基于Matlab的系统稳定性分析实验设计

根据连续系统和离散系统稳定性的判定准则,利用Matlab GUI设计了系统稳定性分析实验,给出了主要回调函数代码。用户只需输入系统函数的分子、分母系数向量,即可自动绘制出系统零极点图,进而根据极点位置判断系统是否稳定。该实验界面友好,操作简单,可应用于系统分析和系统设计的教学与实验。

一种新型滞后-超前补偿器的设计与应用

传统的滞后-超前补偿器由1对实零点和1对实极点组成,校正效果往往不理想。本文先设计了1种由2对实零点和2对实极点组成的双重滞后-超前补偿器,随后在双重滞后-超前补偿器的基础上又设计了1种由2对共轭零点和2对共轭极点组成的复滞后-超前补偿器。同时给出了这3种补偿器模型之间的关系以及零极点之间的关系。理论研究及实际应用均表明本文设计的这2种补偿器较传统的补偿器在提高系统稳定性,增强系统抗干扰能力等方面有着各自的优势,而后者可以为模型设计提供更高的自由度。

具有不稳定零极点对消的结构图等效问题

为进一步完善经典控制论中的结构图简化规则,深入研究具有不稳定零极点对消的结构图等效问题。指出复杂结构图等效后,如果其等效式与其他环节存在不稳定零极点对消,则对消后系统的性质将发生改变,此时应保持原结构图而不做进一步的简化,仿真示例验证这一结论。

采用负电容结构的新型CTLE均衡器设计

随着数据传输的速率不断提高,信道对数据的损耗愈发严重,采用传统的连续时间线性均衡器(CTLE)对信号的均衡补偿已无法抵消信道对信号的严重衰减。为了更好地补偿衰减,对传统的CTLE均衡器做了进一步的改进,提出了基于负电容的新型CTLE。在传统的CTLE基础上,使用两个交叉耦合的MOS管构成负电容,将其叠加在传统一级CTLE的输出端,形成二级结构,可以增加高频增益和实现更大的带宽,以便更好地补偿信道的衰减。仿真结果显示,在25 Gibit/s的数据传输速率下,负电容结构的均衡器具有良好的补偿能力,经过均衡后,眼图的水平张开度达到了0.9个码元间隔(UI)以上,采用负电容结构的新型CTLE,对于提升整体传输数据速率具有重要意义。

基于28 nm工艺的斜率检测自适应连续时间线性均衡器设计

为解决传统零极点固定的连续时间线性均衡器(CTLE)只能针对特定信道均衡的问题,在TSMC 28 nm CMOS工艺下,设计了一个可工作在28 Gbps数据速率下的自适应CTLE均衡器。该CTLE通过斜率检测技术来比较均衡输出信号与理想信号的斜率,从而生成控制信号去自动调节CTLE的零极点位置,以便适应不同的信道,进而达到自适应均衡的目的。仿真结果表明,在28 Gbps的数据速率下更换不同损耗的信道,该自适应CTLE均能起到显著的均衡效果,均衡补偿范围可达1~14 dB。经过自适应均衡后眼图的水平张开度均达到了0.9个码元间隔(UI)以上。

线性稳压电源电路振荡问题探究

针对MIC29302电源芯片在超低压差线性稳压电路应用中设计有输出补偿电容时仍然出现振荡的问题,通过建立等效小信号数学模型并绘制bode图,深入剖析了振荡产生的原因。即补偿电容引入的零点与系统的第二主极点之间相差两个十倍频程,导致补偿零点未能有效补偿第二主极点的相位裕度,从而提出增加前馈补偿电容引入新的零点或调整输出电容容值改变零点频率两种解决方案,并进行了实验验证。实验结果表明,两种方案都能较好解决自激振荡问题。

轨道交通超级电容储能双向DC-DC变换器拓扑分析

轨道交通机车采用电阻制动增加了车辆自重且造成能源浪费,因此再生制动能量的利用前景广阔,其能量转换的核心环节是双向DC-DC变换器。本文以非隔离型双向Buck-Boost变换器为例分析其工作原理,采用状态平均法建立小信号模型分析参数变化对系统稳定性的影响,并采用电压外环电流内环进行双闭环控制,最后利用仿真软件验证了相关理论的正确性。

用零极点分柝设计模拟电子电路

本文以一个设计实例,运用零极点变化的规律,使模拟电子电路的分析和设计简洁,速度之快是其他方法难以比拟的。通过观察零极点变化规律,提供了设计思路,导出不同设计方案的设计公式,使模拟电子电路设计灵活主动。