隨著變電站自動化、通信和微電子等技術(shù)的快速發(fā)展,在變電站自動化系統(tǒng)領(lǐng)域出現(xiàn)了大量基于微處理器/控制器的智能電子設(shè)備,變電站自動化的水平在不斷提高,系統(tǒng)集成成為趨勢。在這一發(fā)展過程中,互操作性差已經(jīng)開始成為“瓶頸”問題,即不同廠商或同一廠商在不同時期的智能電子設(shè)備采用的網(wǎng)絡(luò)和通信協(xié)議可能不相同,使得智能電子設(shè)備之間需要協(xié)議轉(zhuǎn)換才能集成到一個變電站系統(tǒng),從而增加了系統(tǒng)的成本和復(fù)雜性,影響了系統(tǒng)的實時性和可靠性。為了解決這個問題并適應(yīng)將來快速更新的計算機和通信技術(shù),國際電工委員會于2005年正式頒布了關(guān)于變電站自動化網(wǎng)絡(luò)通信的國際標(biāo)準(zhǔn)IEC61850。本文圍繞基于IEC61850的變電站網(wǎng)絡(luò)通信和符合該標(biāo)準(zhǔn)的智能電子設(shè)備網(wǎng)絡(luò)通信裝置的實現(xiàn)展開研究,分為IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的體系分析和具體模型的構(gòu)建、基于IEC61850的通信網(wǎng)絡(luò)的特征及規(guī)劃、變電站通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流建模及網(wǎng)絡(luò)通信性能仿真、符合該標(biāo)準(zhǔn)的智能電子設(shè)備網(wǎng)絡(luò)通信裝置的設(shè)計幾部分。 IEC61850是一套完備的、面向未來的變電站通信網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn),本文首先介紹了其制定背景、結(jié)構(gòu)體系和主要內(nèi)容,分析了信息模型的內(nèi)涵、技術(shù)特征和建模方法,并針對變電站中最為重要的兩類模型--采樣值報文傳輸模型和通用變電站事件傳輸模型進(jìn)行了具體的模型構(gòu)建和通信映射。 實現(xiàn)IEC61850通信的物理承載是以太網(wǎng),本文首先通過對以太網(wǎng)的技術(shù)特征進(jìn)行分析,得出其通信特性,然后研究和分析了變電站通信網(wǎng)絡(luò)對環(huán)境、規(guī)模、安全性、可靠性和實時性等要求,其中對網(wǎng)絡(luò)傳輸延時的特性進(jìn)行了深入研究。在上述分析的基礎(chǔ)上,對變電站通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了規(guī)劃和構(gòu)建,提出了使用適用的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹笪募尤雰?yōu)先級標(biāo)簽、采用基于多VLAN的節(jié)點分布規(guī)劃和網(wǎng)絡(luò)冗余等提高實時性和可靠性的改進(jìn)措施。 區(qū)別于傳統(tǒng)的以太網(wǎng)通信,變電站通信網(wǎng)絡(luò)中存在多種數(shù)據(jù)流,是要進(jìn)行特殊處理的。本文首先對基于IEC61850的變電站通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流進(jìn)行分析并劃分類別,根據(jù)其特性建立了數(shù)學(xué)模型。然后歸納了網(wǎng)絡(luò)模擬的一些技術(shù)和方法,并通過基于Ns-2的網(wǎng)絡(luò)模擬技術(shù)對變電站通信網(wǎng)絡(luò)的性能進(jìn)行了動態(tài)模擬,得出了相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)。模擬結(jié)果證明了使用交換式以太網(wǎng)、報文引入優(yōu)先級標(biāo)簽和采用基于多VLAN的節(jié)點分布規(guī)劃等提高實時性措施的正確性,有利于變電站的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和建設(shè)以及智能電子設(shè)備通信裝置的設(shè)計。 從現(xiàn)代電力系統(tǒng)的信號源開始,首先分析了電子式互感器數(shù)字接口的要求并建立數(shù)學(xué)模型,然后采用模塊化的思想設(shè)計出相應(yīng)的具體軟/硬件,實現(xiàn)了基于IEC61850的電子式互感器數(shù)字接口的通信裝置樣機。在此基礎(chǔ)上將此裝置經(jīng)過擴(kuò)展和修改用于其他的智能電子設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)通信,使其具有廣泛使用性和兼容性。最后設(shè)計了試驗環(huán)境,通過測試驗證了該樣機的通信性能滿足要求并具有較高的可靠性。
