无源RC积分器频率响应特性分析

为分析无源RC积分器的频率响应特性,给出了包含杂散参数的无源RC积分器等效电路,应用PSpice软件进行了模拟计算,指出了RC积分器与RC低通电路幅频响应分析方法的差别,并给出采用20lg(RCωAU)作为波特图纵轴的分析方法。结果表明:无源RC积分器的频率下限由时间常数RC决定,在RC≥4.1(1/ω)范围内,幅频响应偏差<3%;频率上限则受积分器的杂散参数影响,最主要的参数是积分电容的杂散电感以及积分电阻的分布电容。对于输出端连接高阻负载的积分器,采用多个小容量陶瓷电容并联作为积分电容,并采用几个电阻串联作为积分电阻是改善积分器高频响应的有效方法,但必须注意积分器输出端的匹配;对于输出端连接传输电缆的积分器,则应采取同轴型设计。

无源三级RC积分器特性的计算

本文提供了无源三级RC积分器电路的电压转移函数H(s),并且说明了通过拉普拉斯变换计算微分积分测量系统和三级RC积分器特性的方法。这种积分器作为微分积分测量系统的重要组成部分,可用来测量雷电冲击电压。文中显示了一组改善了特性的三级RC无源积分器电路的参数和它的特性计算结果。由它组成的微分积分测量系统测量雷电冲击电压的波形误差值很小。所建议的三级RC无源积分器与罗哥夫斯基线圈相结合,还可以用作雷电冲击电流的测量。

一种RC积分器与比较器构成的廉价型A/D转换器

本文利用RC积分器与电压比较器作为量化核心,实现了一种线性度较好的比较式A/D转换器单元。该单元中电压比较器的同向输入端连接RC积分器,反向输入端连接外部待测电压,在单片机和MOSFET控制下使得RC积分器往复进入零状态响应及充放电过程,经过两输入端的电压比较后得到稳定且连续的翻转波形,随后将其送入单片机定时器中采集脉冲宽度并进行处理,依据脉宽参数反向计算出待测电压值。经测试,在0~30V直流电压段内经补偿处理后的测量精度优于0.5%,可满足一般采集要求,因其电路简单、成本低廉,可作为一种转换方案在相关项目中应用。

心率检测中的RC积分器分析与设计

叙述了用RC积分器检测心率的原理及其电路设计,提出解决RC积分电路过渡时间与输出电压波动之间矛盾的方法,并在此基础上研制成功一个简单、可靠、使用方便的心率计。

新颖的双输入积分器

本文介绍了二个新颖的有源RC积分器，它们的特点是有两个输入信号端、积分电容接地、电路的积分时间常数τ要大，τ0=K，而K仅取决于电阻的比值。

基于宽频混合自积分的脉冲电流测量探头

目前有很多针对脉冲功率装置的纳秒脉冲电流测量传感器的研究,但现有脉冲电流测量探头大多关注高频信号的采集特性,很少见到对高低频信号都有较好响应的宽频带纳秒脉冲电流测量探头。基于一种新的电路拓扑设计了一款采用混合积分器的宽频电流传感器,并对其工作原理和电缆匹配方式进行了理论分析,介绍了电流探头整体的结构设计,通过阶跃响应实验探究了不同参数对研制的电流探头输出波形的影响。实验结果表明:积分电阻、采样电容对时间常数和低频灵敏度影响较大,积分电阻增加时探头输出幅值减小时间常数增大,采样电容减小时探头输出信号幅值增加时间常数减小;采样电阻对高频灵敏度影响较大,阻值过大会引起测量信号波头过冲畸变。在实际参数设计时,可以根据实际测量需求调整以上高、低频灵敏度的相关参数来满足实际测量要求。

开关型RC积分带通滤波器

用多路开关积分电路实现的带通滤波器，其中心频率为２０ＫＨｚ。

雷电流测量用PCB型Rogowski线圈研究

为提高雷电流测量用Rogowski线圈的准确度,文中提出了一种PCB型Rogowski线圈的设计原则。通过合理设计线圈参数与积分方式,解决了测量带宽与输出信号衰减之间的矛盾,并对设计的线圈以及积分器参数进行了仿真。在文中提出的线圈结构和积分方式下,峰值10 k A的8/20μs标准雷电流最大测量误差不超过2%。结果表明:所设计的PCB型线圈结合带补偿型二阶RC积分器,可以在保证频带的前提下保持较大的信号输出强度,且有较高测量准确度。

混沌编码A/D转换器的原理与设计

为了进一步探讨混沌理论在模数转换(A/D)领域的应用,提出一种新型的混沌编码A/D转换电路.该转换电路基于混沌系统的初值敏感性和符号动力学,在考虑运算放大器和比较器失调电流、失调电压的情况下,通过对其非线性动力学分析所得为sawtooth映射.Matlab数值仿真分析了电路映射参数波动时对转换结果所产生的影响.实验结果证实:该混沌编码A/D转换电路初值与轨道距离之间具有较好的线性度;电路采用常用器件,在没有任何模拟补偿及数字补偿的情况下,转换分辨率能达到12位以上,适合于SoC IP设计.

用于质子治疗的Kicker磁铁动态磁场测量

华中科技大学在研的质子治疗装置(Huazhong University of Science and Technology Proton Therapy Facility,HUST-PTF)中,一套位于降能器上游的Kicker磁铁被用于点扫描过程及治疗安全的快速束流开启/关断。为测量该Kicker磁铁的积分场均匀度及磁场动态特性,设计并研制了一套基于电磁感应法的Kicker磁铁测磁系统。测磁系统分别采用长线圈和印制电路板(Printed Circuit Boards,PCB)线圈两种方法获取感应电压,通过模拟/数字积分器对感应电压进行积分处理。经过实验对比,采用几何精度更高的PCB线圈和受零漂影响较小的模拟积分器作为最终方案进行测试;磁场上升/下降时间小于100μs,积分场大于0.0252 T·m,均匀度好于1%,均匀度最大标准差0.006%,测磁系统整体误差小于0.1%,表明Kicker磁铁及其测磁系统均满足设计指标。