基于FPGA的大比例系数高精度I/F电路设计

加速度计是惯性导航系统的核心部件，通常加速度计的输出信号为模拟电流，为便于导航计算机对采集数据解算处理，需经过I/F（电流/频率）转换电路。为满足某惯导系统对大比例系数加速度信号采集转换的要求，在经典I/F电路的基础上结合FPGA+A/D设计了一种比例系数大于90000脉冲/（s·mA），量程为6mA的电流频率转换电路，同时转换电路支持串口输出。通过对该大比例系数I/F转换电路的温度特性、线性度、零位稳定性等指标的测试，表明该电路性能良好，有利于进一步拓展应用范围。     

高精度A/D转换技术在惯导系统中的应用研究

针对惯导系统对模数转换电路的使用要求,明确了制约A/D转换电路在惯导系统中应用的瓶颈是零位稳定性,分析了A/D转换电路零位的影响因素,提出了解决方法。并设计出一款A/D转换电路,该电路的测试结果表明解决方法有效,可将零位提高2个数量级,与传统V/F转换电路相当。证明采用A/D转换芯片的模数转换电路能够满足惯导系统的精度要求,同时相比V/F、I/F具有高采样率和高分辨率的优势,技术指标可以满足高精度加速度测量系统等实际工程需求。     

一种高分辨率积分输出的A/D转换电路的设计

针对通常需要高分辨率的模数转换的导航领域,描述了一种高分辨率积分输出的A/D转换电路的设计,论述其工作原理和软硬件设计方案。通过电路仿真和试验分析表明,这种A/D转换电路的设计兼具V/F转换的高精度和A/D转换的高速输出的优点。     

电流积分器对I/F转换性能的影响分析

本文介绍了带分流结构的电流/频率转换电路和电流积分器的工作原理,推导了电流积分器的误差,并分析了运放的几个关键参数对l/F电路性能的影响.通过理论推导和实验对比,得出了I/F电路设计时电流积分器电路选择运算放大器的参考依据,并对带分流结构的I/F电路作出了改进.     

某型直升机旋翼转速表的数字化设计方案

提出某型直升机数字旋翼转速表的研制方案,给出以频率/数字(F/D)变换电路为核心的主要硬件原理,分析了采样误差的产生及抑制误差的措施.装机部件研制成功证实了方案的可行性.     

单恒流源电流频率转换技术研究

本文设计了一种单恒流源电流频率转换电路,使电路的功耗减小一半,更加小型化,并且具有更好的对称性和精度.提出并从原理上论证了这种单恒流源I/F技术的理论依据,设计出相应的硬件电路,验证其原理的正确性和工程上的可行性.为单恒流源I/F技术的研发,拓展了思路,奠定了基础.     

半球谐振陀螺控制电路频率跟踪精度提升方法

半球谐振陀螺控制电路的控制精度直接影响半球谐振陀螺仪的输出精度,而频率跟踪精度又直接影响了半球谐振陀螺控制电路的精度.传统的半球谐振陀螺数字控制电路采用过零比较的方法计算陀螺幅点信号的频率,此方法易受地线毛刺信号的干扰,频率跟踪精度不高.介绍了采用A/D转换采集数据估算陀螺幅点信号频率的方法,并对各种方法进行了优缺点比较,提出选用建议.这些方法既提升电路抗干扰能力,又大幅提升了频率跟踪精度,还省去了过零比较电路.分析及测试结果表明,采用该频率跟踪方法,半球谐振陀螺的频率跟踪精度可达0.002Hz,可大幅提升半球谐振陀螺控制电路的精度.     

高分辨率电流频率转换电路设计

随着惯性技术的发展,对电流频率转换电路的分辨率要求越来越高,以往常用的I/F转换电路已经不能满足要求,本文在传统电路的基础上结合FPGA和DSP提出了一种电路设计思路来提高分辨率.设计了硬件电路和软件电路.根据大量的试验数据分析,此改进电路在不损失电流频率转换电路线性度和稳定性的精度下,把电路的分辨率提高了一个数量级,解决了高精度电流频率转换电路分辨率低的问题,进一步扩大了电流频率转换电路的使用范围.     