上傳時間: 2013-07-08
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近年來,以電池作為電源的微電子產(chǎn)品得到廣泛使用,因而迫切要求采用低電源電壓的模擬電路來降低功耗。目前低電壓、低功耗的模擬電路設(shè)計技術(shù)正成為微電子行業(yè)研究的熱點之一。 在模擬集成電路中,運算放大器是最基本的電路,所以設(shè)計低電壓、低功耗的運算放大器非常必要。在實現(xiàn)低電壓、低功耗設(shè)計的過程中,必須考慮電路的主要性能指標(biāo)。由于電源電壓的降低會影響電路的性能,所以只實現(xiàn)低壓、低功耗的目標(biāo)而不實現(xiàn)優(yōu)良的性能(如高速)是不大妥當(dāng)?shù)摹?論文對國內(nèi)外的低電壓、低功耗模擬電路的設(shè)計方法做了廣泛的調(diào)查研究,分析了這些方法的工作原理和各自的優(yōu)缺點,在吸收這些成果的基礎(chǔ)上設(shè)計了一個3.3 V低功耗、高速、軌對軌的CMOS/BiCMOS運算放大器。在設(shè)計輸入級時,選擇了兩級直接共源一共柵輸入級結(jié)構(gòu);為穩(wěn)定運放輸出共模電壓,設(shè)計了共模負(fù)反饋電路,并進(jìn)行了共模回路補償;在偏置電路設(shè)計中,電流鏡負(fù)載并不采用傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)共源-共柵結(jié)構(gòu),而是采用適合在低壓工況下的低壓、寬擺幅共源-共柵結(jié)構(gòu);為了提高效率,在設(shè)計時采用了推挽共源極放大器作為輸出級,輸出電壓擺幅基本上達(dá)到了軌對軌;并采用帶有調(diào)零電阻的密勒補償技術(shù)對運放進(jìn)行頻率補償。 采用標(biāo)準(zhǔn)的上華科技CSMC 0.6μpm CMOS工藝參數(shù),對整個運放電路進(jìn)行了設(shè)計,并通過了HSPICE軟件進(jìn)行了仿真。結(jié)果表明,當(dāng)接有5 pF負(fù)載電容和20 kΩ負(fù)載電阻時,所設(shè)計的CMOS運放的靜態(tài)功耗只有9.6 mW,時延為16.8Ns,開環(huán)增益、單位增益帶寬和相位裕度分別達(dá)到82.78 dB,52.8 MHz和76°,而所設(shè)計的BiCMOS運放的靜態(tài)功耗達(dá)到10.2 mW,時延為12.7 Ns,開環(huán)增益、單位增益帶寬和相位裕度分別為83.3 dB、75 MHz以及63°,各項技術(shù)指標(biāo)都達(dá)到了設(shè)計要求。
標(biāo)簽: CMOSBiCMOS 低壓 低功耗
上傳時間: 2013-06-29
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美國國家半導(dǎo)體公司(National Semiconductor Corporation)宣布推出一款全新的線性均方根(RMS)射頻功率(RF)檢波器,它不但具有業(yè)界最高的精確度,而且動態(tài)范圍可高達(dá)40dB。這款型號為 PowerWise? LMH2120 的芯片擴(kuò)大了無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍,并延長了第三代(3G)及第四代(4G)移動電話的電池壽命。
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上傳時間: 2013-05-20
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輸電線路巡檢機器人是一種用于巡查輸電線路故障的自動裝置,巡線中采用機器人技術(shù)可以減輕作業(yè)強度、降低費用、提高巡檢質(zhì)量。 本文采用PHILIPS公司的32位ARM處理器LPC2210為核心設(shè)計了巡線機器人運動控制器;采用Ns公司的專用電機驅(qū)動芯片LMD18245設(shè)計了電機驅(qū)動部分;應(yīng)用ProtelDXP設(shè)計了控制器及電機驅(qū)動電路的原理圖及PCB布線;針對機器人工作在架空輸電線路上,存在電磁干擾及雨雪天氣的影響,設(shè)計了控制器的屏蔽封裝,保證了控制器的穩(wěn)定性;控制器電路結(jié)構(gòu)采用了模塊化設(shè)計,從而使硬件系統(tǒng)具有良好的擴(kuò)展性。
上傳時間: 2013-06-30
