基于FPGA的机载DME抖频信号产生器设计及实现

机载测距机系统是现代飞机上必不可少的重要导航设备,DME测距的核心是采取闪频原理来实现应答脉冲的识别,抖频信号产生器是实现闪频原理的关键电路。基于FPGA设计并实现了机载DME抖频信号产生器电路,该电路主要包括随机数发生器、可变分频器等模块。经测试表明,电路性能稳定,工作可靠。

关于家电设备开关电路的抖频技术改善电磁干扰的研究

本文通过对家用设备开关电源、有源PFC电路和IPM电路的电路原理,以及PWM控制信号的抖频控制技术进行分析,通过大量的EMC试验测试数据,研究PWM控制信号的不同抖频控制方式对整机EMC电磁兼容性能的影响,从中找出对整机EMC电磁兼容性能改善最佳的抖频方式。

机抖激光陀螺抖频匹配技术的优化

在机抖激光陀螺(DRLG)捷联惯导系统(SINS)中,陀螺的抖动偏频会引起伪圆锥运动。分析了伪圆锥运动对捷联惯导系统旋转矢量计算的影响,并推导了其表达式。通过数值计算,分析了影响伪圆锥误差的因素,提出了机抖激光陀螺抖动频差的匹配原则,以实现伪圆锥误差最小化。基于该匹配原则,面向工程实际问题提出了一种机抖激光陀螺抖频调谐技术。仿真分析和实验结果表明,选用一种主体抖动轮并按需选配调节构件,该技术可满足系统对陀螺抖动频差的匹配要求,同时不会对陀螺整体外形尺寸和抗振性能造成任何影响。与传统方案相比,进一步提升了机抖激光陀螺,尤其是小型化机抖激光陀螺的工程化水平,降低了生产成本。

基于抖频技术的低EMI高效BUCK转换芯片设计

提出了一种低电磁干扰(EMI)、芯片面积小的新型抖频振荡器,该抖频振荡器可以有效减小电路所用电容的面积.采用一种采样放大电路有效地改变了振荡器电容侧电压变化的方式,降低了电容所需要的面积,特别是降低了电磁干扰,解决了EMI问题;同时,通过电路优化设计提高了BUCK芯片的转换效率.最终基于0.35μm BCD工艺流片进行实现,在电波暗室内采用CISPR25辐射发射-ALSE法测试,实测EMI峰值和EMI平均值在30-1 000 MHz频率范围内最大值为分别为30和20 dB·μV,在600 kHz测试峰值25 dB·μV,测试结果低于CISPR25-ALSE上限30 dB·μV,符合CISPR25标准,同时最高效率达到95%.

二频机抖激光陀螺小范围温度漂移补偿模型的研究

从实验上研究了环境温度变化在10℃范围内二频机抖陀螺的零偏和温度的关系。通过大量高低温环境的重复性温度实验,利用逐步回归法建立了一种零偏温度补偿模型,并对该模型的补偿效果进行了实验测试。结果表明,在小范围内二频机抖陀螺的零偏和温度、温度梯度及温度速率有较好的线性关系和重复性,可以通过建立温度补偿模型来提高陀螺的精度,而且该模型完全满足工程上的实时补偿要求。

二频机抖激光陀螺温度漂移补偿的初步研究

从实验上研究了二频机抖陀螺的零偏和温度的关系。通过重复性温度实验,利用最小二乘法得到了拟合曲线表达式。结果表明,二频机抖陀螺的零偏和温度具有较好的线性关系和重复性,可以通过温度补偿来提高陀螺的精度。

二频机抖激光陀螺零偏的温度特性的逐步回归分析

研究了二频机抖激光陀螺的零偏的温度特性。通过重复性温度实验,利用逐步回归法分析了机抖激光陀螺零偏与温度的关系,得到了零偏的实时温度补偿模型。结果表明,二频机抖激光陀螺的零偏和温度、温度速率具有较好的线性关系和重复性,可以通过温度补偿来提高陀螺的精度。

