模数转换技术及其前景

随着电子技术的迅速发展以及计算机在自动检测和自动控制系统中的广泛应用,利用数字系统处理模拟信号的情况变得更加普遍.数字电子计算机所处理和传送的都是不连续的数字信号,而实际中遇到的大都是连续变化的模拟量,模拟量经传感器转换成为电信号的模拟量后,需经模数转换变成数字信号才可输入到数字系统中进行处理和控制,因而作为把模拟电量转换成数字量输出模数转换技术成为了电子技术发展的关键和瓶颈所在.本文主要介绍了关于模数转换的基本概念,举出了一些常见的模数转换器和模数转换器的主要性能指标,最后展望了模数转换技术的发展方向.     

0.25 μm CMOS工艺10位150 MHz流水线型ADC设计

采用流水线结构完成了一个10位精度150 MHz采样率的模数转换器的设计.通过采用动态比较器降低电路的功耗．在采样保持电路中使用一种新颖的自举开关，可减小失真，使得电路在输入信号频率很高时仍具有很好的动态性能．芯片采用台积电(TSMC) 0.25 μm CMOS工艺,其有效面积为2.8 mm.测试结果表明，最大积分非线性误差和微分非线性误差分别为1.15 LSB和0.75 LSB；在150 MHz采样率下，对80 MHz信号转换的无杂散动态范围为52.4 dB；功耗为97 mW．     

信号的二值化融合在农用车检测中的应用

以轴重信号的二值化处理和转换过程为例,说明了多通道信号转化为数字信号并编码后可实现在同一线路的融合传输.重点阐述了如何降低测试误差以及器件选取的理论基础和实践意义.结果表明,方法应用在农用车检测线中可简化工程布线、方便线路维修等,具有良好的应用价值.     

冷藏保温汽车静态降温调温性能测试系统的研究

研究并设计出冷藏保温汽车静态降温调温性能自动测试系统,该系统运用单片机ＡＴ８９Ｃ５１、温度传感器保温器及模数转换器等,通过软硬件的配合,实现了多路温度信号的实时采集,用异步串行通信发送数字信号到ＰＣ机,ＰＣ机经过数据的标度转换、分析、整理、分别用棒状图和网状表格显示各路温度瞬时值和平均值,打印出静态降温调温曲线图,该系统自动化程度高,为生产企业产品质量提高提供了一种现代化的测试手段。     

一种利用PWM输出实现D／A转换的方法

针对部分处理器无内置D／A转换的问题,设计了一种利用单片机输出的PWM（脉冲宽度调制）实现D／A转换（模数转换）。并以MSP430F44X为例,给出了电路原理图、软件框图及其实现方法。该D／A转换通过比较器和三极管构成的推挽电路,再经过滤波器得到直流输出。试验结果表明,该D／A转换精度高、抗干扰能力强、降低了硬件电路的成本,有一定的实际应用价值。     

一种高速ADC静态参数的内建自测试结构

针对混合信号电路的测试问题,提出了一种内建自测试(BIST)结构,分析并给出了如何利用该结构来计算片上高速模数转换器(ADC)的静态参数.该方法利用三角波信号作为测试激励,采用码密度直方图分析方法快速计算ADC的各静态参数.根据改进测试算法所构造的BIST结构实现了芯片内只有ADC电路的可测性设计,而不需要用到片内集成DSP.内嵌的信号发生器能自动生成高频连续三角波测试信号,适合高速ADC的测试.该BIST结构硬件开销小,易于片上集成,仿真试验表明了该结构的有效性.     

热电偶线性化器的设计

随着科学技术的不断发展，自动化程度不断提高，数字化测量仪表应用越来越广泛。在现代化工业生产中常用热电偶测试高温，测试结果用数字显示，由于热电偶的热电势与温度呈非线性关系，如果测试结果用数字显示必须对热电偶进行线性化处理。介绍了用理想二极管电路与加法器实现对热电偶线性化器原理设计。利用理想二极管的特点，将热电势与温度的非线性用折线逼近的方法将非线性曲线变成线性曲线，然后利用加法器将多个理想二极管电路产生的折线电压相加求和，所得电压经过A／D转换器变成数字信号后进行数字显示。该线性化器线路简单，在测量速度和精度方面都超过指针式仪表；调试、制作方便。     

基于组合式神经网络的柴油机性能评估预测模型

在分析发动机结构参数和运转参数对发动机性能影响的基础上,提出了一种基于组合式神经网络的柴油机性能状态评估预测模型.该模型首先运用动态聚类法将大样本分成若干小组,然后分别用于子网络训练.性能评估时,运用模糊识别法选择相关的子网络进行评估分析.实例验证表明,这种模型能有效解决大样本下神经网络训练速度慢和难以收敛的问题,提高柴油机性能评估预测精度.     