一种加速度计小型化V/F电路设计

本文提出了一种惯导系统中加速度计信息采集的V/F方案,其将加速度计输出的电流信号通过采样电阻转化成电压信号,再由高精度V/F芯片进行电压信号到频率信号的转换,然后通过FPGA计数、同步、补偿并最终输出.整个方案的实现过程简单,电路体积小,成本低,非常适用于导弹及鱼雷等捷联惯导系统应用领域.实验证明,该方法提高了加速度计...     

电流/频率转换类型综述

在惯性仪表输出电路中，常用的模/数转换方案是电流/频率转换方案，本文根据反馈脉冲电流的特点将电流/频率转换的几种类型进行分类，并对其中几种转换类型的工作特点、基本电路组成、工作波形做了介绍，同时进行了仿真分析比较。有助于根据惯性仪表的数字化输出系统设计要求选择合适的转换类型。     

一种提高单片机内嵌式A/D分辨力的方法

单片机内嵌式Ａ／Ｄ的使用要比外置式Ａ／Ｄ简单、方便，且容易获得更高的信噪比，但其分辨力相对比较低，难以满足精密测量的使用要求。本文介绍了一种提高单片机内嵌式Ａ／Ｄ转换器分辨力有效实用法，简单外转电路和单片机内部软件计算可以将原分辨力将提高１￣３倍。     

光电编码器模拟测速机在转台控制系统中的应用

在转台的可靠性设计中, 常用测速机输出作为转台限速报警的触发信号, 但传统的测速机在安装、成本及精度上都不具有优势。利用美国AD 公司生产的AD650 芯片,对被广泛用于转台测角系统中的Heidenhain 公司的RON886C 型增量式旋转编码器 信号进行电压频率(V/ F) 和频率电压(F/V) 转换, 实现利用编码器输出模拟测速机电路, 不仅可以满足限速保护要求,并且较测速机具有成本低,安装使用方便,且精度较高的 优点,在实际应用中效果良好。     

ADC1210型12位A/D转换器的应用开发

 一、引言 ADC1210是美国National Semiconductor公司生产的一种低功耗、中速、低价格的12位二进制码（原码、或反码、或偏置码）逐次逼近式A/D转换器。该器件采用CMOS工艺和薄膜工艺相结合的微电子技术制成。器件中包含了R-2R梯形薄膜电阻网络、CMOS模拟开关和逐次逼近逻辑电路、以及场效应管电压比较器等有关电路。其基本技术指标为分辨     

异步电机起动/发电系统起动向发电的转换研究

 用异步电机与电力电子变换器结合构成的起动/发电系统作航空电源是一个很有意义的课题。对异步电机起动/发电系统中起动向发电的转换进行了研究,提出充分利用系统中变换器可快速控制定子磁链转速的特点,改变电磁转矩的方向,实现起动到发电的转换。详细介绍了转换过程控制方案,该方案可实现起动到发电的平滑转换,且在进入发电状态后直流母线电压由起动电源电压自动增长到所需的发电电压,最终稳定发电。最后给出了仿真与实验结果。     

三相高频斩波式AC/AC变换器控制电路的分析与设计

分析与设计基于一种实用的三相高频斩波式AC／AC变换器的研制,以高频脉宽调制(PWM)技术取代了传统的基频电压补偿技术,不仅减小了体积和重量,且提高了效率和响应速度。主要对控制电路进行了分析与设计,其中包括输出采样电路、闭环反馈电路以及驱动电路;并对控制电路的稳定性进行了分析,给出了系统框图、传递函数以及波特图。在分析与设计中,通过稳定RMS值实现输出电压的稳定;采用有源滤波技术,减小了控制电路中的高次谐波干扰;利用齐纳二极管正温度特性,减小了系统的温度漂移,较好地补偿了采样电路中整流二极管的负温度特性;采用可编程调节死区的驱动电路,完全满足三相斩波式AC／AC变换器四路驱动信号的电器隔离和时序要求。     

Quantization and Saturation Noise Due to Analog-to-Digital Conversion of Radar Returns from Targets with Log-Normal Radar Cross-Section Distributions

An analysis of the saturation and quantization noise generated by analog-to-digital (A/D) conversion of radar returns from targets with log-normal radar cross sections is presented. The results of the analysis show that the high-cross-section tails of the log-normal distribution require higher saturation levels to be set in the A/D converter. The setting of the higher saturation level in the converter results in an increase in quantization noise. Thus the minimum achievable distortion in the output of the A/D converter signal is considerably higher than that for radar targets if their radar cross section had an exponential power distribution.