基于差分运算的望远镜驱动系统非预期故障重构方法

极端环境下的望远镜驱动系统永磁同步电机传感器容易面临非预期故障,导致系统观测性能下降,甚至可能造成望远镜停机。在这种情况下,提出一种用于望远镜驱动系统电流传感器的故障重构方法,主要包含故障检测、隔离和重构等几个方面。其中,故障检测由三阶级联差分运算完成,对不同的故障类型、即使微小故障也能有很好的鲁棒性;决策逻辑电路根据故障检测提供的故障信号flag执行隔离操作;Switches开关根据隔离动作选择合适的电流,以达到故障重构目的。仿真试验表明,该方法从故障状态切换到健康状态是平稳的,且不影响系统的动态性能,确保驱动系统的可靠性和稳定性。

一种高增益、高带宽全差分运算放大器的设计

采用增益提升(Gain-boosting)技术,使用2个三输入管的折叠式共源共栅运算放大器(运放)作为辅助运放,设计了一种宽输入共模范围的高增益、高带宽的全差分运算放大器。主运放输入部分由一对NMOS管和一对PMOS管共同构成,其输入跨导提高至由单MOS管构成的运放输入跨导的2倍。主运放输入跨导的提高间接提升了主运放的增益和带宽。而辅助运放在不改变主运放带宽的同时,通过降低主运放的主极点增大输出阻抗,再次提升主运放的增益,达到了高增益、高带宽的目的。该运算放大器采用商用55 nm CMOS工艺设计,经仿真可得,当负载电容为5 pF时,运放低频增益为115 dB,增益带宽积为209 MHz,总功耗为2.8 mW。

一种高共模抑制比轨到轨全差分运算放大器

针对传统全差分运算放大器电路存在输入输出摆幅小和共模抑制比低的问题,提出了一种高共模抑制比轨到轨全差分运算放大器电路。电路的输入级采用基于电流补偿技术的互补差分输入对,实现较大的输入信号摆幅;中间级采用折叠式共源共栅结构,获得较大的增益和输出摆幅;输出级采用共模反馈环路控制的A类输出结构,同时对共模反馈环路进行密勒补偿,提高电路的共模抑制比和环路稳定性。提出的全差分运算放大器电路基于中芯国际(SMIC)0.13μm CMOS工艺设计,结果表明,该电路在3.3 V供电电压下,负载电容为5 pF时,可实现轨到轨的输入输出信号摆幅;当输入共模电平为1.65 V时,直流增益为108.9 dB,相位裕度为77.5°,单位增益带宽为12.71 MHz;共模反馈环路增益为97.7 dB,相位裕度为71.3°;共模抑制比为237.7 dB,电源抑制比为209.6 dB,等效输入参考噪声为37.9 nV/Hz^(1/2)@100 kHz。

一种适用于D类音频功放的全差分运算放大器

介绍了一种应用于超低EMI无滤波D类音频功放的全差分运算放大器结构,可构成积分器,起滤除高次谐波的作用。该运算放大器采用两级结构来获得高增益,第一级为折叠共源共栅,偏置电路采用反馈结构,给整个运算放大器提供偏置电流,从而提高电路的电源抑制比;采用伪AB类输出级提高运放的瞬态响应,稳定运放输出。仿真结果表明,该电路具有良好的性能:增益为113dB,相位裕度为67°;单位增益带宽为1.9MHz,共模抑制比为160dB,电源抑制比为82.7dB;共模反馈环路增益为120dB,相位裕度为62°。

自由差分运算与直交型Snake模型

自由差分运算能够突破传统微分算子的模板运算模式 ,把对图像这种二维信号的微分计算转化成一维的方式进行 ,使计算方向可以根据实际问题灵活选择 直交型Snake模型基于任意曲线可由多边形进行逼近的思想 ,借助自由差分运算 ,把本应沿曲线法线方向计算的灰度梯度转化成在多边形各边的直交线上分析灰度的相对变化或绝对变化 在曲线的演化过程中 ,该模型以目标曲线的特征为指导 ,以基本多边形为依托 ,通过在直交线上进行差分操作 ,从而把轮廓变化的信息和图像灰度变化的信息联系在一起 ,使得所提取的轮廓曲线的特征不断地逼近目标曲线的特征 与已有的Snake模型相比 ,直交型Snake模型通过强调高层视觉和底层信息之间的相互联系在曲线演化过程中的作用 ,使得信息的处理流程处于闭环状态 在对畸形物体的轮廓提取实验中 。

