基于大动态范围放大的无增益调节超声放大电路设计

针对大型复合构件状态动态变化过程和多谱成像检测的需求,提出了一种无增益调节的宽带大动态范围超声放大电路的设计方法,设计了一种带宽为10 kHz~1.25 MHz,增益大于120 dB的无增益调节的超声信号放大电路。该电路采用多级放大器对信号进行分级放大,分割门限控制和信号状态识别与记录,最后通过数据合成实现了超声发射信号、回波信号全信号大动态、宽频带范围超声的放大。仿真实验表明,该电路可满足大型复合构件状态变化中信号的放大和多谱成像检测需求,其电路设计方法也可应用于其他如冲击波测试、声学测量等领域。

智慧农业灌溉控制系统的电路设计研究

文章设计了基于ZigBee技术、STM32F103微控制器的智慧农业灌溉控制系统,该系统主要由主控电路、土壤湿度传感器电路、喷灌电机的驱动电路及供电电路组成,可实现土壤湿度的精准控制及远程监测。通过灌溉系统精准控制试验,验证了本系统对土壤湿度的控制准确度、稳定性和灌溉效率都比较高,可为我国智能化节水灌溉装备的发展提供一定参考。

CMOS图像传感器辐射敏感参数测试电路设计及试验验证

以航天领域广泛应用的CMV4000型CMOS图像传感器(CIS)为研究对象,通过开展CIS辐射敏感参数测试电路设计,将CIS辐照电路板与测试电路板中FPGA数据采集及传输板分离,辐照电路板与测试电路板通过接插口通信,从而实现开展辐照试验时对FPGA数据采集部分进行辐射屏蔽防护,避免FPGA数据采集板受到辐射影响。开展了CIS测试电路中的电源模块、数据采集、存储模块、外围电路等设计及PCB版图的布局布线设计。采用VerilogHDL硬件描述语言对各个功能模块进行驱动时序设计,实现CIS辐射敏感参数测试功能。通过开展CMV4000型CIS ^(60)Coγ射线辐照试验,分析了平均暗信号、暗信号非均匀性、暗信号分布等辐射敏感参数随总剂量增大的退化规律,验证了CIS辐射敏感参数测试系统的可靠性。

基于电子技术的声光控制照明电路设计与实现

随着科技的进步和人们对生活质量的要求不断提高,照明设备的智能化和自动化控制成为一个重要的研究领域。文章以电子技术的声光控制照明电路设计与实现为研究重点,说明了声光控制照明电路的设计意义,介绍了基于电子技术的声光控制照明电路的设计需求、设计原理,并详细分析了基于电子技术的声光控制照明电路的架构设计和设计方法。声光控制照明电路设计通过使用传感器和控制电路,实现了声音和光线信号的检测和转化,从而实现对照明设备的自动控制。声光控制照明电路的设计和实现可以提高照明设备的能效和使用便利性,为智能家居和建筑物节能提供了一种新的解决方案。

用于滑坡探测的电磁仪数据采集电路设计与实现

随着人类社会的高速发展和工程建设的激增,地质环境扰动日益显著,极端气候因素影响日益增多,地质灾害日益频繁发生,对人类的威胁和造成的损失也随之日益加剧。滑坡是其中最主要的地质灾害,因此,研究滑坡发育、发展、发生整个地质过程中伴随的物理现象,研究其信号特征,从而间接获取滑坡发展变化的过程是地质灾害探测或监测的基础性研究,是值得深入探索的科学问题。但是专门用于滑坡探测的电磁仪器关键设计及具体实现的研究尚较缺乏。本研究以电子电路学、嵌入式计算机科学、数字信号处理技术、地球物理以及工程地质等多学科交叉的理论体系为基础,自主研发能用于滑坡探测电磁探测仪功能样机。本设计结合当前电子学科发展水平,将嵌入式多核达芬奇结构工业级计算机系统应用在地球探测仪器领域中,设计并实现了拥有自主知识产权的应用于滑坡探测的关键设备。若进一步完善并市场化,或可解决我国滑坡工程地质灾害监测领域业高端电磁仪器严重依赖进口的难题,可为滑坡不良地质勘察及防护提供强有力的技术支撑。

自适应增益光电探测电路设计

在激光模拟实兵对抗系统中,为解决传统光电探测电路受环境影响大,系统不稳定、检测效能低的问题,设计了一种基于单片机的增益自适应光电探测电路。在传统光电探测电路的基础上改用两个对称分布的跨阻放大反馈电路,消除光电探测器偏置分量,抑制前置放大电路的系统噪声;采用自动增益控制电路使不同射击距离下输出信号幅值保持稳定;采用多级滤波的方式去除信号的直流分量并有效抑制背景噪声,为信号的进一步处理提供准备。通过实验验证与TINA-TI仿真分析结果表明,该光电探测电路可以实现增益自适应变化,在不同入射距离下输出电压幅值基本稳定在2V左右。其性能明显优于传统固定增益电路,极大地提高了对光电信号的探测能力,该结果验证了本文提出的光电探测电路设计的科学性和可行性。

