32位MCU開發全攻略—下 32位MCU開發全攻略—下 32位MCU開發全攻略—下
標簽: MCU
上傳時間: 2013-05-30
上傳用戶:RedLeaves1995
高精度慣性加速度計能夠實現實時位移檢測,在當今民用和軍用系統如汽車電子、工業控制、消費電子、衛星火箭和導彈等中間具有廣泛的需求。在高精度慣性加速度計中,特別需要穩定的低噪聲高靈敏度接口電路。事實上,隨著傳感器性能的不斷提高,接口電路將成為限制整個系統的主要因素。 本論文在分析差動電容式傳感器工作原理的基礎上,設計了針對電容式加速度計的全差分開環低噪聲接口電路。前端電路檢測傳感器電容的變化,通過積分放大,產生正比于電容波動的電壓信號。 本論文采用開關電容電路結構,使得對寄生不敏感,信號靈敏度高,容易與傳感器單片集成。為了得到微重力加速度性能,設計電容式位移傳感接口電路時,重點研究了噪聲問題和系統建模問題。仔細分析了開環傳感器中的不同噪聲源,并對其中的一些進行了仿真驗證。建立了接口電路寄生電容和寄生電阻模型。 為了更好的提高分辨率,降低噪聲的影響如放大器失調、1/f噪聲、電荷注入、時鐘饋通和KT/C噪聲,本論文采用了相關雙采樣技術(CDS)。為了限制接口電路噪聲特別是熱噪聲,著重設計考慮了前置低噪聲放大器的設計及優化。由于時鐘一直導通,特別設計了低功耗弛豫振蕩器,振蕩頻率為1.5M。為了減小傳感器充電基準電壓噪聲,采用兩級核心基準結構設計了高精度基準,電源抑制比高達90dB。 TSMC 0.18μm工藝中的3.3V電壓和模型,本論文進行了spectre仿真。 關鍵詞:MEMS;電容式加速度計;接口電路;低噪聲放大器;開環檢測
上傳時間: 2013-05-23
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Sigma-Delta A/D轉換器利用過采樣,噪聲整形和數字濾波技術,有效衰減了輸出信號帶內的量化噪聲,提高了信噪比。與傳統的Nyquist轉換器相比,它降低了對模擬電路性能指標和元件精度的要求,簡化了模擬電路的設計,降低了生產成本。 本論文在對Sigma-Delta A/D轉換器原理研究的基礎上,基于TSMC0.18um工藝,采用1.8V工作電源,128倍的過采樣率,6.4MHz的采樣頻率,設計了一個主要應用于音頻信號處理的Sigma-Delta A/D轉換器,分辨率達到16位。在調制器的設計中,本文采用了多級噪聲整形MASH(2-1)級聯調制器結構,同時,考慮了各種非理想因素對系統性能的影響,在SDtoolbox工具的幫助下使用Simulink進行調制器系統設計。并使用Cadence Spectre對模塊電路進行設計仿真,包括運放,比較器,帶隙基準電壓源,CMOS開關,非交疊時鐘產生電路等。在數字抽取濾波器的設計中,采用了分級抽取技術,使用MATLAB軟件中的SPTool和FDATool工具對各級抽取濾波器進行優化設計。并在原有的濾波器算法的基礎上,采用了CIC濾波器和半帶濾波器,設計出了運算量和存儲量都相對少的三級抽取濾波器系統,大大降低了功耗和面積。 論文的仿真結果表明,所設計的Sigma-Delta A/D轉換器信噪比達到102.3dB,滿足系統需要的16位精度要求。 關鍵詞:Sigma-Ddta; 信噪比; 多級噪聲整形; 數字抽取濾波器
標簽: SigmaDelta 音頻 模數轉換器
上傳時間: 2013-06-27
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用一片CPLD實現數字鎖相環,用VHDL或V語言
上傳時間: 2013-05-27
