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基于改进差分进化算法的水下恒定电流元定位方法随电极数量的变化
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作者 陈聪 吴旭 +2 位作者 孙嘉庆 王文龙 侯云甫 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第1期173-180,共8页
针对水下非合作军事目标的远程被动电场定位需求,提出利用非规则布放的测量电极获得水下电位数据,并采用边界变异自适应差分进化算法可以实现对半无限大海水中恒定电流元的准确定位。从半无限大海域中恒定电流元所产生的标量电位表达式... 针对水下非合作军事目标的远程被动电场定位需求,提出利用非规则布放的测量电极获得水下电位数据,并采用边界变异自适应差分进化算法可以实现对半无限大海水中恒定电流元的准确定位。从半无限大海域中恒定电流元所产生的标量电位表达式出发,通过建立目标函数,将电流元的定位问题转化为目标函数最小值优化问题;然后引入参数自适应策略和边界变异处理机制,以解决基本差分进化算法存在的易陷入局部最优解、收敛性差、抗噪能力弱等问题。仿真分析和实验室定位结果表明:所提出的边界变异自适应差分进化算法在解决水下恒定电流元定位问题时,具有不依赖初值、搜索范围大、抗噪性能好等优点,具有较强的实用性。 展开更多
关键词 电场定位 非线性方程组 差分进化 参数自适应 边界变异 恒定电流元
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考虑直流侧电源特性影响的跟网型变换器控制参数设计
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作者 闫征 赵清松 徐建源 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第5期135-144,共10页
为研究不同直流侧电源特性对跟网型变换器(grid-following,GFL)控制参数设计的影响,基于状态空间平均理论建立变换器平均值模型,将典型应用场景下的直流侧端口等效为恒功率源和电流源,推导相电流、锁相环和直流电压控制线性化建模方法,... 为研究不同直流侧电源特性对跟网型变换器(grid-following,GFL)控制参数设计的影响,基于状态空间平均理论建立变换器平均值模型,将典型应用场景下的直流侧端口等效为恒功率源和电流源,推导相电流、锁相环和直流电压控制线性化建模方法,对两种运行方式下的控制器参数进行定量计算。针对恒电流源并网时直流电压控制出现右半平面(right-half plane,RHP)极点、开环不稳定导致系统存在运行失稳风险,从平衡稳定性与快速性的角度出发,确定控制环带宽和相位裕度设计指标,计算控制器参数并结合频率特性进行验证。最后搭建跟网型变换器详细开关模型,开展不同直流侧电源并网仿真分析。结果表明了所提参数设计方案的准确性和有效性,避免了运行方式变化引起的控制参数不适用问题。 展开更多
关键词 跟网型换流器 恒直流功率源 恒直流电流源 直流电压控制 控制参数设计
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浮选液位测量用高精度差分恒流源设计与优化 被引量:1
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作者 陈启标 高云鹏 +2 位作者 杨唐胜 李曦婷 王新宇 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期154-164,共11页
矿浆浮选液位测量作为选冶生产的关键环节,其测量系统中恒流源的准确性和稳定性直接影响最终产品质量。针对现有恒流源电路输出精度低、高频特性及带负载能力差等缺点,设计了一种新型高精度差分恒流源电路,通过在反馈回路和负载两端引... 矿浆浮选液位测量作为选冶生产的关键环节,其测量系统中恒流源的准确性和稳定性直接影响最终产品质量。针对现有恒流源电路输出精度低、高频特性及带负载能力差等缺点,设计了一种新型高精度差分恒流源电路,通过在反馈回路和负载两端引入补偿电容,优化电路的高频特性,减小输出信号相移,并采用浮地接入负载,优化电路的负载特性,据此提高电路输出阻抗和带负载能力,最后完成对电路的仿真和实际测试。实际测量结果表明,所设计的新型恒流源在0~4 kΩ范围内实现100 Hz~50 kHz可调、0~20 mA恒流的效果更好,电路频率特性和负载特性显著提高,最大相对误差分别为0.513%和0.378%,满足矿浆浮选工业现场液位高准确测量的实际需求。 展开更多