基于MAX038的信号发生电路设计

阐述基于MAX038进行的函数信号发生系统的硬件电路设计,包括总体原理设计、系统硬件电路设计、各分电路设计,实现对于不同波形种类选择的控制,较好地完成多波形输出的方案。

基于热流密度的石墨烯发热膜电路设计

在石墨烯发热膜功能需要的基础上,通过热传导分析,提出热流密度计算公式。基于热流密度分析结果和石墨烯原膜电学特性,提出石墨烯加热膜电路设计方法。对丝网印制石墨烯原膜,在导电特性测试的基础上,运用基于热流密度的电路设计方法,制备出石墨烯加热膜。设计实例的理论计算与实测结果基本一致,表明该设计方法切实可行。

可编程双重过压过流保护电路设计

基于保护后端负载电路稳定运行的目的,采用过压过流保护芯片PW1555作为第一级保护电路,微控制器HC32F005与功耗监测芯片INA3221联合构成第二级保护电路的设计方法,实现了可编程双重过压过流保护功能,通过调整保护电路输入电压和保护电路后端负载的方式进行过压过流保护实验,实验结果表明,可编程双重过压过流保护电路的过压阈值误差小于0.750 9%,过流阈值误差小于1.07%,同时微控制器具备IAP升级功能,可通过串口升级进行固件更新与维护。

X射线背散射电信号采集电路设计与研究

X射线背散射成像仪是一种基于康普顿散射效应,采用射线探测与成像技术的辐射成像检查仪器。在X射线背散射成像仪的研制中,一套可以准确获取散射射线信息的电信号采集电路是背散射成像仪获得高质量图像的关键。为了设计出更加适合X射线背散射成像仪使用的电信号采集电路,该文针对X射线背散射成像仪中康普顿散射射线特征,提出电信号采集电路的2种设计方案,一种是采用脉冲计数模式,另一种是采用电荷积分模式。根据设计方案,该文分析不同采集电路设计方案的影响因素,并将2种方案分别进行电路设计、硬件参数优化调整和电信号采集对比测试实验。对比测试实验表明,电荷积分模式信号采集方案可以有效提升采集电路辐射信号采集率,提升X射线背散射成像仪的关键指标和成像质量,更加适用于背散射成像仪,从而实现X射线背散射成像仪电信号采集电路优化设计与模块化应用。

一种瞬态响应增强型Capless LDO电路设计

低压差线性稳压器(LDO)是现代电路设计中最为广泛应用的电源模块之一。相比于开关式电源,LDO以其更小的面积,更简单的控制思路在芯片设计中取得了更为广泛的应用场景。对于一颗数模混合芯片而言,LDO是其不可或缺的电源模块。LDO可以通过芯片上的电源引脚产生不同电平的稳定电压,为不同需求的模块供电。

基于GD32F103的PWM快速可调电磁铁控制电路设计

目前电磁铁已广泛应用于各类车载及生活电子设备的推动换向结构领域,其通断切换的可靠性已经获得电子类各行业的普遍认可,但随着科学技术的快速发展和时代更新,设计需求不再只停留在电磁铁单纯的响应速度上,如何控制电磁铁在快速响应同时兼顾可调输出能力,已经逐渐成为高端领域的技术需求。本设计提出一种PWM快速可调控制电路,以单片机为主控单元,通过上位机给定的执行指令和主通道电流检测信号,调控PWM波驱动控制半桥电路,实现电磁铁快速切换与可调输出能力。该设计输出了实际产品,验证了该方案的可行性。

非接触眼压计光电信号放大检测电路设计研究

设计一级降噪放大电路,以应对微弱且富含噪声干扰的信号,基本思路是改进基础的跨阻运放电路,并联反馈电阻和反馈电容,构成的反馈电路可以在低频段产生高通截至点,从而抑制噪声并有效控制直流电压。针对电阻分压器和电源产生的噪声,提出在非反相端用RC分压电路进行抑制的应对策略。经过参数计算与分析,设计前置放大电路,并通过仿真模拟评价设计方案的可行性,经过进一步改进后最终得到稳定且无系统振铃现象的信号。