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本書主要闡述設計射頻與微波功率放大器所需的理論、方法、設計技巧,以及將分析計算與計算機輔助設計相結合的優化設計方法。這些方法提高了設計效率,縮短了設計周期。本書內容覆蓋非線性電路設計方法、非線性主動設備建模、阻抗匹配、功率合成器、阻抗變換器、定向耦合器、高效率的功率放大器設計、寬帶功率放大器及通信系統中的功率放大器設計。 本書適合從事射頻與微波動功率放大器設計的工程師、研究人員及高校相關專業的師生閱讀。 作者簡介 Andrei Grebennikov是M/A—COM TYCO電子部門首席理論設計工程師,他曾經任教于澳大利亞Linz大學、新加坡微電子學院、莫斯科通信和信息技術大學。他目前正在講授研究班課程,在該班上,本書作為國際微波年會論文集。 目錄 第1章 雙口網絡參數 1.1 傳統的網絡參數 1.2 散射參數 1.3 雙口網絡參數間轉換 1.4 雙口網絡的互相連接 1.5 實際的雙口電路 1.5.1 單元件網絡 1.5.2 π形和T形網絡 1.6 具有公共端口的三口網絡 1.7 傳輸線 參考文獻 第2章 非線性電路設計方法 2.1 頻域分析 2.1.1 三角恒等式法 2.1.2 分段線性近似法 2.1.3 貝塞爾函數法 2.2 時域分析 2.3 NewtOn.Raphscm算法 2.4 準線性法 2.5 諧波平衡法 參考文獻 第3章 非線性有源器件模型 3.1 功率MOSFET管 3.1.1 小信號等效電路 3.1.2 等效電路元件的確定 3.1.3 非線性I—V模型 3.1.4 非線性C.V模型 3.1.5 電荷守恒 3.1.6 柵一源電阻 3.1.7 溫度依賴性 3.2 GaAs MESFET和HEMT管 3.2.1 小信號等效電路 3.2.2 等效電路元件的確定 3.2.3 CIJrtice平方非線性模型 3.2.4 Curtice.Ettenberg立方非線性模型 3.2.5 Materka—Kacprzak非線性模型 3.2.6 Raytheon(Statz等)非線性模型 3.2.7 rrriQuint非線性模型 3.2.8 Chalmers(Angek)v)非線性模型 3.2.9 IAF(Bemth)非線性模型 3.2.10 模型選擇 3.3 BJT和HBT汀管 3.3.1 小信號等效電路 3.3.2 等效電路中元件的確定 3.3.3 本征z形電路與T形電路拓撲之間的等效互換 3.3.4 非線性雙極器件模型 參考文獻 第4章 阻抗匹配 4.1 主要原理 4.2 Smith圓圖 4.3 集中參數的匹配 4.3.1 雙極UHF功率放大器 4.3.2 M0SFET VHF高功率放大器 4.4 使用傳輸線匹配 4.4.1 窄帶功率放大器設計 4.4.2 寬帶高功率放大器設計 4.5 傳輸線類型 4.5.1 同軸線 4.5.2 帶狀線 4.5.3 微帶線 4.5.4 槽線 4.5.5 共面波導 參考文獻 第5章 功率合成器、阻抗變換器和定向耦合器 5.1 基本特性 5.2 三口網絡 5.3 四口網絡 5.4 同軸電纜變換器和合成器 5.5 wilkinson功率分配器 5.6 微波混合橋 5.7 耦合線定向耦合器 參考文獻 第6章 功率放大器設計基礎 6.1 主要特性 6.2 增益和穩定性 6.3 穩定電路技術 6.3.1 BJT潛在不穩定的頻域 6.3.2 MOSFET潛在不穩定的頻域 6.3.3 一些穩定電路的例子 6.4 線性度 6.5 基本的工作類別:A、AB、B和C類 6.6 直流偏置 6.7 推挽放大器 6.8 RF和微波功率放大器的實際外形 參考文獻 第7章 高效率功率放大器設計 7.1 B類過激勵 7.2 F類電路設計 7.3 逆F類 7.4 具有并聯電容的E類 7.5 