基于可编程摩擦电原理的晃动式脉冲发生器

摩擦纳米发电机具有结构简单、适用性广的优点,近年来是热门的研究内容。但在实际应用中,摩擦纳米发电机仍面临诸多技术难题:传统摩擦纳米发电机的能量来自摩擦产生的电荷,但摩擦过程中产生的热量会转换成内能,这极大程度降低了能量转换效率,且容易损耗摩擦层材料,进而影响摩擦发电机的耐久性;由于物理接触的摩擦力存在,其机械结构需要较大的外界驱动力,当外界只有较为轻微的机械晃动(如人走路)时,难以有效驱动相应的机械结构,无法实现高频操作;由于摩擦力和器件输出能力均与器件的摩擦面积成正比,因此多层堆叠的器件会随着有效面积的增大而难以驱动。该文基于可编程摩擦纳米发电机的原理,提出了一种晃动式脉冲发生器,通过摇晃小尺寸的器件可实现百伏级的脉冲电压输出。即使器件的摩擦层材料相同,如聚四氟乙烯薄膜,仍能实现较高的电压输出,且摩擦层不需要接触式摩擦,可将器件的摩擦能量损耗最小化,降低驱动器件所需的能量阈值,提高能量转化效率。

可编程器件在纳秒级多通道数字延迟/脉冲发生器中的应用

研制了用于飞行时间质谱仪 (TOF)的多通道数字延迟 /脉冲发生器系统。介绍了复杂可编程器件(CPLD)和可编程数字延迟线 (AD95 0 1)在系统中的应用。讨论了高速数字系统中的定时误差问题。该系统的延迟分辨率达 1ns,脉冲宽度分辨率为 10 0ns。

基于现场可编程门阵列的全固态高压ns脉冲发生器

为研究ns脉冲电场诱导肿瘤细胞的凋亡效应,结合Marx发生器原理和全固态开关技术,研制了一套基于现场可编程门阵列（FPGA）的多参数可调全固态高压ns脉冲发生器。该发生器主要包括高压直流电源、Marx电路、FPGA控制电路和负载4部分。Marx电路采用金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）作为控制开关代替传统的火花间隙开关,用二极管代替电阻。FPGA产生多路同步触发脉冲信号,通过光纤进行隔离后可作为MOSFET的原始控制信号,同步驱动多个MOSFET。FPGA控制电路控制充电电压和输出脉冲的宽度、频率,并具有保护功能。实验结果表明,该脉冲发生器可产生幅值（0～8kV）连续可调、脉宽（200～1 000ns）灵活可变、频率（1～1 000Hz）独立可控,前沿35ns的高压ns脉冲,为进一步探索ns脉冲电场生物医学效应奠定了基础。

用于可编程脉冲电源的新型波形发生器及显示器研究

针对中国散裂中子源(CSNS)工程快循环同步加速器(RCS)注入系统涂抹凸轨磁铁脉冲电源的需求,设计了一种采用FPGA+DSP结构的高速数字采集与处理系统实现可编程脉冲电源给定波形的产生与输出电流的探测显示。通过研究DSP与上位机基于UDP协议的千兆以太网通讯、DSP与FPGA间高速串行接口技术的数据传输方式,使电源实现了在线实时输出任意波形脉冲电流和显示电源的输出电流波形,为任意波形发生器及显示器的设计提供了新方法。

基于现场可编程门阵列的多路PWM波形发生器

研制了基于现场可编程门阵列(FPGA)实现的多路PWM脉冲发生器。该脉冲发生器通过接口单元接收DSP写入的PWM脉冲宽度数据,然后产生PWM波形,其工作不受DSP影响。同时介绍了脉冲发生器的基本原理、硬件构成和实现方法。该PWM发生器既简化了电路的设计,提高了系统的可靠性,又可保证逆变器功率元件触发的同步。

简易可编程双通道脉冲信号发生器

脉冲信号发生器是电子测量中的一种重要仪器。随着微电子技术的高速发展，脉冲信号发生器向着集成化、数字化、智能化方向发展。这里介绍一种简易的数字化脉冲信号发生器，其电路如图１所示。该仪器以ＡＴ８９Ｃ１０５１为核心。ＡＴ８９Ｃ１０５１是一种与ＭＣＳ５１系...

多通道可编程声音发生器的设计

针对消费性电子产品对声音处理单元APU(Audio Process Unit)的需要,设计了5通道的可编程声音发生器PSG(Programmable Sound Generator),可提供4个模拟声道和1个PCM(Pulse Code Modulation)数字通道。可同时产生高频乐音,低频乐音,还可以播放增量脉冲编码调制方式编码的语音信号,并具有振幅、频率可自动调整,方波占空比可以设定,声道定时关闭等多种特性。五个通道之间是并行的,每个端口寄存器都分配有自己的地址,其参数的设置不会影响其他通道。该PSG已用于家庭娱乐和学习系统中,并通过了FPGA验证,应用测试结果表明其性能达到设计要求。

基于单片机的低压脉冲发生器研制

阐述了一种基于单片机控制的,用于电力电缆短路和断线故障测距的低压脉冲发生器。利用单片机的I/O口产生一定宽度和频率的脉冲,用此脉冲控制触发电路,产生相应宽度和频率的触发脉冲,此触发脉冲又触发具有快速开断性能的MOSFET产生相应的脉冲,通过脉冲变压器耦合输出到测试电缆上。所实现的低压脉冲发生器的脉冲宽度和周期可通过编程调节。该低压脉冲发生器的最窄脉冲宽度较小,可达到0.14μs;频率采用常用的100Hz,也可灵活调整;电压幅值可达300V以上,可根据不同情况调整电压幅值,以便检测不同长度的电缆;阻抗可调节,以匹配不同性能的电缆。