基于音效增强的压阻式传感器信号调理电路设计研究

压阻式传感器是一种高灵敏传感器,已广泛应用于很多领域。基于此,提出一种基于音效增强技术的压阻式传感器信号调理电路设计方法,系统研究音效增强技术在信号调理中的应用,并通过实验验证了设计的有效性。该方法为传感器信号处理提供一种新的解决方案,有效提高了数据的准确性和系统的可靠性。

面向FLASH存储器应用的电压自举电荷泵电路设计

基于SMIC 0.18μm 1P6M工艺,设计出一款面向FLASH存储器应用需求的开环电荷泵升压电路。该电路主要由振荡电路、分频电路、非交叠时序电路、电荷泵和高压选择电路组成。为实现电荷泵电压的自举,本设计采用高电压选择电路和开环无反馈结构电荷泵,通过调整电容比值,满足不同的输出升压需求。仿真结果表明,在电源电压为1.8 V、内部开关时钟频率为50 kHz、带载为5 mA的条件下,电荷泵的输出电压为3.3 V,纹波仅为10 mV,升压效率高达96%。与其他电荷泵相比,本设计提高了输出效率,可满足不同输出升压的需求。

基于多核架构的高强抗震随钻仪器电子电路设计

测斜探管作为随钻仪器的核心部件,其抗震性能直接影响设备的可靠性和使用寿命。为了提升测斜探管的抗震性能,研究提出了一种结合数字信号处理和现场可编程门阵列多核架构的电路设计方案,并考虑模块中加速度传感器的抗震性设计。结果表明,不同加速度下仪器磁通强度约为0.006T,具有较好的电磁性能,并且该仪器在高温条件下温度范围为15.3°C~28.0°C,具有优越的耐受性和工作稳定性。加速度传感器的抗震性设计有助于提高其在高振动环境下的性能稳定性,从而间接支持了仪器精度的维持。该设计显著增强了随钻仪器在高振动环境中的耐受性和性能稳定性。这为随钻仪器的设计提供了新的思路和方法,推动了石油勘探技术领域的设备创新能力。

基于小信号检测技术的电路设计与仿真研究

针对小信号采集电路设计过程中存在的问题,提出一种电路设计与仿真相结合的研究方式。首先,采用自顶而下、模块化设计、定制化研究的思路制定小信号采集方案;然后根据实际使用工况确定小信号的特征,通过理论计算得到适用于信号放大、滤波的电路参数;接着结合性能参数、市场价格等因素合理选用放大滤波、模数转换、微控制器等芯片;最后,将电路Layout形成PCB提取关键参数,通过仿真来评估电路的设计质量。通过理论计算电路增益、滤波参数等指标进行电路设计,再结合时钟、电源等电路仿真,结果表明此电路设计达到了预期指标,缩短了研发周期。通过此电路设计与仿真研究,期望为小信号检测技术发展提供一种合理的、适用于工程设计的解决方案。

低功耗高频小信号稳定的电路设计研究与仿真研究

自上而下以模块化、单元化、定制化等方式设计低功耗高频小信号采集方法。低功耗高频小信号在不同工况下的显性特征,通过已有的计算公式来制定适用于信号接收后进行放大,随后设计滤波器中滤波的电路参数,综合考虑性能与价格等因素,选用合理的放大滤波、模数转换等各项硬件,将电路绘制成PCB图像来提取其中的关键参数。通过电路CAE软件在CPU上模拟低功耗高频小信号检测电路的性能,通过此电路设计研究在设计和优化过程中进一步提速,为低功耗高频小信号检测技术发展提供一种适用于工业工程的解决方案。

基于LM324的信号发生器电路设计与仿真

信号发生器电路在电气实验与工程领域应用广泛。为满足实验教学需要,基于LM324芯片自主设计了一款集成三角波发生器电路、加法器电路、滤波器电路及比较器电路的信号发生电路。通过精心设计与计算各元件参数,利用Multisim软件绘制并仿真电路图,验证了设计方案的可行性。仿真过程中,重点观察了波形的形状,评估了信号是否失真,以确保满足实验要求。该发生器设计简洁,成本低廉,通过调整元件参数灵活提升信号发生器性能,以期为电子实验教学提供重要参考。

继电保护设备开关电源过流保护电路设计研究

开关电源作为一种常见的电源供应方式,具有高效、轻便、稳定等优势,被广泛应用于各类继电保护设备中。然而,在开关电源的应用过程中,由于各种原因可能出现过载或短路等故障,严重影响设备的正常运行。因此,设计一种有效的过流保护电路对于保障设备的安全运行至关重要。本文通过研究开关电源过流保护电路的设计方法和优化策略,以提高开关电源的过流保护能力和可靠性。