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基于TMS570的数控高精度电流源设计与实现

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通信电源技术 2021年第5期38卷 1-3页

作者：杨启帆曹琳雷文龙中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所陕西西安710068

针对传统Howland电流源电路受输出负载影响,稳定性差、控制精度低以及分辨率低的问题,以TMS570为控制核心,设计上位机软件控制12 bits数模转换器(Digital to Analog Converter,DAC)产生电压基准,实时控制改进型Howland电流源电路。同时... 详细信息

针对传统Howland电流源电路受输出负载影响,稳定性差、控制精度低以及分辨率低的问题,以TMS570为控制核心,设计上位机软件控制12 bits数模转换器(Digital to Analog Converter,DAC)产生电压基准,实时控制改进型Howland电流源电路。同时通过软硬件实时采样、比较,精确控制、补偿、反馈电流值,提高了整个电路的安全性和准确性。测试结果表明,该电流源输出不受负载影响,安全性、电流精度以及分辨率适用于力矩电机等高精度和高安全性要求,并且易于扩展升级。

关键词：电流源 Howland电路 TMS570 数模转换

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DDS直接数字频率合成技术的研究

甘肃科技纵横 2021年第5期50卷 20-22页

作者：李鹏陕西机电职业技术学院陕西宝鸡721001

直接数字频率合成,也可简称为DDS,其主要应用于频率合成领域,并起着核心作用。直接数字频率合成技术自诞生以来,一直备受人们关注,它提高了信号频率合成的精度与效率,而且让频率合成的方法变得简单,并且易于实现。DDS的原理是利用特定... 详细信息

直接数字频率合成,也可简称为DDS,其主要应用于频率合成领域,并起着核心作用。直接数字频率合成技术自诞生以来,一直备受人们关注,它提高了信号频率合成的精度与效率,而且让频率合成的方法变得简单,并且易于实现。DDS的原理是利用特定的频率来控制寄存器,通过数字方法累加相位,得到的数值再用正弦函数表查询,从而得到离散的数字量的数据值,最后经过DAC数模转换器输出模拟正弦波。随着近几年频率合成技术的快速进步,DDS技术被广泛应用于通讯技术、无线导航、信号传输和电子雷达等领域,而且其已经成为一种不可或缺的频率合成方面的技术手段。

关键词：直接数字频率合成技术控制寄存器数模转换模拟正弦波

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基于CPCI的软件无线电数字前端设计

基于CPCI的软件无线电数字前端设计

作者：李川北京邮电大学

学位级别：硕士

移动通信技术已经经过了几十年的发展,目前已经经过了3G时代并朝着LTE全面开始商用的道路前进。由于移动通信网络用户不断增加,通信速率也随着技术的变革不断提升,给目前的移动通信网络带来了两大难挑战：能耗不断提高、成本不断增加。... 详细信息

