數字超聲診斷設備在臨床診斷中應用十分廣泛,研制全數字化的醫療儀器已成為趨勢。盡管很多超聲成像儀器設計制造中使用了數字化技術,但是我們可以說現代VLSI 和EDA 技術在其中并沒有得到充分有效的應用。隨著現代電子信息技術的發展,PLD 在很多與B 型超聲成像或多普勒超聲成像有關的領域都得到了較好的應用,例如數字通信和相控雷達領域。 在研究現代超聲成像原理的基礎上,我們首先介紹了常見的數字超聲成像儀器的基本結構和模塊功能,同時也介紹了現代FPGA 和EDA 技術。隨后我們詳細分析討論了B 超中,全數字化波束合成器的關鍵技術和實現手段。我們設計實現了片內高速異步FIFO 以降低采樣率,仿真結果表明資源使用合理且訪問時間很小。正交檢波方法既能給出灰度超聲成像所需要的回波的幅值信息,也能給出多普勒超聲成像所需要的回波的相移信息。我們設計實現了基于直接數字頻率合成原理的數控振蕩器,能夠給出一對幅值和相位較平衡的正交信號,且在FPGA 片內實現方案簡單廉價。數控振蕩器輸出波形的頻率可動態控制且精度較高,對于隨著超聲在人體組織深度上的穿透衰減,導致回波中心頻率下移的聲學物理現象,可視作將回波接收機的中心頻率同步動態變化進行補償。 還設計實現了B 型數字超聲診斷儀前端發射波束聚焦和掃描控制子系統。在單片FPGA 芯片內部設計實現了聚焦延時、脈寬和重復頻率可動態控制的發射驅動脈沖產生器、線掃控制、探頭激勵控制、功能碼存儲等功能模塊,功能仿真和時序分析結果表明該子系統為設計實現高速度、高精度、高集成度的全數字化超聲診斷設備打下了良好的基礎,將加快其研發和制造進程,為生物醫學電子、醫療設備和超聲診斷等方面帶來新思路。
上傳時間: 2013-05-30
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針對信號檢測中經常存在的噪聲污染問題,利用小波分解之后可以在各個層次選擇閾值,對噪聲成分進行抑制,手段更加靈活。本文介紹了小波變換的一般理論以及在信號降噪中的應用,分析了被噪聲污染后的信號的特性;利用MATLAB軟件進行了信號降噪的模擬仿真實驗并在降噪光滑性和相似性兩個方面體現出小波變換的優勢。本文分別使用了不同類型的小波和相同類型小波下不同閾值對信號進行了降噪.仿真結果表明小波變換具有良好降噪的效果。
上傳時間: 2013-10-19
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目前,被廣泛使用的經典邊緣檢測算子有Sobel算子,Prewitt算子,Roberts算子,Log算子,Canny算子等等。這些算子的核心思想是圖像的邊緣點是相對應于圖像灰度值梯度的局部極大值點。然而,當圖像中含有噪聲時這些算子對噪聲都比較敏感,使得將噪聲作為邊緣點。由于噪聲的干擾,不能檢測出真正的邊緣。一個擁有良好屬性的的邊緣檢測算法是每個研究者的追求。利用小波交換的特點,設計了三次B樣條平滑濾波算子。通過利用這個算子,對利用小波變換來檢測圖像的邊緣進行了一定的研究和理解。
上傳時間: 2013-10-13
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磁芯電感器的諧波失真分析 摘 要:簡述了改進鐵氧體軟磁材料比損耗系數和磁滯常數ηB,從而降低總諧波失真THD的歷史過程,分析了諸多因數對諧波測量的影響,提出了磁心性能的調控方向。 關鍵詞:比損耗系數, 磁滯常數ηB ,直流偏置特性DC-Bias,總諧波失真THD Analysis on THD of the fer rite co res u se d i n i nductancShi Yan Nanjing Finemag Technology Co. Ltd., Nanjing 210033 Abstract: Histrory of decreasing THD by improving the ratio loss coefficient and hysteresis constant of soft magnetic ferrite is briefly narrated. The effect of many factors which affect the harmonic wave testing is analysed. The way of improving the performance of ferrite cores is put forward. Key words: ratio loss coefficient,hysteresis constant,DC-Bias,THD 近年來,變壓器生產廠家和軟磁鐵氧體生產廠家,在電感器和變壓器產品的總諧波失真指標控制上,進行了深入的探討和廣泛的合作,逐步弄清了一些似是而非的問題。從工藝技術上采取了不少有效措施,促進了質量問題的迅速解決。