煤矿氧气检测高精度VCSEL驱动及温控电路设计

为解决当前常用煤矿氧气检测仪器易受交叉气体干扰且功耗大的问题,基于GD32F303RCT6微控制器和ADN8834热电冷却控制器,设计了一种软启动开关电路控制的垂直腔面发射激光器(Vertical-cavity Surface-emitting Laser,VCSEL)高精度驱动及温控电路。驱动电路中,高频正弦波信号和低频锯齿波信号叠加的二进制数据由微控制器产生,经信号发生电路、电压电流转换电路转化成VCSEL高精度驱动电流信号;温控电路中,设计基于比例积分微分(Proportional Integral Differential,PID)补偿电路和数模转换控制器(Digital to Analog Converter,DAC)目标温度控制电路实现激光器温度自动调节。测试结果表明:驱动电路的电流输出区间为0.680~1.360 mA;锯齿波频率误差小于0.5%,正弦波频率误差小于0.1%;氧气吸收峰扫描精度高达0.07 pm,对应电流扫描精度为0.12μA;温控电路的温度控制精度为±0.012℃。满足了可调谐半导体激光吸收光谱(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy,TDLAS)煤矿氧气检测应用需求。

用于超宽带信号数据采集的高精度可编程定时器研究(英文)

超宽带信号的数字化在很大程度上取决于采样时刻的准确性,因此是否具有高精度的可编程定时器是实现超宽带信号数据采集的关键。本文基于斜波发生器原理实现了高精度可编程定时电路,可编程计数范围为16bit,实际最小定时单位达8ps,折合采样频率高达50GHz,迄今为止尚未有关于同样指标产品的报道。该定时器已应用于作者研制的地质雷达信号数据采集系统中,取得了很好的实际应用效果。

基于微纳米技术的高精度生化物质检测信号提取电路设计

为满足生化物质的高精度测量需求,基于电化学三电极系统工作原理,给出了一种高精度生化传感器信号提取电路,包含了恒电位仪单元、电流-电压转换单元、低通滤波单元。首先,恒电位仪单元输出激励电压,再通过电流-电压转换单元将产生的法拉第电流转换为电压信号,最后由低通滤波单元滤除生化物质检测信号中的高频噪声。所设计的电路具有高线性度、宽量程、低噪声的优点。实验结果表明,线性度为99.99%,检测范围为10 nA~0.1 mA,能实现高精度生化物质检测的需求。

一种高精度可编程自动循环定时电路

1.前言定时电路实现的方法很多,各种刊物上均有介绍,但大部分电路都是针对具体对象而设计的,功能单一,只能在一段时间内单步工作,不能自动循环定时;时间设置一般采用模拟量,精度不高,定时范围小。实际上,有很多场合,为了节约能量或适应生产工艺上的特殊要求,需要用电设备工作与停歇自动循环,或需两组设备(状态)自动交替工作。例如:自动喷灌机的工作、停歇和交替自动定时控制;油田抽油机、通风机的工作。

一种高精度高稳定性的片内振荡电路设计

作为系统时钟源,振荡电路的频率特性会影响芯片工作性能。为提高片内振荡器输出时钟的精度及稳定性,设计一种基于RC结构的振荡电路。该振荡电路采用带隙基准产生电容充电电流及基准电压,通过调整镜像管比例进行频率粗调校正,通过调整基准电压大小和温度系数以实现频率细调校正及温度特性校正。电路基于55 nm CMOS工艺设计实现,仿真结果表明,典型条件下电路工作输出为30 MHz,50%占空比时钟,在1.6~5.5 V、-40~125℃工作范围内,振荡频率偏移位0.6%以内,中心校准精度为0.5%,可作为片内高精度时钟源或参考时钟。

基于计数器/定时器的步进电机可编程控制接口电路设计

在数控系统中通常要求把插补运算结果转化为数字脉冲给步进电机。文中介绍了计数器 /定时器 82 5 4,给出采用82 5 4实现步进电机运行速度、步数及方向控制的接口电路设计方法。

高速可编程定时器电路的设计

介绍了一种高速可编程定时器及其系统设计、电路设计和版图设计。该器件采用３μｍ ｐｎ 结隔离工艺制作。经测试其最高工作频率大于１０００ＭＨｚ， 在－ ５． ２Ｖ 电源电压下， 功耗电流小于３０ｍ Ａ，实现了超高速大规模集成。

可编程逻辑器件在定时控制电路中的应用

介绍了用ＩＳＰ可编程逻辑器件设计的一种器件少、可靠性高、实用性强的广告灯箱定时控制电路，详细阐述了其设计思路、硬件原理及ＩＳＰ可编程逻辑器件的使用技术。

基于计数器的可编程定时电路

介绍了一种基于计数器的可编程定时电路。该电路采用多级计数器/分频器,配合CMOS门电路,实现了电路的定时功能。

一种高精度脉冲延迟电路设计

针对军事、航空航天、自然科学等领域对高精度、高分辨率、大量程的脉冲延迟电路的需求,设计了一种高精度可调脉冲延迟电路。该可调脉冲延迟电路利用小数锁相环及并串转换芯片生成高精度的FPGA时钟源,使用嵌入式主机控制FPGA生成脉冲信号,同时完成电路粗延迟计数,并结合模拟电路的细延迟精调提高电路延迟的精度。通过理论计算和实验结果分析,脉冲延迟电路可产生最大延迟范围为105 s,最高延迟精度为10ps的可调脉冲信号,同时支持多种脉冲码型输出。