基于准浮栅的低功耗差分运算放大器

分析了准浮栅晶体管PMOS的工作原理、电学特性和等效电路,设计了一种电路结构简单的共模反馈电路(CMFB),实现了一个低压低功耗的差分运算放大器。采用Chrt 0.35umCMOS工艺库,在Hspice下仿真结果表明:在电源电压为1.5V时,运放的增益为74.5dB,单位增益带宽为40.5MHz,相位裕度为650,静态功耗为1.2mW。

一种基于准浮栅技术的新型低压全差分运算放大器

讨论分析了准浮栅晶体管的工作原理、电气特性及其等效电路。基于准浮栅 PMOS 晶体管,设计实现了全差分运算放大器。在 1.3V 的单电源电压下,运算放大器的最大开环增益为 63.7dB,相位裕度为 63°,单位增益带宽为26.1MHz。利用本文设计的准浮栅全差分运放,设计实现了增益可调的放大器。

一种用于流水线ADC中的全差分运算放大器

在数模转换放大器优化设计的研究中,基于CMOS 0.18um工艺,设计了一种用于流水线ADC的两级全差分运算放大器。上述运算放大器由套筒式输入级和共源增益级构成,针对相位裕度和建立时间分别进行了米勒补偿和时钟馈通频率补偿,最重要的是采用了一种稳定的共模反馈结构。经仿真可得,在1.8V电源电压和2pF负载下,运放的直流增益为81.09dB,单位增益带宽为792.1MHz,相位裕度为47.98°,建立时间为39.12ns。运放具有较高增益、足够的相位裕度和较小的建立时间,非常适合用于高精度流水线ADC的级间增益电路和采样保持电路。

全差分运算放大器中共模稳定性的分析

本文提出了用在增益可调放大器中,差分电压放大器中共模反馈稳定性的分析。本文分析了在差模运算放大器中内部共模反馈电路(CMFB)和外部由电阻构成的正反馈网络。共模反馈电路用来确保运算放大器的稳定性,外部的正反馈网络需要留心防止"锁死状态"。本文的运放采用折叠式共源共栅结构,用SMIC0.18μm混合信号工艺进行流片。

基于动态阈值PMOS的全差分运算放大器

阐述了动态阈值电压晶体管SOI_PMOS(DTPMOS)的器件性能,PMOS晶体管的体端可以做为第四端来改善低电压模拟电路的特性。本文利用DTPMOS技术设计了一个低压低功耗的差分运算放大器。采用Chrt 0.18mCMOS工艺库,在Hspice下仿真结果表明:在电源电压为1V时,运放的增益为77.8dB,单位增益带宽为54.5MHz,相位裕度为60°,静态功耗为1.5mW。

基于风险差分运算的电网调控操作风险快速评估研究

综合考虑调控操作前后电网运行风险的差异,将电网调控操作风险指标定义为操作前后系统运行风险指标的变化量并引入风险理论,提出一个考虑指数型操作人员实时综合因子的风险差分运算电网调控操作的量化风险指标体系.基于局部潮流量化分析的调控操作关键影响设备搜索技术,用于快速定位受影响较大的敏感节点及支路,缩小风险分析范围.采用基于局部拓扑相关性分析的调控操作事故集筛选技术,以关键设备为搜索中心筛选出与调控操作相关度较高的事故集,实现事故集范围的可控化,有效提升计算效率.该指标体系体现了电网调控操作的实质是系统运行状态的变化,而非某一特定系统运行状态,能够从本质上反映调控操作对电网产生的影响,最后结合多个算例验证所提方法的有效性.

