基于FPGA的光电系统同步自适应电路设计与实现

针对光电系统内外同步信号需手动切换的问题,提出一种基于FPGA芯片的内外同步信号自适应切换的设计方法。利用Quartus II软件图形设计和VHDL硬件描述语言设计了同步信号自适应电路,实现了内外同步信号的自适应切换,经波形仿真及在某光电系统中的应用,该电路简单可靠、集成度高,调试维护方便。

220V/380V自适应电路

采用自适应原理设计了一种新型的开关电源,可以在220V380V之间自动选择交、直流电压。

电荷耦合器件的自适应电路

介绍了电荷耦合器件（ＣＣＤ）自适应电路的基本原理，详细讨论了用可编程只读存贮器（ＥＰＲＯＭ）循环寻址法设计该电路的方法，并说明了这种方法的优越性。最后指出了自适应电路的应用。

移动场景下高速可见光通信系统硬件电路设计

针对移动场景下高速可见光通信中存在信号衰减快与系统带宽受限问题,创新设计了能够实现高速、稳定可见光通信系统的自适应均衡硬件电路。首先,从自适应控制接收信号衰减角度,提出一种面向移动可见光通信的自适应增益电路设计方案。其次,从补偿通信系统频响衰减角度,设计了一种模拟预均衡与后均衡电路。最后,基于所设计的电路搭建了可见光通信硬件测试平台。实验结果表明,将自适应均衡电路应用于可见光通信系统中,可以有效提高通信速率,还可有效克服移动过程中信号衰减与中断问题。

低功耗自适应跨导-电容带通滤波器电路实现

采用单层多晶硅 3.3V,0 .35μm CMOS数字工艺 ,实现了用于蓝牙系统的自适应带通滤波器 ,其中心频率为2 MHz,带宽为 1.2 MHz,功耗为 12 m W.并对滤波器 PL L自适应电路中压控振荡器 (VCO)的谐振条件进行了研究 ,分析了 VCO中运放寄生参数对谐振频率的影响 .同时 ,用一种简单的跨导运放结构作为 VCO中的负阻抗 ,解决了VCO振荡幅度限幅问题 .

求补舍入并行和位长自适应整数转浮点数电路设计

提出了一种实现整数转浮点数的新的设计方法 ,并且对方法的正确性给予了证明 .采用这种设计方法 ,实现了求补和舍入的合并并行 ,使关键路径的延时比常规的电路设计方案减少了 15级门 ,同时降低了电路规模 .关键路径延时的减小 ,使这一转换可以在单周期内完成 .另外 ,该方法实现了位长自适应 ,只需花费很少的电路规模和延时实现控制 ,就可以适应长整型、整型到单、双精度浮点数的转换 ,增强了电路功能 .这一设计方法同样适用于其逆转换 .该转换模块采用 Fujitsu CE71库设计 ,在 10 0 MHz主频下经仿真验证 ,结果正确 ,已经应用到实际工程中 .

一种用于同步Buck变换器的自适应反流检测电路

提出了一种用于同步整流Buck电路的自适应反流检测(AZCD)电路,能够有效限制Buck变换器在DCM模式下出现电感电流的倒灌现象,以实现低EMI和高能效。与传统反流检测电路不同,该电路能够在Buck变换器输出电压变化的情况下保证功率下管的关断准确性。在0.35μm BCD工艺下,对该电路进行仿真验证。结果表明,在1 MHz开关频率、输出电压从1.5 V变化到3.5 V的情况下,Buck变换器中功率下管的关断误差可以控制在1 ns以内。此外,在负载电流从12.5 mA变化到50 mA的情况下,该AZCD电路可以使Buck变换器效率提升约1%。

一种自适应谐波电流检测电路的研究

通过对自适应噪声抵消技术的分析 ,得出一种基于自适应的谐波电流检测电路 ,并利用MATLAB仿真软件建立了相应的仿真电路 ,对其检测结果进行仿真 ,仿真结果表明自适应谐波电流检测电路不但具有较快的动态响应过程。