本文將就此熱門話題作一些粗淺探討。 一、 歷史回顧 總諧波失真(Total harmonic distortion) ,簡稱THD,并不是什么新的概念,早在幾十年前的載波通信技術中就已有嚴格要求<1>。1978年郵電部公布的標準YD/Z17-78“載波用鐵氧體罐形磁心”中,規定了高μQ材料制作的無中心柱配對罐形磁心詳細的測試電路和方法。如圖一電路所示,利用LC組成的150KHz低通濾波器在高電平輸入的情況下測量磁心產生的非線性失真。這種相對比較的實用方法,專用于無中心柱配對罐形磁心的諧波衰耗測試。 這種磁心主要用于載波電報、電話設備的遙測振蕩器和線路放大器系統,其非線性失真有很嚴格的要求。 圖中 ZD —— QF867 型阻容式載頻振蕩器,輸出阻抗 150Ω, Ld47 —— 47KHz 低通濾波器,阻抗 150Ω,阻帶衰耗大于61dB, Lg88 ——并聯高低通濾波器,阻抗 150Ω,三次諧波衰耗大于61dB Ld88 ——并聯高低通濾波器,阻抗 150Ω,三次諧波衰耗大于61dB FD —— 30~50KHz 放大器, 阻抗 150Ω, 增益不小于 43 dB,三次諧波衰耗b3(0)≥91 dB, DP —— Qp373 選頻電平表,輸入高阻抗, L ——被測無心罐形磁心及線圈, C ——聚苯乙烯薄膜電容器CMO-100V-707APF±0.5%,二只。 測量時,所配用線圈應用絲包銅電磁線SQJ9×0.12(JB661-75)在直徑為16.1mm的線架上繞制 120 匝, (線架為一格) , 其空心電感值為 318μH(誤差1%) 被測磁心配對安裝好后,先調節振蕩器頻率為 36.6~40KHz, 使輸出電平值為+17.4 dB, 即選頻表在 22′端子測得的主波電平 (P2)為+17.4 dB,然后在33′端子處測得輸出的三次諧波電平(P3), 則三次諧波衰耗值為:b3(+2)= P2+S+ P3 式中:S 為放大器增益dB 從以往的資料引證, 就可以發現諧波失真的測量是一項很精細的工作,其中測量系統的高、低通濾波器,信號源和放大器本身的三次諧波衰耗控制很嚴,阻抗必須匹配,薄膜電容器的非線性也有相應要求。濾波器的電感全由不帶任何磁介質的大空心線圈繞成,以保證本身的“潔凈” ,不至于造成對磁心分選的誤判。 為了滿足多路通信整機的小型化和穩定性要求, 必須生產低損耗高穩定磁心。上世紀 70 年代初,1409 所和四機部、郵電部各廠,從工藝上改變了推板空氣窯燒結,出窯后經真空罐冷卻的落后方式,改用真空爐,并控制燒結、冷卻氣氛。技術上采用共沉淀法攻關試制出了μQ乘積 60 萬和 100 萬的低損耗高穩定材料,在此基礎上,還實現了高μ7000~10000材料的突破,從而大大縮短了與國外企業的技術差異。當時正處于通信技術由FDM(頻率劃分調制)向PCM(脈沖編碼調制) 轉換時期, 日本人明石雅夫發表了μQ乘積125 萬為 0.8×10 ,100KHz)的超優鐵氧體材料<3>,其磁滯系數降為優鐵
上傳時間: 2014-12-24
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在RC橋式正弦波振蕩電路的研究中,一般文獻只給出電路的振蕩條件、起振條件、振蕩頻率等技術指標,而不涉及電路輸出幅值的大小。本文通過理論分析、Multisim仿真實驗測試,研究了決定電路輸出幅值的因素,即輸出電壓的幅值與電路起振時電壓放大倍數的大小有關,在電路的線性工作范圍內,起振時電壓放大倍數比3大得越多,最后的穩定輸出電壓幅值也越大。研究結論有利于系統地研究振蕩電路的構成及電路元件參數的選擇。
上傳時間: 2013-11-03
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滿足上海65 m射電望遠鏡噪聲注入要求,設計了一種新型的同軸環激勵圓波導耦合器,該耦合器有較低的同軸激勵口駐波和平坦的耦合值,利用環天線和傳輸線概念分析了該耦合器的工作原理,作為實例,設計了一個S波段的耦合器,加工了耦合器實物樣品,實驗測量表明,測量結果和仿真結果吻合良好。
上傳時間: 2013-11-16
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變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。主要由整流(交流變直流)、濾波、再次整流(直流變交流)、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成的。 目前,通用型變頻器絕大多數是交—直—交型變頻器,通常尤以電壓器變 頻器為通用,其主回路圖(見圖1.1),它是變頻器的核心電路,由整流回路(交—直交換),直流濾波電路(能耗電路)及逆變電路(直—交變換)組成,當然 還包括有限流電路、制動電路、控制電路等組成部分。 