关键词 矿浆浮选 恒流源 高精度 补偿电容 输出阻抗
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管道电流测绘交流恒流源双环控制策略研究
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作者 吴鹏宇 杨勇 +2 位作者 任旭虎 闫宇晴 闫臣熙 《现代电子技术》 北大核心 2024年第20期65-71,共7页
为解决埋地输油管道阻容性负载对恒流源的影响,结合交流恒流源模型,针对传统电压电流双闭环控制在应对阻容性负载时,出现的输出波形失真问题展开研究,提出一种管道电流测绘交流恒流源双环控制策略。在内环控制方面,采用电感电流瞬时反... 为解决埋地输油管道阻容性负载对恒流源的影响,结合交流恒流源模型,针对传统电压电流双闭环控制在应对阻容性负载时,出现的输出波形失真问题展开研究,提出一种管道电流测绘交流恒流源双环控制策略。在内环控制方面,采用电感电流瞬时反馈和负载电流前馈的PI控制策略;对于外环控制,采用负载电压反馈的PI控制策略。为进一步完善系统性能,运用极点配置法对控制器参数进行设计,以实现更加精准的控制,并通过Matlab进行频域特性分析和Simulink仿真验证。结果表明:经过优化的控制策略能够有效抑制阻容性负载条件下的电压波形畸变,同时在阻性负载和阻容性负载条件下的输出电流均显示出良好的正弦性,总谐波失真率分别为2.26%和3.19%,具备良好的动态性能和鲁棒性,可为埋地输油管道输油系统的检测提供坚实的技术基础。 展开更多
关键词 恒流源 双环控制 管道电流测绘系统 埋地输油管道 电流前馈 PI控制 极点配置法
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用于TDLAS气体检测的DFB激光器驱动电路设计 被引量:3
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作者 徐鹏飞 李炜楠 +1 位作者 陈红岩 叶有祥 《现代电子技术》 北大核心 2024年第2期89-94,共6页
分布反馈(DFB)激光器作为可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术的常用光源之一,在实际应用中应当同时对驱动电流和温度进行控制,以减小出光质量对气体浓度检测结果的影响。为了解决上述问题,文中设计一种高精度激光器驱动电路。由STM32F... 分布反馈(DFB)激光器作为可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术的常用光源之一,在实际应用中应当同时对驱动电流和温度进行控制,以减小出光质量对气体浓度检测结果的影响。为了解决上述问题,文中设计一种高精度激光器驱动电路。由STM32F103RCT6控制AD9834和DAC8560分别产生正弦波和锯齿波信号,对两个信号输入至OP27GS构成的信号叠加电路进行叠加后,输出至由OP27GS、AD8065和IRF520场效应管组成的具有限流功能的压控恒流源电路,将电压信号转变为激光器的驱动电流;同时采用MAX1978温控芯片对激光器进行温度控制。实际测试结果表明,压控恒流源输出电流的最大误差为0.1%,DFB激光器的温度稳定度为0.072%,温度控制精度优于0.01℃。使用3000 ppm的甲烷标准气体进行吸收测试,通过示波器检测光电探测器和锁相放大器的输出波形,可得到稳定的吸收峰和二次谐波,说明所设计电路满足TDLAS检测技术对于DFB激光器驱动的要求。 展开更多
关键词 气体检测 TDLAS DFB激光器 驱动电路 压控恒流源 温度控制
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一种多波长激光器的多模式驱动研究
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作者 于松群 王双争 +1 位作者 彭航宇 曹军胜 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第4期55-58,共4页
介绍了一种多波长半导体激光器驱动系统的设计,该系统采用了压控电流源与PicoLAS模块混合驱动的方法,具有效率高、体积小、电路简单可靠、易于系统集成等优点,为半导体激光器的驱动设计提供了一种选择和参考。
关键词 半导体激光器驱动 多波长激光器 压控恒流源 脉冲输出 系统集成
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基于恒流源的增强型GaN动态导通电阻特性研究
7
作者 周子牛 敬成 +1 位作者 鲁金科 赵浩 《现代电子技术》 北大核心 2024年第4期28-32,共5页