二频机抖激光陀螺抖动频率与温度关系的研究

针对激光陀螺的零偏受温度影响较大,为提高陀螺精度,研究了二频机抖激光陀螺抖动频率与温度之间的关系。通过大量的重复性高低温实验,证明了抖动频率与温度的线性关系,并得到了拟合直线表达式。结果表明,抖动频率与温度具有较好的线性关系,抖动频率可作为温度测量的计量,而且具有较好的重复性。由于测量抖动频率的精度较高,故由抖动频率测量温度具有很高的分辨率。同时用抖动频率对陀螺的零偏进行补偿,提高了陀螺的精度。

二频机抖激光陀螺PZT电压的温度特性的研究

为了对二频机抖激光陀螺的零偏进行补偿,研究了PZT电压与温度之间的关系。通过大量的重复性高低温实验,利用最小二乘法证明了PZT电压与温度的线性关系,并得到了拟合直线表达式,并分析了利用PZT电压对零偏的补偿效果。结果表明,PZT电压与温度具有较好的线性关系,利用PZT电压对陀螺的零偏进行补偿,可以提高陀螺的精度。

支承结构惯量对激光陀螺抖频及精度特性的影响分析

激光陀螺的机抖特性有效克服了陀螺的闭锁效应,是其高精度输出的重要保障。陀螺在不同惯性装置下的抖频会发生变化,这极大地影响了其输出精度,严重制约了激光陀螺在各类惯性装备下的服役能力。从激光陀螺抖动偏频系统入手,对陀螺及其支承结构进行了结构动力学建模及分析,从理论与原理实验两方面论证了支承结构惯量对陀螺抖频特性,乃至陀螺输出精度的影响,分析结果表明,减小支承结构惯量能提高陀螺抖频,进而提高其精度。为激光陀螺在惯导装备中更好的应用起到了指导作用。

二频机抖激光陀螺输出温度补偿设计

文章在常用的温度扫描曲线补偿的基础上,介绍了一种二频机抖激光陀螺输出的温度补偿方法,简化了温度补偿模型,在保证精度的同时减小了DSP运算量,已成功进行了工程应用。

基于RBF神经网络的机抖激光陀螺零偏的温度补偿的研究

温度偏置漂移是存在于激光陀螺中使得输出信号产生较大偏置误差的一种不可忽略因素,准确地辨识漂移并有效地对其进行补偿直接关系到激光陀螺的测量精度。通过温度实验研究了机抖激光陀螺的温度特性,采用RBF网络进行温漂辨识。温漂辨识可以通过离线事先学习,因而在多种学习方法中选择了简单易行、精度高且运算速度快的正交最小二乘(OLS)法。通过实验验证,采用RBF网络及其OLS学习算法可以快速、有效、高精度地辨识并补偿温漂。

机抖激光陀螺捷联系统中惯性器件的温度补偿的研究

研究了机抖激光陀螺和加速度计的温度特性。通过重复性温度实验,得到了激光陀螺零偏的温度补偿模型;通过静态特性测试,得到了加速度计的补偿模型。结果表明,得到的模型可以有效补偿惯性传感器的漂移,使陀螺的精度提高了4.6倍,加速度计的漂移小于一个脉冲,并可以通过温度补偿来缩短系统的预热时间,由原来的半小时到基本不需预热;系统的精度提高了1倍。

激光陀螺抖动控制电路高精度数字化设计

激光陀螺仪由于存在闭锁效应需要外加抖动偏频来消除;以往的模拟抖动控制电路存在体积大,难以进行精确控制等问题;针对这些问题,设计了一种基于DSP的数字抖动偏频系统,通过DSP对抖动电压进行精确控制,并注入一种参数可调的锯齿波噪声来消除激光陀螺的动态锁区;经过实验表明,抖动偏频控制系统工作稳定,控制精确,噪声注入效果良好;激光陀螺仪静态测试结果表明,在所设计的抖动偏频系统控制下,激光陀螺测量精度高。