移动通信技术已经经过了几十年的发展,目前已经经过了3G时代并朝着LTE全面开始商用的道路前进。由于移动通信网络用户不断增加,通信速率也随着技术的变革不断提升,给目前的移动通信网络带来了两大难挑战：能耗不断提高、成本不断增加。而采用软件无线电技术的新型基站能耗和成本相比于传统的基站有大幅的下降,并且还具有高性能、可扩展等优点,这使得基于通用处理器的软件无线电技术更加引起人们的兴趣,并且逐渐成为实现LTE的未来基站的最有潜力的技术。为了验证LTE实时通信链路在基于通用处理器的软件无线电平台上的实现,需要搭建软件无线电测试验证平台。数字前端是软件无线电系统中的关键组件之一,主要作用是完成软件无线电系统中的模数／数模转换部分和为射频前端与PC内存间提供高速率、低延迟的数据通道。首先,本论文从对软件无线电发展的分析和对CPCI技术应用的介绍开始,阐述了基于通用处理器的软件无线电的LTE实时通信测试验证平台这个模块化的、可扩展的、可重配置的平台设计的目的和意义。说明了本课题的研究背景与现实需求,同时介绍了本课题设计的主要工作。其次,本论文提出了软件无线电数字前端系统的的总体构架,再给出系统中各板卡的作用、功能与板卡架构,接着完成对关键器件的选型和接口协议的选择,从而给出软件无线电数字前端系统的总体设计方案。再次,围绕总体方案完成其中作者独立设计的数模／模数转换板的完整的设计。包括：数模／模数转换板的主处理器相关电路、模数转换模块、数模转换模块、串行配置电路、时钟分配网络、电源系统的原理图设计;层叠结构、板上布局、信号走线、平面分割等PCB设计要点;系统各个关键模块的测试和验证。最后,对软件无线电数字前端的设计工作做出总结并且对未来的工作做出了展望。本论文课题来源于2012年度“新一代宽带无线移动通信网”国家重大科技专项无线新技术项目课题——支持基带集中处理的RAN构架研究（课题编号2012ZX03003008-003）,和2012年度北京市科技计划TD-LTE基站设备研发项目课题——TD-LTE基站通用处理器原型样机研发（课题编号D121100002112002）。设计实现的软件无线电数字前端系统为这两个项目课题提供了高效的硬件验证平台。

关键词：软件无线电 LTE 数模转换模数转换

基于软件无线电的高速信号处理平台设计与实现

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基于软件无线电的高速信号处理平台设计与实现

作者：刘建勋西安电子科技大学

学位级别：硕士

现代软件无线电技术是将一定频段的无线电信号接收下来并转换为数字序列，利用数字技术对信号进行多样化处理，从而实现各种各样的功能。软件无线电因其强大的功能和灵活的信号处理算法，在各种无线通信领域得到广泛应用，尤其是在智能... 详细信息

现代软件无线电技术是将一定频段的无线电信号接收下来并转换为数字序列，利用数字技术对信号进行多样化处理，从而实现各种各样的功能。软件无线电因其强大的功能和灵活的信号处理算法，在各种无线通信领域得到广泛应用，尤其是在智能天线领域和卫星导航抗干扰领域，因此对软件无线电技术的研究是很有意义的。本文根据实际工程需要，在对软件无线电理论进行深入研究的基础上，设计实现一款高速信号处理硬件平台，调试成功并实现部分功能。具体工作如下：首先，介绍软件无线电的发展历史，分析软件无线电技术与传统通信技术的优势，然后简单介绍软件无线电技术的发展现状及其发展趋势。其次，介绍三种软件无线电的硬件结构，并分析每一种结构实现的难易程度。然后详细介绍了软件无线电相关理论，如采样原理，包括低通采样、带通采样和过采样，数字下变频、数据抽取与内插、数字滤波器等基本理论，对每一个理论从时域和频域角度进行简单的数学分析。然后，详细叙述该硬件平台设计的每一个环节，从平台的整体结构设计到每一个模块芯片的选型、各个模块的硬件设计、PCB设计以及后续的硬件调试过程。每一个模块都详细介绍了所选择芯片的性能，硬件设计中的时钟问题，电源问题以及接口设计等。最后，详细介绍了在硬件平台上实现若干功能的过程和方法，并展示测试结果，如利用锁相环产生需要频率的时钟、产生数字本振、数字上下变频、数据采集等，平台的性能也比较满意。

关键词：软件无线电硬件设计模数转换 FPGA 数模转换

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环剪仪测控系统设计与实现

实验室研究与探索 2013年第6期32卷 40-42页

作者：万琦张瑞鹏段清明吉林大学仪器科学与电气工程学院吉林长春130026 吉林大学实验室与设备管理处吉林长春130026

环剪仪测控系统设计基于Windows视窗操作系统,设计部分主要包括控制系统、采集系统、上位机控制显示系统。控制系统通过数模转换电路完成,以实现环剪仪的电压控制功能;采集系统通过多路模数转换电路完成,以实现多通道数据存储及传输功能... 详细信息