1)整流電路 如圖所示,通用變頻器的整流電路是由三相橋 式整流橋組成。它的功能是將工頻電源進行整流,經中間直流環節平波后為逆變電路和控制電路提供所需的直流電源。三相交流電源一般需經過吸收電容和壓敏電阻 網絡引入整流橋的輸入端。網絡的作用,是吸收交流電網的高頻諧波信號和浪涌過電壓,從而避免由此而損壞變頻器。當電源電壓為三相380V時,整流器件的最 大反向電壓一般為1200—1600V,最大整流電流為變頻器額定電流的兩倍。 2)濾波電路 逆變器的負載屬感性負載的異步電動機,無論異步電 動機處于電動或發電狀態,在直流濾波電路和異步電動機之間,總會有無功功率的交換,這種無功能量要靠直流中間電路的儲能元件來緩沖。同時,三相整流橋輸出 的電壓和電流屬直流脈沖電壓和電流。為了減小直流電壓和電流的波動,直流濾波電路起到對整流電路的輸出進行濾波的作用。通用變頻器直流濾波電 路的大容量鋁電解電容,通常是由若干個電容器串聯和并聯構成電容器組,以得到所需的耐壓值和容量。另外,因為電解電容器容量有較大的離散性,這將使它們隨 的電壓不相等。因此,電容器要各并聯一個阻值等相的勻壓電阻,消除離散性的影響,因而電容的壽命則會嚴重制約變頻器的壽命。 3)逆變電路 逆變電路的作用是在控制電路的作用下,將直流電路輸出的直流電源轉換成頻率和電壓都可以任意調節的交流電源。逆變電路的輸出就是變頻器的輸出,所以逆變電路是變頻器的核心電路之一,起著非常重要的作用。最常見的逆變電路結構形式是利用六個功率開關器件(GTR、IGBT、GTO等)組成的三相橋式逆變電路,有規律的控制逆變器中功率開關器件的導通與關斷,可以得到任意頻率的三相交流輸出。通常的中小容量的變頻器主回路器件一般采用集成模塊或智能模塊。智能模塊的內部高度集成了整流模塊、逆變模塊、各種傳感器、保護電路及驅動電路。如三菱公司 生產的IPMPM50RSA120,富士公司生產的7MBP50RA060,西門子公司生產的BSM50GD120等,內部集成了整流模塊、功率因數校正 電路、IGBT逆變模塊及各種檢測保護功能。模塊的典型開關頻率為20KHz,保護功能為欠電壓、過電壓和過熱故障時輸出故障信號燈。逆變電路中都設置有續流電路。續流電路的功能是當頻率下降時,異步電 動機的同步轉速也隨之下降。為異步電動機的再生電能反饋至直流電路提供通道。在逆變過程中,寄生電感釋放能量提供通道。另外,當位于同一橋臂上的兩個開 關,同時處于開通狀態時將會出現短路現象,并燒毀換流器件。所以在實際的通用變頻器中還設有緩沖電路等各種相應的輔助電路,以保證電路的正常工作和在發生 意外情況時,對換流器件進行保護 。
上傳時間: 2013-10-18
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本設計的基準電壓和反饋電路采用常用的三端穩壓器TL431來完成,在反饋電路的應用中運用采樣電壓通過TL431限壓,再通過光電耦合器PC817把電壓反饋到SG3525的COMP端。 由于TL431具有體積小、基準電壓精密可調,輸出電流大等優點,所以用TL431可以制作多種穩壓器。其性能是輸出電壓連續可調達36V,工作電流范圍寬達0.1~100mA,動態電阻典型值為0.22歐,輸出雜波低。其最大輸入電壓為37V,最大工作電流為150mA,內基準電壓為2.5V,輸出電壓范圍為2.5~30V。 TL431是由美國德州儀器(TI)和摩托羅拉公司生產的2.5~36V可調式精密并聯穩壓器。其性能優良,價格低廉,可廣泛用于單片精密開關電源或精密線性穩壓電源中。此外,TL431還能構成電壓比較器、電源電壓監視器、延時電路、精密恒流源等。
上傳時間: 2013-10-21
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方波逆變器在輸出失真度最小時波形最接近正弦波。采用功率譜分析的方法, 得出了單相方波逆變器諧波失真度最小時的脈寬數值。對于固定脈寬系統, 導通角取21331 rad 時最佳; 對于變脈寬系統, 導通角變化區間兩端失真度相等時, 系統的平均失真最小。該結論在光伏電站控制系統電源的設計中得到了應用與驗證。
上傳時間: 2013-11-29
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!方波信號是數字電路中非常重要的信號源!其產生方法有很多途徑"本設計是基于MPLAB平臺通過對方波信號發生器的電路分析!介紹了方波信號的產生原理和軟件實現過程!并利用’:.單片機的定時器#計數器技術對PIC16F877A進行編程$通過對TMRO模塊進行設置!使其分頻比改變!產生V種不同頻率的方波信號!同時改變初始值!產生任意頻率的方波信號"
上傳時間: 2013-10-23
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