高精度电子鼻采样电路设计与检测系统开发

电子鼻融合了气体传感器阵列、数据采集电路和模式识别算法,可实现对不同气体的识别与分类。在电子鼻的研发过程和实际应用中,气体传感器阵列的响应、数据采集的精度直接影响着对目标气体的识别准确率。文中以高精度、宽量程采样为目标,设计半导体气体传感器电阻信号的采样电路,结合自动化配气系统提高信号采样稳定性。进一步通过上位机软件设计,研制出可测试多种气体的电子鼻检测系统。对乙醇、甲苯和甲醛3种气体的测试研究表明:该系统能够稳定地实现传感器电阻值信号采样,阻值范围在10 kΩ~100 MΩ,采样误差低于0.31%。结合良好的气体分类效果,展现出电子鼻应用于多组分气体检测的潜力。

一种高精度加速度计数字采集电路设计

针对高精度惯性导航装置的需求,设计了一种高精度加速度计数字采集电路。电路采用单恒流源技术降低了电路功耗,采用温度补偿技术提高电路性能,采用FPGA数字集成技术提升电路可靠性。通过对电路的稳定性、线性度、对称性、温度特性等指标的测试,电路稳定性不大于6×10^(-6),线性度和对称性均不大于15×10^(-6),温度系数小于0.5×10^(-6)/℃,该电路性能良好,可满足高精度惯性导航装置工程应用需求。

基于TEC9328可编程定时电路的循环式定时控制器

EC9328是深圳天潼公司生产的四位定时计数电路,利用它可以对控制对象进行循环控制操作。文中介绍了它的主要特点、引脚功能和内部结构。并给出了利用TEC9328设计的循环式定时控制器的实际应用电路。

CC4541可编程定时电路应用实例

前 言 CC4541是一种用途广泛的CMOS可编程定时集成电路。它的特点是功能齐全、外围元件少、用较小的数值的阻容元件可获得较长时间的延时。CC4541管脚见图1。当外接阻容元件Rtc,Ctc的数值确定了之后,即确定了其内部振荡器的振荡频率。当A=B=1时,电路总的延迟时间t=2^(1b-1)×2.3Rtc Ctc。AR是自动复位端,低电平有效,电路在通电时会使CC4541内部十六级计数器全部自动清零。MR是手动复位端,高电平有效。引脚10是“单定时/循环输出”方式选择端M。单定时是指当延迟时间到,定时输出端Q的电平跳变后始终保持不变,直至下次复位信号的到来;

MXT5611:高精度可配置定时电路(下)

其中定时器0和定时器1的组成基本一致，以5个触发器（其中4个触发器处理正常计数功能，一个触发器处理进位、置数使能）作为“定时单元”，4个“定时单元”构成16位定时器，通过对“定时单元”定时过程中置数使能的产生和置数值的设定来设置不同的定时状态（如十进制定时则“定时单元”在从9减到0这个过程的下一个时钟周期为置数周期。产生置数使能信号，同时置数值设定为1001：

基于单稳态定时偏差的高识别性PUF电路设计

通过对单稳态电路定时偏差和物理不可克隆函数(physical unclonable functions,PUF)电路的研究,提出了一种基于单稳态定时偏差的高识别性PUF电路设计方案.首先,分析单稳态定时电路的自我标识物理特性,提出长定时单稳态电路设计方法;然后,利用该单稳态电路产生的定时偏差信号以及激励信号控制数据选择器选择2个定时偏差信号,结合仲裁器判决唯一的、不可克隆的输出响应.采用TSMC 65nm CMOS工艺,在不同环境下对设计的PUF电路进行Monte Carlo仿真,分析其识别性、可靠性等特性.实验结果显示,所设计的PUF电路识别性可达99.82%,且误码率为2.7%.

一种高精度大范围时间测量电路的实现

在实验核物理中,经常要用到时间测量技术。时间测量有多种方式,其中用电子学方法实现时间的数字化(TDC)技术是一种常用的技术。根据对时间测量不同的需要,对其测量范围和测量的精度有不同的要求。介绍一种大测量范围高精度时间测量电路的实现,其实现的原理和设计方法。

高精度低功耗电流采样电路设计

为了实现低功耗高精度电流检测,设计了一种基于运算放大器的具有对称结构的电阻采样结构,该结构不仅实现采样电压和采样电流的高线性度,而且能实现对微弱采样信号的可靠检测。设计的电路架构中包含5个电流-电压转换阶段,基于Hspice仿真,设计电路内部匹配电阻网络,以减小输入失调电压对采样的影响,拓展共模输入范围。该采样电路架构通过某0.35μm BCD工艺实现,版图面积仅为0.12 mm2,实测结果证明其工作电流小于1μA,采样电压检测精度高达5 m V,且具有高速响应能力。

高精度模拟分频电路的设计与实现

针对精密授时系统中,铷原子钟只提供单一的10 MHz高精度信号,而用FPGA等数字分频设计精度达不到要求的问题,设计了采用电阻、电容、电感与运算放大器等简单器件构成的高精度模拟分频电路。对高精度分频电路中各个模块的设计进行了详细的描述。通过测试,设计的一分频与二分频电路都能够使精度达到±5×10-11,这比一般的数字分频器要高几个数量级。

基于PT100的高精度温度测量电路的设计

普通四线制恒流源驱动测温系统受温度电流漂移等影响,温度测量准确率很低,很难超过0.1℃量级。基于PT100设计了一种改进的恒流源驱动四线制高精度温度测量电路,通过采样温度稳定系数高的高精密电阻的电压和铂电阻电压的比值,消除了恒流源由于温度漂移等因素影响的电流变化,使得输出电压比值与铂电阻成良好的线性关系。利用LTC2492A/D转换器对信号进行采样,将信号传送给ATMEGA32单片机,单片机进行数据处理并保存和显示数据。实验测试结果表明,该电路温度测量的精度和稳定性均可以达到5‰之内,与理论值一致。