运算能力的数字信号处理器完成,复杂可编程逻辑器件芯片完成控制信号的时序控制和输出,使用传送差分信号的RS-485总线进行控制系统与数字振镜和激光器的通信,根据理论分析和参量模拟,得到了对数字振镜的转动角度和激光器功率的高精度控制。结果表明,该系统可以实现实时、高速、高精度的激光标记。     

一种基于单片机的汽车电子点火系统的设计

介绍了一种基于单片机的电子点火系统的设计方法。系统采用AT89C2051单片机作为控制单元,依据曲轴位置传感器、温度传感器、爆震传感器和节气门开度传感器及相关调理电路获得转速、温度、爆震和负荷信号后,对其进行运算处理,计算出点火提前角,给出点火控制信号,控制点火电路在适当的时刻点火。完成了系统的硬件设计和软件设计并调试成功。     

位移传感器数据高精度采集电路设计

对位移传感器数据进行高精度采集是实现大型望远镜主镜位置监控的关键环节。详细分析了位移传感器数据采集电路的输入需求并依此设计硬件电路,将位移传感器信号经过缩放、滤波等调理后输入至ADC芯片ADS1259完成A/D转换;使用DSP芯片F28069读取ADS1259输出的数字信号,解析后发送给PC机进行处理与显示;同时设计了CAN总线接口,用来实现分布式采集电路组建局域网。经过测试,采集电路的分辨率可达到17bit,位移采集误差小于2um,相对误差小于0.01%,能够实现对位移传感器信号的高精度采集,为望远镜主镜监控提供保证和依据。     

基于AD9959的四通道高频信号源研制

设计了一种以直接数字频率合成（DDS）芯片为核心的四通道高频信号源,每通道均可独立输出1 Hz～200MHz的高频正弦波信号,输出幅度范围为1mVpp～4Vpp,谐波失真小于等于5%,且通道之间相位均独立可调。介绍了AD9959芯片的主要功能,给出了信号处理电路的设计及PCB板的电磁兼容设计。信号源经实际测试,输出频率范围、输出幅度范围和通道间相位调节等技术指标均达到设计要求。     

Latest advances in camcorder technology

Camcorders have been developed to be compact with high performance. Latest advancement of key technologies and devices such as digital signal processing LSI, six-layer printed circuit board with micro chips, high-speed power lens with linear motor, 103 K pixels 0.7-in LCD electronic viewfinder, and high-energy Li-ion battery are described. High-band format is also explained     

多通道高速ADC电路PCB设计技术浅谈

ADC是将模拟信号转换为数字信号的芯片,它在电路系统中的作用决定了它必然和其它大量数字电路一起使用,所以在其PCB设计中除了需要考虑一般PCB设计中要注意的问题之外,还要在多方面引起特别注意,尤其是在高速应用中。本文就针对多通道高速ADC电路设计的特点,以E2V公司的EV10AQ190芯片为例,重点讨论了包含多通道高速ADC的硬件电路设计中印刷电路板布局时所必须引起注意的问题,包括数字地和模拟地。数字电源和模拟电源的处理,ADC输入信号的隔离问题,采样时钟的处理和输出信号的阻抗匹配等问题。     

应用于激光雷达信号处理系统的放大电路接口设计

应用于激光雷达(LiDAR)测量系统的单芯片全集成信号处理电路系统的设计与实现,对于有效提高激光雷达整机测量精度、数据率,缩短测量时间,减小测量设备体积和功耗具有重要的意义。考虑到目前对于信号处理电路系统的研究中较少考虑芯片在实际使用环境中的接口问题,基于光电探测器、裸芯片、封装、传输线及测试板等诸多接口影响因素,运用协同仿真分析的方法,在电路系统的实际工作频段内,建立了一种精确的、能反映激光雷达信号处理电路系统放大电路芯片真实应用环境的接口一体化仿真模型,并通过S参数仿真对其进行验证。同时基于CMOS工艺,将设计得到的放大电路系统进行流片,在芯片输入端承载不同光电探测器寄生负载的情况下,对芯片性能进行测试,仿真结果与测试结果吻合较好,验证了该接口模型建立的可行性。     

一种倒车防碰撞系统的设计与实现

倒车防碰撞系统是一种辅助汽车泊车装置。系统由超声波收发电路、回波放大电路、语音提示电路、数码显示、报警及温度补偿电路组成。该文对系统的硬件电路及软件程序进行了研究,设计了系统各硬件的电路图及主要软件工作流程。在硬件部分中,控制芯片选用STC11F02E单片机;采用API8108A语音芯片设计语音提示系统;利用DS18B20温度传感器测取环境温度,实现测距的温度补偿;采用两片74LS164串并转换芯片实现5片数码管的实时显示。软件部分对测距及显示等程序进行了重点介绍。最后对系统进行测试验证了系统的准确性及可靠性,说明系统具有一定的实用价值。     

Infrared Real—time Thermal System Based on DSP

An infrared real-time imaging system using DSP(digital signal processor)as the kernel of digital signal processing board is presented.In this system,the imaging difference and nonuniformity correction method is developed on the chip taking advantage of DSP with high speed.The method combines hardware and software together,so that the difficulty for realizing such a method with other hardware can be overcome.     

一种高精度数字温度传感器电路

计算机技术的飞速发展使人类迈入数字化时代,传感器也在向数字化智能化靠拢,本文阐述了一种宽使用范围的智能温度传感器的设计思想,并对一款高精度低成本的样机做了较详细的介绍。该样机由单片机、模拟开关、运算放大器、RS232芯片等电路组成,电路可以处理多路温度信号,具有RS232和I2C两个标准通信口。该电路采用了从通信芯片窃取负电源的硬件方法,以及多重积分等软件方法,提高了测试精度,降低了电路成本。实验结果达到了预期的目的。     

红外热成像系统的采集与驱动电路设计

高精度采集电路是构成高精度红外热像仪的重要组成部分.在简单介绍红外热成像系统基本原理的基础上,给出了用法国ULIS公司的384×288元非致冷红外焦平面阵列探测器设计的红外成像系统的硬件构成.该系统采用CPLD复杂可编程逻辑器件作为采集与驱动时序电路的核心控制芯片,以VSP2566作为采集芯片,把探测器输出的模拟信号转...     

印制电路板设计与工艺对信号完整性的影响

信号完整性问题是高速数字系统的研究重点,其主要形式有反射、串扰与电磁干扰等。影响信号完整性的物理互连层包括集成电路、芯片封装、印制电路板和系统级连接四个部分,芯片和印制电路板是当前信号完整性研究的主要对象。本文主要阐述了印制电路板设计和工艺对信号完整性的影响。