±50 Mvar链式STATCOM脉冲发生器设计

介绍了用于±50 Mvar链式静止无功发生器(STATCOM)的基频优化脉宽调制(PWM)的脉冲发生器。根据链式逆变器电路结构的特点制定了基频优化PWM方案。脉冲发生器采用数字信号处理器(DSP)加现场可编程逻辑门阵列(FPGA)作为主要的处理器,根据两者各自的特点分配功能,提高了脉冲发生器的总体性能。该脉冲发生器在20 kVA链式STATCOM原理样机中可靠运行,实验结果证明了设计的正确性。

通用SPWM发生器的实现及脉冲竞争消除新方法

为实现载波移相(CPS)正弦脉冲宽度调制(SPWM)策略在级联配电网静止同步补偿器(DSTATCOM)中的应用,设计基于现场可编程门阵列(FPGA)芯片的载波移相通用多路SPWM发生器,载波频率、级联数可通过上位机进行选择.介绍通用多路SPWM发生器的设计原理、硬件结构及其通用性设计方法.针对大功率级联多电平逆变器较低器件开关频率时SPWM调制存在的脉冲竞争现象,分析产生机理并采用在三角波的升、降半周期内限制PWM信号翻转次数的新方法予以消除.在10kV/2MVar的DSTATCOM装置上进行验证实验,实验结果证明所设计SPWM发生器准确、可靠以及脉冲竞争消除新方法的优越性.

一种用于高速摄影仪的快门脉冲发生器

设计基于绝缘栅型场效应管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,MOSFET)的快门脉冲发生器,将MOSFET串联作为开关组,采用电平移位法对其进行驱动,由可编辑逻辑器件FPGA控制延时触发,经过脉冲形成电路分别得到高压脉冲的快前沿与快后沿.结果表明,在1.1μF的负载下,可获得幅值为800 V、前后沿均小于1μs、脉宽为81μs的高压快脉冲,该系统抗干扰能力强,可靠性好.

基于单片机和CPLD的嵌入式脉冲发生器设计

本文利用单片机控制功能灵活和复杂可编程逻辑器件(CPLD)集成度高、可靠性好及工作速度快的优点,设计了一种周期、脉宽可调的脉冲发生器,并且该脉冲发生器可实现在脉冲不间断的情况下改变周期与脉宽。叙述了该脉冲发生器的工作原理和具体硬件设计。利用MAX+PLUSⅡ软件进行波形仿真并分析了结果。

基于FPGA的单光子脉冲信号发生器设计

针对光电倍增管(Photomultiplier Tube,PMT)批量测试实际需求和单光电子谱精确测试光源的要求,通过对光电倍增管性能测试系统进行分析,设计制造了一种多通道输出可调的脉冲信号发生器的控制板,可用于光电倍增管单光电子谱的性能测试。该脉冲信号发生器在上升时间、下降时间等参数性能方面优于目前测试系统采用的商用信号源RIGOO-DG5352 350 MHz。用此脉冲信号发生器对光电倍增管进行单光电子测试,其输出信号能满足单光子测试的基本要求,利用其多路信号输出的特点,通过性能扩展即可用于光电倍增管的批量测试。

时序脉冲发生器的设计与实现

文章介绍了用在系统可编程器件设计和实现时序脉冲发生器。在系统可编程器件的应用改变了传统硬件设计的方法 ,大大缩短设计周期 ,降低成本 ,方便修改、调试 。

PLC用于智能控制高压脉冲发生器设计

为了更好地满足复杂试验系统中对仪器智能化控制的要求,设计了一种基于PLC(可编程逻辑控制器)控制的智能化高压脉冲发生器。采用模块化设计结构,使用VB、EasyBuilder和STEP 7 MicroWIN作为编程语言,开发了PLC与触摸屏和上位机之间的控制程序,利用可编程逻辑控制器调节高压脉冲发生器的输出脉冲幅度,控制高压脉冲发生器实现触发、复位等功能。可通过触摸屏和上位机对仪器进行本地和远程操作,实时调节和读取仪器的状态,高压脉冲发生器具有较好的操控性和人机交互性,实现了仪器的智能化。

电力机车通用触发脉冲发生器的设计与实现

介绍一种新型的用于电力机车主整流柜综合测试台的数字式同步触发脉冲发生器 ,对晶闸管触发的原理、硬件电路、软件编程做了详细的论述 .实际结果表明 ,该系统具有结构简单 ,电路新颖 ,性能可靠 ,调试、维护方便的特点 .

脉冲信号发生器自动检定/校准系统

脉冲信号发生器被广泛的应用在电子测量和数据通信领域。利用Visual Basic高级语言,开发基于GPIB接口的脉冲信号发生器自动检定/校准系统。该系统能够完成对脉冲信号发生器的自动检定/校准,测量数据自动保存在数据库,实现检定/校准证书自动生成,利用网络打印检定/校准证书。

程控高压脉冲发生器

介绍一种程控高压脉冲发生器,主要由高压电源、储能电容器组、氢闸流管和控制电路等组成,可以输出一个负极性的高压脉冲,脉冲幅度为10～15kV。程控高压脉冲发生器采用模块化设计结构,将通用的构建于模拟电路基础之上的高压脉冲发生器与数字控制技术相结合,通过触摸屏、可编程控制器PLC加以控制,实现仪器的智能化。

脉冲信号发生器自动检定/校准系统

脉冲信号发生器被广泛应用在电子测量和数据通信领域。利用VisualBasic高级语言,开发基于GPIB接口的脉冲信号发生器自动检定/校准系统。该系统能够完成对脉冲信号发生器的自动检定/校准,测量数据自动保存在数据库,实现检定/校准证书自动生成,利用网络打印检定/校准证书。