交流电压自动适应电路

目前世界各地交流供电电压标准很不一致,如附表所示。一般在110～240V之间,这对各国生产的家用电器的通用性带来不便。要使用时通常采用附加不同抽头的变压器来实现,但很不方便。本文介绍松下“画王”彩电的电源电路中的自动适应电路,可在交流100～240V的地区使用,很有实用意义。

基于CMOS40nm工艺三维阻变存储器的自适应读写电路设计

针对三维阻变存储器的材料特性和器件结构,采用了一种基于CMOS 40 nm工艺的自适应读写电路,该电路具有高可靠性、低功耗以及反馈自适应的技术特点。通过多层译码结构、写入验证电路、小信号灵敏放大读出电路以及自适应控制机制,可以实现三维阻变存储器的高速低功耗的读写以及多种不同阻态的写入,从而有效解决了阻变存储器写操作过程中存在的过写入问题,大幅提高了三维阻变存储器写入和读出的成功率。根据仿真结果分析,带有反馈机制的写入电路可以实现90%以上的写入成功率。在1.1 V的工作电压下,写入功耗仅为99.752μW/bit。

机载任务设备控制模块自适应BIT检测电路设计

作为系统测试和故障诊断与隔离的一种手段,BIT(built in test)技术被广泛应用于航空电子设备可靠性、维护性、测试性与安全性设计中;文中针对某型无人机机载任务设备的BIT检测功能以及资源分配指标要求,给出了任务设备控制模块的电路组成;通过分析BIT检测信号类型,介绍了基于A/D转换器单端口多状态电压的BIT检测常规设计方法与电路特点,并针对该电路存在的诸多不足,提出了利用二级管单向导电特性所具备的电子开关功能,设计出可筛选分离不同电压、自动识别单端口多状态电压的自适应BIT检测电路,仿真与飞行验证表明,该电路设计满足了节省资源、减小体积、节能降耗、降低成本以及高可靠性的指标要求,并成功应用于多型无人机的同类产品及其他电子产品中。

基于带自锁功能的双电源供电系统自适应切换电路研究

双电源自动切换,可以保证当一个电源由于故障停电之后自动向另一个电源切换,此种切换方法保证了相应场所的供电稳定性,但是,在供电过程中,其所提供的电流也存在相应的差异,容易出现不断在主供电源与备用电源切换的情况,影响整体电子设备的工作效果。基于此,本文研究带自锁功能的双电源供电系统自适应切换电路,旨在为人们用电稳定性提供相应保障。

基于光伏电池组件的ZigBee芯片供电电路设计

介绍了一种用于光伏电池组件的ZigBee芯片监控系统直接从光伏电池组件中获取电能、以保证ZigBee芯片监控系统正常工作的一种高效自适应供电电路设计。由于光伏电池组件输出电压在一天中变化较大,一般稳压电路模块不能承受这样的输入电压,同时因受安装空间和成本限制,一般DC/DC电路模块也不能选择。针对这样的情况,利用ZigBee芯片CC2430、RC延时电路、VMOS管调整电路、3.3 V稳压模块等通过巧妙设计,实现了在较大的直流电压波动环境下,高效稳定的输出3.3 V直流电压,为ZigBee芯片系统提供了稳定可靠的工作电能。

光栅信号前置处理电路设计

为满足高精密位移测量系统对光栅信号质量的要求,设计了一种光栅信号前置处理电路。利用差分放大电路去除光栅信号中的直流分量。鉴于光栅编码器非恒速的工作特点,利用测频电路对光栅信号进行实时测频,单片机根据光栅信号频率控制数字电位器调整滤波电路参数,改变其通频带以实现自适应滤波。采用数字电位器串并联的方式提高了自适应滤波电路的截频设置精度。实验结果表明,该前置处理电路可以有效地去除光栅信号中的直流分量,对于频率在0～20kHz变化的光栅信号,滤波效果良好,自适应能力强。该光栅信号前置处理电路能够提高光栅编码器的细分精度、环境适应性和可靠性。