具有并聯電路的E類 7.6 具有傳輸線的E類 7.7 寬帶E類電路設計 7.8 實際的高效率RF和微波功率放大器 參考文獻 第8章 寬帶功率放大器 8.1 Bode—Fan0準則 8.2 具有集中元件的匹配網絡 8.3 使用混合集中和分布元件的匹配網絡 8.4 具有傳輸線的匹配網絡 8.5 有耗匹配網絡 8.6 實際設計一瞥 參考文獻 第9章 通信系統中的功率放大器設計 9.1 Kahn包絡分離和恢復技術 9.2 包絡跟蹤 9.3 異相功率放大器 9.4 Doherty功率放大器方案 9.5 開關模式和雙途徑功率放大器 9.6 前饋線性化技術 9.7 預失真線性化技術 9.8 手持機應用的單片cMOS和HBT功率放大器 參考文獻
上傳時間: 2013-04-24
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碼元定時恢復(位同步)技術是數字通信中的關鍵技術。位同步信號本身的抖動、錯位會直接降低通信設備的抗干擾性能,使誤碼率上升,甚至會使傳輸遭到完全破壞。尤其對于突發傳輸系統,快速、精確的定時同步算法是近年來研究的一個焦點。本文就是以Inmarsat GES/AES數據接收系統為背景,研究了突發通信傳輸模式下的全數字接收機中位同步方法,并予以實現。 本文系統地論述了位同步原理,在此基礎上著重研究了位同步的系統結構、碼元定時恢復算法以及衡量系統性能的各項指標,為后續工作奠定了基礎。 首先根據衛星系統突發信道傳輸的特點分析了傳統位同步方法在突發系統中的不足,接下來對Inmarsat系統的短突發R信道和長突發T信道的調制方式和幀結構做了細致的分析,并在Agilent ADS中進行了仿真。 在此基礎上提出了一種充分利用報頭前導比特信息的,由滑動平均、閾值判斷和累加求極值組成的快速報頭時鐘捕獲方法,此方法可快速精準地完成短突發形式下的位同步,并在FPGA上予以實現,效果良好。 在長突發形式下的報頭時鐘捕獲后還需要對后續數據進行位同步跟蹤,在跟蹤過程中本論文首先用DSP Builder實現了插值環路的位同步算法,進行了Matlab仿真和FPGA實現。并在插值環路的基礎上做出改進,提出了一種新的高效的基于移位算法的位同步方案并予以FPGA實現。最后將移位算法與插值算法進行了性能比較,證明該算法更適合于本項目中Inmarsat的長突發信道位同步跟蹤。 論文對兩個突發信道的位同步系統進行了理論研究、算法設計以及硬件實現的全過程,滿足系統要求。
上傳時間: 2013-04-24
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0 引言 開關電源具有效率高、重量輕、體積小,穩壓范圍寬等突出優點,從20世紀中期問世以來,發展極其迅猛,在計算機、通信、航天、辦公和家用電器等方面得到了廣泛的應用,大有取代線性穩壓電源之勢。提高電路的集成化是開關電源的追求之一,對中小功率開關電源來說是實現單片集成化。開關集成穩壓器是指將控制電路、功率開關管和保護電路等集成在一個芯片內,而由開關集成穩壓器構成的開關電源就稱之為單片開關電源。
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:zl5712176