基于TLD5097EP的日行位置灯驱动电路的设计

基于TLD5097EP设计了一种SEPIC拓扑结构的日行位置灯驱动电路,可实现对LED负载的恒流控制输出;同时设计了基于日行灯优先的双光控制电路,可根据不同输入分别实现日行灯与位置灯功能,并开发了一种基于分立器件搭建的外置抖频电路来实现EMC性能优化。所设计的日行位置灯驱动电路在电磁兼容性与常规电子性能试验中均表现良好,并且在实际应用中没有不良反馈,具有一定的实用性、稳定性与可靠性。

高可靠、高效率的白光LED高压驱动芯片

根据白光LED(Light Emitting Diode)的特性及其对驱动电路的要求,提出了一种高可靠、高效率的LED高压驱动芯片,具有线性调光和数字调光两种调光功能。芯片采用简化的脉冲宽度调制(PWM,Pulse Width Modulation)峰值电流控制模式控制通过LED的电流,系统稳定性好,抗干扰能力强。振荡器中新型抖频电路模块的加入,提高了系统的电磁干扰(EMI,Electro Magnetic Interference)性能,使系统可靠性进一步增强。驱动芯片的输入电压范围为8.5 V^40V,输出的驱动电压达7.5V,可有效降低NMOS功率开关管的导通损耗。电路设计采用低静态电流、低反馈电压等低功耗设计技术,提高了系统的电能转换效率。芯片采用CSMC公司1μm 40V高压CMOS工艺模型设计,并完成流片。测试结果验证了抖频电路的作用,系统的最高转换效率达到了95.3%。

开关电源EMI的抑制策略

分析了开关电源EMI的产生机理,并结合一款60W Topswitch开关电源,提出了一系列的EMI抑制策略。整机EMI测试结果表明,采用所提出的抑制策略能有效地减小开关电源的电磁干扰。

二频机抖激光陀螺抖动偏频量的精确测定

采用数字信号处理技术,设计了二频机械抖动激光陀螺抖动偏频量的实时精确获取方法。从理论上说明了采用角速率绝对值和有效值的方法都能够有效地获取抖动偏频量。详细介绍了两种方法的数字化实现方法。通过仿真实验对两种数字化实现方法进行了验证,结果表明这两种实现思路是完全可行的,得到的偏频量随频率和抖幅的变化具有较好的线性。将实时获取的偏频量作为反馈量作用于抖动环路的闭环控制中,比原来的压电陶瓷反馈具有更高的可靠性,能够克服高低温带来的偏频量的变化。

一种低电磁干扰的高边驱动电路

提出了一种低电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI)的高边驱动电路。针对传统设计中存在的振荡器工作过程中产生的高电压或电流尖峰引起严重EMI以及宽电压范围下MOSFET栅击穿等问题,提出了一种新的系统方案及电路结构,同时从傅氏级数及空间交变电磁场两个方面解释了抖频技术如何抑制EMI。基于Hynix 0.18μm BCD工艺进行设计与仿真,仿真结果表明,在5 MHz的振荡器频率下抖频后的各奇次谐波频带均被展宽,在三次谐波处降幅高达12.3 d B,大大改善了系统的电磁兼容性,同时电路可以在电源电压为4.5~37 V的范围内正常工作。该设计方案可以广泛用于高压集成电路设计领域。

The Jitter Performance Comparison Between DLL and PLL-Based RF CMOS Oscillators

By jitter performance comparison between PLL (Phase Locked Loop) and DLL (Delay Locked Loop),a helpful equation is derived for the structure choice between DLL and PLL based synthesizers fabricated in CMOS processes to get an optimum jitter performance and power consumption.For a frequency synthesizer,a large multiple factor prefers PLL based configuration which consumes less power,while a small one needs DLL based topology which produces a better jitter performance.