差分运算在数字调制制式识别中的应用

随着数字通信技术的发展,数字信号调制制式的识别成为近年来的研究热点,本文将差分运算应用到数字调制制式的自动识别当中,设计了一种新的算法,能够成功识别2 A SK,4ASK,2 FSK,4F SK及2 PSK五种信号。仿真结果表明,该算法具有较高的识别率。

一种高增益高功耗效率全差分运算跨导放大器

基于一种新型低压降、高输出电阻镜像电流源,设计了一种高增益、高功耗效率全差分运算跨导放大器(OTA)。该OTA基于0.18μm CMOS工艺设计,电源电压为1.8 V。在保证1.8V;差分输出电压摆幅的前提下,获得了较高的直流电压增益。采用NMOS管差分对作为输入的套筒式结构。结果表明,在2.3 mA偏置电流、2 pF负载电容下,该OTA具有119 dB的开环直流增益、526 MHz的增益带宽积和高达77°的相位裕度。额外加入增益提高技术后,该OTA的开环直流增益可提高到153 dB。

高速全差分运算放大器在高速数据采集系统中的应用

高速全差分运算放大器以其高集成度,可靠性高,低失真,平衡驱动等特点,被广泛的应用于宽带接收,中频处理等场合。本文以TI公司的高速全差分运算放大器THS4509为例,从电路的平衡设计,增益设定,与ADC的接口,布局布板等方面介绍了全差分运算放大器作为前置放大器的应用。

基于5G通信的差分运算放大器的研究与设计

研究以差分运算放大器为核心,探讨基于5G通信技术的差分运算放大器的研究与设计。结合5G通信技术所传播的信号特性,设计运算放大器结构类型。在此基础上设计一种高速和高增益的差分运算放大器。

差分比例运算电路的设计方法

本文分析了一些文献给出的差分比例运算电路的运算关系,指出在输入端电阻平衡时输入信号比例系数的取值范围受到限制。在深入分析比例系数之差与平衡条件之间关系的基础上,给出了输入信号以任意比例系数参与运算的改进方案,使电路具有普遍适用性,并给出了电路的设计方法与步骤。

差分比例运算电路增益调整与控制分析

在通常差分比例运算电路中,输入信号比例系数的取值范围会受到限制,对差分比例运算电路进行修正,给出了增益可调的差分放大电路的改进模式。实验结果表明:1)利用开关的断开和闭合可以改变差分放大电路的增益极性和大小。2)在同相输入端前加入衰减器,通过调节电位器可控制差分放大电路增益的大小和极性,设置合适的电阻值可以得到预设的正负增益。

基于差分光斑中心定位算法的位移传感技术研究

光斑中心定位是激光投射式位移传感技术中的关键技术。为了提高激光光斑中心检测的抗干扰性和精确性,在总结了现有的光斑中心定位方法的基础上,对其中的梯度光斑中心定位算法进行分析和改进,提出了一种差分光斑中心定位算法。该算法主要针对强干扰光线下的激光光斑特点,利用差分运算和梯度算子对光斑进行识别与定位。实验结果表明,该算法定位精度高、抗干扰能力强,适合于对恶劣环境下的结构进行长期在线监测。基于该算法的位移传感器设备已成功应用于渝黔高速公路河耳沟大桥的桥梁远程健康监测中。

基于差分多值的快速模板匹配算法

基于归一化算法求解相似度原理,本文中提出了利用差分多值方法,在不降低匹配精度前提下大大的提高了匹配的速度。计算相似度时,先利用差分多值的方法对分子进行快速卷积运算,对其中一个式子进行差分,利用差分数组减少乘法运算;对分母利用邻窗口数据相关性进行运算,并对其中的一个式子用二次式展开,然后将累计项带入计算。在采用搜索策略时,综合比较遗传算法和金字塔式算法的优缺点基础上采用金字塔算法。在模板匹配过程中,取相似度最大的点作为匹配点。结果表明该算法匹配的速度快而又不降低匹配精度,而且稳定性好,具有一定的应用价值。

一种具有极低THD值的差分运放的设计

为了减小运算放大器由于自身及外界原因存在失调导致输出波形的THD值较大的状况,文中首先介绍了全差分运算放大器的基本架构,并在此基础上采用一种新颖的选通输入方式及简单的共模反馈电路设计了一款高增益,低THD值的全差分运放.经计算且在TSMC0.6μmBCD工艺上,用Cadence、Hspice等EDA软件对设计电路进行仿真,各项指标均符合设计要求,输出波形的THD值仅为0.385%.目前该电路已成功应用在一款D类音频功率放大芯片中.