本課題完成了基于FPGA的數據采集器以及IIC總線的模數轉換器部分、通訊部分的電路設計。其中FPGA采用Xilinx公司Spartan-Ⅱ系列的XC2S100芯片,在芯片中嵌入32位軟處理器MicroBlaze;ⅡC總線的模數轉換采用Microchip公司的MCP3221芯片,通訊部分則在FPGA片內用VHDL語言實現。通過上述設計實現了“準單片化”的模擬量和數字量的數據采集和處理。 所設計的數據采集器可以和結構類似的上位機通訊,本課題完成了在上位機中用VHDL語言實現的通信電路模塊。通過上述兩部分工作,將微處理器、數據存儲器、程序存儲器等數字邏輯電路均集成在同一個FPGA內部,形成一個可編程的片上系統。FPGA片外僅為模擬器件和開關量驅動芯片。FPGA內部的硬件電路采用VHDL語言編寫;MCU軟核工作所需要的程序采用C語言編寫。多臺數據采集器與服務器構成數據采集系統。服務器端軟件用VB開發,既可以將實時采集的數據以數字方式顯示,也可以用更加直觀的曲線方式顯示。 由于數據采集器是所有自控類系統所必需的電路模塊,所以一個通用的片上系統設計可以解決各類系統的應用問題,達到“設計復用”(DesignReuse)的目的。采用基于FPGA的SOPC設計的更加突出的優點是不必更換芯片就可以實現設計的改進和升級,同時也可以降低成本和提高可靠性。
上傳時間: 2013-07-12
上傳用戶:a155166
頻率特性測試儀(簡稱掃頻儀)是一種測試電路頻率特性的儀器,它廣泛應用于無線電、電視、雷達及通信等領域,為分析和改善電路的性能提供了便利的手段。而傳統的掃頻儀由多個模塊構成,電路復雜,體積龐大,而且在高頻測量中,大量的分立元件易受溫度變化和電磁干擾的影響。為此,本文提出了集成化設計的方法,針對可編程邏輯器件的特點,對硬件實現方法進行了探索。 本文對三大關鍵技術進行了深入研究: 第一,由掃頻信號發生器的設計出發,對直接數字頻率合成技術(DDS)進行了系統的理論研究,并改進了ROM壓縮方法,在提高壓縮比的同時,改進了DDS系統的雜散度,并且利用該方法實現了幅度和相位可調制的DDS系統-掃頻信號發生器。 第二,為了提高系統時鐘的工作頻率,對流水線算法進行了深入的研究,并針對累加器的特點,進行了一系列的改進,使系統能在100MHz的頻率下正常工作。 第三,從系統頻率特性測試的理論出發,研究如何在FPGA中提高多位數學運算的速度,從而提出了一種實現多位BCD碼除法運算的方法—高速串行BCD碼除法;隨后,又將流水線技術應用于該算法,對該方法進行改進,完成了基于流水線技術的BCD碼除法運算的設計,并用此方法實現了頻率特性的測試。 在研究以上理論方法的基礎上,以大規模可編程邏輯器件EP1K100QC208和微處理器89C52為實現載體,提出了基于單片機和FPGA體系結構的集成化設計方案;以VerilogHDL為設計語言,實現了頻率特性測試儀主要部分的設計。該頻率特性測試儀完成掃頻信號的輸出和頻率特性的測試兩大主要任務,而掃頻信號源和頻率特性測試這兩大主要模塊可集成在一片可編程邏輯器件中,充分體現了可編程邏輯器件的優勢。 本文首先對相關的概念理論進行了介紹,包括DDS原理、流水線技術等,進而提出了系統的總體設計方案,包括設計工具、語言和實現載體的選擇,而后,簡要介紹了微處理器電路和外圍電路,最后,較為詳細地闡述了兩個主要模塊的設計,并給出了實現方式。
上傳時間: 2013-06-08
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根據雷達、圖像、通信等領域對信號高速處理的要求,研究人員正尋求新的高速的數字信號處理實現方法,以滿足這種高速地處理數據的需要。 本文對單片FPGA的雷達處理機實現進行了研究。文章根據線性調頻信號脈沖壓縮理論,選擇合適的加窗函數,對線性調頻信號進行脈沖壓縮,得出仿真結果;完成了雷達信號處理部分的PCB制版;確定了與其他PCB板之間的接口關系;編寫了FPGA程序,采用DA算法并根據FIR原理實現32階濾波器,進行了脈沖壓縮處理?! ?/p>
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:suonidaoke