环剪仪测控系统设计基于Windows视窗操作系统,设计部分主要包括控制系统、采集系统、上位机控制显示系统。控制系统通过数模转换电路完成,以实现环剪仪的电压控制功能;采集系统通过多路模数转换电路完成,以实现多通道数据存储及传输功能;上位机控制显示系统应用LabVIEW设计,可以实现数据波形实时显示。通过模拟实验可以验证,环剪仪测控系统能够输出由上位机设定并经数模转换的电压信号来控制环剪仪的工作,环剪仪的多个传感器采集的模拟信号经模数转换后可以传到上位机中储存并以波形形式实时显示。

关键词：环剪仪控制系统数据采集数模转换模数转换

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高性能数字中频系统的研究与实现

高性能数字中频系统的研究与实现

作者：张平北京邮电大学

学位级别：硕士

高性能数字中频系统是TD-LTE综测仪中的关键组件之一,主要作用是完成中频信号的收发处理。为实现对中频信号的正确采集和再现,需要高性能的ADC和DAC,中频数据处理部分也需要高性能的FPGA,系统中还需要高性能的锁相环芯片为各电路模块提... 详细信息

高性能数字中频系统是TD-LTE综测仪中的关键组件之一,主要作用是完成中频信号的收发处理。为实现对中频信号的正确采集和再现,需要高性能的ADC和DAC,中频数据处理部分也需要高性能的FPGA,系统中还需要高性能的锁相环芯片为各电路模块提供低抖动的时钟。本板和基带处理板之间、主控之间还需要各种高速串行接口以完成数据通信。论文的主要工作是论述高性能数字中频系统的设计与实现,本论文涉及中频收发机拓扑的研究、系统关键器件的选型、系统总体设计、原理图设计、PCB设计、焊接调试。涵盖从需求分析,系统设计、详细设计、制版焊接、现场调试等一系列完整的硬件系统开发流程。本文的主要内容如下：首先介绍了本论文的背景、现状、研究意义。其次分析了数字中频系统在整个综测仪中的位置与作用,分析了收发信机的拓扑,完成了FPGA的选型,给出了系统的总体设计。然后将系统分为FPGA外围电路、接收链路、发送链路、时钟电路、供电电路等模块,然后详细描述了每个模块的原理图设计。接下来研究了PCB设计要点,研究了PCB层叠的设计方法、高密度PCB的布局方法、高速信号的走线策略。紧接着,分析了系统各关键模块的调试,包括电源模块的调试、数模混合系统调试方法论、ADC和PLL的指标测试。最后对整篇论文进行了总结及展望。论文所设计的数字中频系统功能完备,稳定可靠,可大规模用于TD-LTE综测仪中。

关键词：中频收发信机数模转换模数转换锁相环

一种10位200MHz电流舵型数/模转换器设计

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一种10位200MHz电流舵型数/模转换器设计

作者：曾庆和复旦大学

学位级别：硕士

本篇论文主要探讨了一个十位双模式电流驱动的数字模拟转换器（DAC）电路的设计、分析与实现。数字转换器可分为数字部分和模拟部分。在数字部分的设计是将六个高位元（MSB）转换为热码,四个低位元（LSB）使用二位元码,以达到较佳的差... 详细信息