一种基于新型自适应校准技术的小数频率综合器的设计

基于EPC Class-1 Generation-2协议规定,对工作于全球UHF RFID频段的频率综合器的设计指标进行了分析。采用标准0.18μm CMOS工艺,集成自适应频率校准模块设计了一种新颖的低相位噪声、快速锁定的小数频率综合器。其中,LC-VCO基于无尾电流源式设计,利用二次谐波滤波技术显著降低了带内相位噪声;自适应频率校准电路则区别于传统的二进制比较法,基于新颖的逐次比较法以减小VCO的4位数控逻辑电压的比较次数,因而可以快速确定VCO的控制字并缩短锁定时间。仿真结果表明,自适应校准阶段的时间仅约6.3μs,环路整体锁定时间低于23.2μs,100 kHz频偏处的相位噪声性能为-106.3 dBc/Hz,1 MHz频偏处为-126.1 dBc/Hz,整体功耗为84 mW。与最近发布的先进的CMOS小数频率综合器的性能相比,所设计的小数频率综合器实现了更优的相位噪声性能,同时能以较短的锁定时间以及较低的功耗工作。

基于功率检测自适应的前馈功放设计

分析了常用双环自适应前馈电路在屏蔽和宽带频率兼顾等地方的缺陷,设计了一个功率检测自适应电路。功率检测自适应应用于前馈系统第一极环路,通过MCU监控电压检测值,自动调节第一环路的移相、调幅矢量调节器,改变相位、幅度参数,以达到环路抵消最好,保证在功率与频率不断变化的情况下,误差信号提取时刻都保持最纯净。仿真结果显示,在输出125W的GSM前馈系统中,可使其IMD3小于-65dBc。

5~6GHz自适应线性化偏置的InGaP/GaAs HBT功率放大器

针对高质量无线局域网的传输需求,设计了一款工作在5~6 GHz的宽带磷化镓铟/砷化镓异质结双极型晶体管(InGaP/GaAs HBT)功率放大器芯片。针对HBT晶体管自热效应产生的非线性和电流不稳定现象,采用自适应线性化偏置技术,有效地解决了上述问题。针对射频系统的功耗问题,设计了改进的射频功率检测电路,以实现射频系统的自动增益控制,降低功耗。通过InGaP/GaAs HBT单片微波集成电路(MMIC)技术实现该功率放大器芯片。仿真结果表明,功放芯片的小信号增益达到32 dB;1 dB压缩点功率为28.5 dBm@5.5 GHz,功率附加效率PAE超过32%@5.5 GHz;输出功率为20 dBm时,IMD3低于-32 dBc。

一种基于自适应偏置的2.4 GHz CMOS功率放大器

提出了一种单端自适应偏置电路,该电路能够根据输入信号功率,动态地调整输出直流电压,以提升射频功率放大器(PA)的线性度及功率回退区域的效率。为验证该电路的功能,设计了一种2.4 GHz PA,该电路基于单端三级结构设计,采用0.18μm CMOS工艺制造,电路输入及输出阻抗匹配网络均集成于片内。测试结果表明,PA的增益为26.8 dB,S11和S22均小于-10 dB,OP1 dB为23.5 dBm,功率回退6 dB点PAE和峰值PAE分别为14%和24%。该PA对WLAN、ZigBee等2.4 GHz设备具有一定的应用价值。

一种低功耗高性能AB类运算放大器的设计

为了解决传统运算放大器在物联网系统等低功耗应用中转换速率较低和增益带宽积较小的问题,设计了一种新型的AB类运算放大器。提出了基于差分对管的电流复用技术,将输入晶体管产生的差分电流再次利用,提高了电路的输出电流,获得了更高的转换速率、增益带宽积和直流增益。此外,结合了基于自适应偏置电路的AB类输入级和局部共模反馈电路,使得运算放大器输出级的动态电流摆脱了静态电流的限制,以较小的静态电流获得了较大的动态电流,进一步提升了电路的关键性能参数。基于180 nm CMOS工艺,对运算放大器进行设计和验证。仿真结果表明:在70 pF的负载电容下,正负转换速率分别为23.55 V/μs和-31.47 V/μs,增益带宽积为2.38 MHz,直流增益为63 dB,静态功耗仅为23μW。与传统的AB类运算放大器相比,所提出的电路在实现低功耗的同时具有更高的转换速率、增益带宽积和直流增益,适用于模数转换器和电源管理等低功耗电路系统。