浅谈驾考车定位系统的硬件测试

驾驶考试和驾驶训练过程中一般通过车载定位系统来完成车辆定位和测速任务。本文针对驾考领域的车辆定位问题,对驾考车定位系统进行了测试,提出了详细的测试方案,包括关键电路参数的测试、定位精度测试、测速精度测试、行驶轨迹测试等内容,全面涵养了定位系统的性能,较好地实现了驾考车定位系统的测试任务,具有一定的应用价值。     

水果分选台单片机测控系统的研究

在现有电子称重式水果分选台的基础上，对其测控系统进行了重新研制，将原有的PC机控制替代为单片机控制。在保持原有测控功能的前提下。操作更加灵活、简便，降低了设备成本。该单片机测控系统以AT89C51为核心。配以信号调理电路、A／D转换单元、信号输出电路和键盘／显示单元等几个部分。工作时，通过压敏式压力传感器采集水果重量产生的电压模拟信号，信号经放大、滤波、模数转换后，进入单片机进行运算处理，最终实现对水果的动态称重和实时分选控制。试验结果表明，该测控系统设计方案合理可行，操作简便灵活；能够预先设置分选等级。实现多种水果的分选。具有较好的通用性和灵活性。     

单相数控有源功率因数校正技术研究

研究了单相数控Boost型有源功率因数校正系统,采用平均电流型控制策略,分析了功率电路、信号调理电路、驱动电路的实现方案.采用DSP实现系统的数字控制,深入探讨了3个模拟采样信号和乘法器增益的确定方法,以及PI控制与PWM占空比算法,并对系统软启动、A/D转换、输入电压前馈和PWM信号产生4个程序模块进行了分析,仿真结果表明了系统设计的正确性.     

基于SPCE061A单片机控制的直流恒流源的设计

本系统设计是以凌阳SPCE061A单片机为核心控制器,具有电流可预置、可步进调整、输出的电流信号和预置的电流信号可同时显示的数控直流电流源。设计通过键盘按键对电流值进行预置,凌阳SPCE061A单片机送出相应的数字信号,经过D/A转换、信号放大、电平转换、压控恒流源,再输出所需电流,实现输出的电流经过精密电阻变成取样电压信号,经高输入阻抗放大器、A/D转换器,将信号反馈到凌阳SPCE061A单片机中构成闭环控制,并通过液晶显示器显示此信号的值。本设计具有精度高,性能好,性价比高,稳定性好,智能化程度高。     

Remote measurement of electrical capacitance in meat carcasses and the effect of frequency and temperature

A microcomputer coupled with solid-state relays and an analog to digital converter were used to operate a bridge circuit for the remote measurement of electrical capacitance in beef and pork carcasses. Carcasses were isolated from ground and the analog bridge circuit was battery-powered. Laboratory studies on isolated samples of meat showed that capacitance measurements were affected by the frequency of the test current and by the temperature of the meat.     

农副产品加工过程的FPGA高速多路数据采集系统

介绍一种基于FPGA的高速多路数据采集系统,描述该系统的主要构成及FPGA实现方法。该系统在硬件上采用了EP2C5T144C8器件,实现对高精度A/D转换器TLC549的控制、多路数据转换与存储等功能,软件上采用VHDL硬件描述语言实现。该系统具有速度快、可靠性高、结构简单、体积小等优点。将该系统可应用于农副产品加工过程中的质量监测数据采集,能有效推进农副产品加工过程中检测技术的速测化、智能化、动态化及便携化,为农副产品安全生产与消费提供有害残留物快速检测的技术支撑。     

一种光伏发电DC-DC变换器

在光伏发电系统中为了控制蓄电池的充放电的稳定性,保护系统的安全性,设计了一种以非隔离型的Buck/Boost拓扑结构为主电路的DC-DC变换器、设计了电路的参数,提出了基于电压、电流双闭环的控制算法,采用微处理器TMS320F28335为控制核心,开发了控制系统.实验结果表明：该DC-DC变换器具有输入电压范围广、输出电压精度高以及良好的动态、稳态特性.     

液压式万能试验机计算机接口设计

通过对液压式万能试验机的改造实验，完成了测试结果计算机显示，解决了原来人工读数精确度差、读数操作不方便的弊端，并重点阐述了其中的计算机信号采集系统。实验包括传感器的设计、模拟量到数字量（A／D）的转化及数字信号的计算机接收和处理等。     

单缸发动机电控系统硬件设计

针对化油器式单缸发动机广泛存在的油耗高、废气排放超标等问题,提出了将化油器式发动机改造为电控式发动机的方法,并给出了这种电控系统硬件设计方案.该方案设计了此电控系统的数字控制电路、电源模块电路、传感器信号处理电路、执行器驱动电路等.其中转速信号处理倍频电路,可以方便地从化油器式发动机获取满足电控系统需要的转速信号.对该...     

基于FPGA的FFT的实现

在信号处理中,FFT占有很重要的位置,其运算时间影响整个系统的性能。传统的实现方法速度很慢,难以满足信号处理的实时性要求。针对这一现状,本文研究了FFT算法的VHDL程序设计方法,讨论新一代大容量、高速FPGA实现FFT处理中的若干问题。结果表明,时序分析结果与计算结果相一致,验证了程序的正确性,而且利用FPGA实现FFT处理运算速度非常快,可以满足需要高速处理的应用场合。