本篇论文主要探讨了一个十位双模式电流驱动的数字模拟转换器（DAC）电路的设计、分析与实现。数字转换器可分为数字部分和模拟部分。在数字部分的设计是将六个高位元（MSB）转换为热码,四个低位元（LSB）使用二位元码,以达到较佳的差动非线性误差（DNL）及确保电路的单调性（monotonicity）。在模拟电路部分,电流单位可提供不同的电流以实现电压和电流操作的功能。此外电流源的而积也经过适当的选择,以克服制程误差所带来的器件失配问题。电压模式采用夸阻放大器将输出电流透过电阻转换成电压。电流模式则直接驱动负载电阻。此外也设计了一个高速低切换点的开关切换器,以降低低数字转换器在切换过程中所造成的短时毛刺（glitch）的错误。在讨论了电流舵DAC的电流源有限输出阻抗,电流源失配,稳定时间（settling time）,电流单元开关动作等各种非理想性后,分别针对各个问题对电路进行了分析设计,然后开始实施电路。给出了整体的架构后,分别阐述了每一个子模块的设计考虑和电路图,最后讨论了版图考虑和电流单元矩阵的开关方案,并对版图进行了优化。此DAC电路采用0.25um 1P5M CMOS制程来实现。整个芯片核心面积为0.15rmm2,面积较小

关键词：数模转换精度双模毛刺器件匹配版图优化

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基于FPGA的高速多通道数据采集系统设计

电子技术应用 2013年第4期39卷 55-57,61页

作者：甘建伟秦付军王鹏西华大学机械工程与自动化学院四川成都610039

介绍一种基于FPGA的数据采集系统的设计,以CycloneⅡ系列的EP2C35F484芯片为主控单元,配合模数转换芯片ADS7825和USB传输控制芯片CY7C68013,并结合外围电路实现了采集系统。基于QuartusⅡ9.0平台,实现了对ADS7825芯片和CY7C68013芯片的... 详细信息

介绍一种基于FPGA的数据采集系统的设计,以CycloneⅡ系列的EP2C35F484芯片为主控单元,配合模数转换芯片ADS7825和USB传输控制芯片CY7C68013,并结合外围电路实现了采集系统。基于QuartusⅡ9.0平台,实现了对ADS7825芯片和CY7C68013芯片的控制与通信,并采用Verilog硬件描述语言,实现了系统的仿真,给出了系统核心模块的时序仿真波形图。经测试,系统实现了对多路模拟信号的采集,具有良好的稳定性、快速性。

关键词：数据采集现场可编程门阵列通用串行总线数模转换

基于Modbus通讯协议变频器速度给定系统的改造及设计

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山东化工 2020年第11期49卷 157-161页

作者：吴征喻支乾催化剂齐鲁分公司山东淄博255300

变频器作为电动机调速控制设备,具有多种速度设定方法,一般包括:面板设定、电压信号设定、电流信号设定以及通讯数据设定。通讯数据设定普遍采用工控机及变频器的RS485接口进行数据传输,采用Moubus通讯协议,传输介质采用双绞线,一条双... 详细信息

变频器作为电动机调速控制设备,具有多种速度设定方法,一般包括:面板设定、电压信号设定、电流信号设定以及通讯数据设定。通讯数据设定普遍采用工控机及变频器的RS485接口进行数据传输,采用Moubus通讯协议,传输介质采用双绞线,一条双绞线可带32台设备。变频器依据设定的频率,通过对电动机进行调速实现物料泵的流量调节,安装于泵出口处的流量变送器将流量信号输入工控机,工控机将此信号与设定值计算,输出设定频率值,整个系统组成闭环反馈控制系统。在实际的应用过程中主要存在两方面的问题,一是,由于不同型号变频器通讯数据命令(数据读、写)及数据地址不同,工控机只能固定针对某一型号的变频器进行控制,不能实现对通用变频器的控制,在变频器损坏且同型号变频很难购买的情况下,其它型号的变频器不能替代。二是,在控制系统出现故障时,由于通讯数据不能使用传统仪表进行测量,很难尽快判断是仪表通讯故障还是电气设备故障,为此对系统进行改造及设计。本设计采用Altiumdesigner作为硬件电路设计工具,电路由单片机、通讯电路、显示电路及转换电路组成,软件采用Maplab集成开发环境,利用C语言进行编程,本文列出了完整电路及软件。

关键词： Modbus通讯协议 RS485接口变频器单片机数模转换