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無線傳感器網(wǎng)絡(luò)仿真受到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界越來越廣泛的重視。分析了基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)嵌入式操作系統(tǒng)的仿真環(huán)境TOSSIM 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu);并與基于通用網(wǎng)絡(luò)仿真環(huán)境Ns-2 的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)仿真方法進(jìn)行了對比;指
標(biāo)簽: TOSSIM 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 仿真環(huán)境
上傳時間: 2013-05-29
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Ns的模擬前端芯片LMP90100的中文DATASHEET
上傳時間: 2013-06-17
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設(shè)計了一種用于高速ADC中的高速高增益的全差分CMOS運算放大器。主運放采用帶開關(guān)電容共模反饋的折疊式共源共柵結(jié)構(gòu),利用增益提高和三支路電流基準(zhǔn)技術(shù)實現(xiàn)一個可用于12~14 bit精度,100 MS/s采樣頻率的高速流水線(Pipelined)ADC的運放。設(shè)計基于SMIC 0.25 μm CMOS工藝,在Cadence環(huán)境下對電路進(jìn)行Spectre仿真。仿真結(jié)果表明,在2.5 V單電源電壓下驅(qū)動2 pF負(fù)載時,運放的直流增益可達(dá)到124 dB,單位增益帶寬720 MHz,轉(zhuǎn)換速率高達(dá)885 V/μs,達(dá)到0.1%的穩(wěn)定精度的建立時間只需4 Ns,共模抑制比153 dB。
標(biāo)簽: CMOS 增益提高 運算 放大器設(shè)計
上傳時間: 2014-12-23
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設(shè)計了一種用于高速ADC中的全差分套筒式運算放大器.從ADC的應(yīng)用指標(biāo)出發(fā),確定了設(shè)計目標(biāo),利用開關(guān)電容共模反饋、增益增強等技術(shù)實現(xiàn)了一個可用于12 bit精度、100 MHz采樣頻率的高速流水線(Pipelined)ADC中的運算放大器.基于SMIC 0.13 μm,3.3 V工藝,Spectre仿真結(jié)果表明,該運放可以達(dá)到105.8 dB的增益,單位增益帶寬達(dá)到983.6 MHz,而功耗僅為26.2 mW.運放在4 Ns的時間內(nèi)可以達(dá)到0.01%的建立精度,滿足系統(tǒng)設(shè)計要求.
上傳時間: 2013-10-16
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利用RC高通電路的思想,針對LDO提出了一種新的瞬態(tài)增強電路結(jié)構(gòu)。該電路設(shè)計有效地加快了LDO的瞬態(tài)響應(yīng)速度,而且瞬態(tài)增強電路工作的過程中,系統(tǒng)的功耗并沒有增加。此LDO芯片設(shè)計采用SMIC公司的0.18 μm CMOS混合信號工藝。仿真結(jié)果表明:整個LDO是靜態(tài)電流為3.2 μA;相位裕度保持在90.19°以上;在電源電壓為1.8 V,輸出電壓為1.3 V的情況下,當(dāng)負(fù)載電流在10 Ns內(nèi)由100 mA降到50 mA時,其建立時間由原來的和28 μs減少到8 μs;而在負(fù)載電流為100 mA的條件下,電源電壓在10 Ns內(nèi),由1.8 V跳變到2.3 V時,輸出電壓的建立時間由47 μs降低為15 μs。
標(biāo)簽: LDO 無片外電容 瞬態(tài) 電路設(shè)計
上傳時間: 2013-12-20
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為了產(chǎn)生驅(qū)動多幅閃光照相的高重頻猝發(fā)高壓電脈沖,開展了基于硅堆隔離的猝發(fā)高壓脈沖發(fā)生裝置的可行性研究。對普通整流硅堆脈沖條件的導(dǎo)通電流,反向關(guān)斷時間進(jìn)行了實驗研究;采用脈沖形成線產(chǎn)生矩形脈沖,利用不同長度傳輸線的傳輸時延產(chǎn)生多脈沖,以硅堆隔離的方式實現(xiàn)多脈沖在負(fù)載的輸出。研究表明:硅堆在500 Ns脈寬條件下,其電流過載至少736倍,關(guān)斷時間約200 Ns,硅堆的絕緣恢復(fù)時間決定產(chǎn)生脈沖的最高重復(fù)頻率。
上傳時間: 2013-11-20
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