动态导通电阻现象会导致GaN器件导通电阻增加,不仅会增大器件通态损耗,还会使器件温升更加显著,是限制GaN器件在高频度变换器中应用的重要因素之一。针对该现象,设计一种基于高速脉冲恒流源的动态导通电阻测试平台,并利用该平台分析了... 动态导通电阻现象会导致GaN器件导通电阻增加,不仅会增大器件通态损耗,还会使器件温升更加显著,是限制GaN器件在高频度变换器中应用的重要因素之一。针对该现象,设计一种基于高速脉冲恒流源的动态导通电阻测试平台,并利用该平台分析了两款不同电压等级器件的导通电阻对断态电压应力、断态电压持续时间以及环境温度的影响。研究结果表明:当断态电压应力增大到两款器件各自额定电压的60%,两款器件的导通电阻分别较各自的标称值变化了15%和25%;断态电压持续时间增至100 s,两款器件的导通电阻分别较各自标称值变化了40%和81%;随着环境温度增大到125℃,两款器件的导通电阻分别较各自的标称值变化了102%和105%。GaN器件动态导通电阻现象较为显著,因此有必要在设计变换器时慎重地考虑GaN器件的工况,以保证在符合系统指标的前提下降低动态导通电阻的影响,从而提高GaN器件的效率。 展开更多
关键词 GAN器件 恒流源 动态导通电阻 钳位电路 断态电压应力 断态电压持续时间
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控制半导体激光器的高稳定度数字化驱动电源的设计 被引量:54
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作者 丛梦龙 李黎 +2 位作者 崔艳松 张真骞 王一丁 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1629-1636,共8页
以TMS320F28335为控制核心,设计了一种用于驱动半导体激光器的数控电流源。电源的外围电路包括指示灯模块、语音模块、LCD模块以及键盘控制模块。语音与指示灯模块负责系统工作状态提示,LCD负责显示实际电流以及目标电流,键盘模块负责... 以TMS320F28335为控制核心,设计了一种用于驱动半导体激光器的数控电流源。电源的外围电路包括指示灯模块、语音模块、LCD模块以及键盘控制模块。语音与指示灯模块负责系统工作状态提示,LCD负责显示实际电流以及目标电流,键盘模块负责电源的启动、关闭、电流设置、电流步进等操作。电路设计中利用深度负反馈原理来提高系统的稳定度,设计了双MOS管进一步减小漏电流引起的偏差(小于0.5%),优化了电压—电流线性度;软件设计中采用了PID算法缩短了系统的动态平衡时间;系统具有完备的保护措施,如防上电/断电冲击保护电路、延时软启动电路、过流保护电路以及纹波抑制电路,保证了激光器稳定可靠地工作。在激光器的驱动测试过程中,激光器工作状态稳定,中心波长未出现漂移,驱动电流无毛刺出现。 展开更多
关键词 半导体激光器 驱动电源 负反馈 恒流源 电流补偿 保护电路
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电力设备直流电阻测量用恒流源研究 被引量:17
9
作者 李维波 毛承雄 +1 位作者 陆继明 李启炎 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期63-66,共4页
介绍了一种用于测量大型电力设备(如电力变压器)直流电阻的高稳定度10A恒流源的工作原理、设计方法和重要性能指标,并提出了利用直流比较仪对大电流恒流源(测量微小电阻时)进行校验的新颖方法。
关键词 直流电阻 测量 恒流源 电力设备 电力系统
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基于直接数字频率合成的混合频率恒流源设计 被引量:21
10
作者 鞠康 何为 +2 位作者 何传红 李冰 罗海军 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期2109-2114,共6页
对比已有的混合频率恒流源实现方式,提出一种灵活性好、稳定性高的实现结构。从系统组成角度分别介绍直接数字频率合成、电压控制增益放大器、电压控制电流源三个模块及其实现方法。从仿真及实测结果看,设计的恒流源能够达到较高的输出... 对比已有的混合频率恒流源实现方式,提出一种灵活性好、稳定性高的实现结构。从系统组成角度分别介绍直接数字频率合成、电压控制增益放大器、电压控制电流源三个模块及其实现方法。从仿真及实测结果看,设计的恒流源能够达到较高的输出阻抗。通过实测电流的时域波形图及频谱图分析,恒流源能输出混合任意两种频率正弦波形的电流,且噪声水平较低。该设计在三维多频电阻抗成像系统中得到良好的应用,可提高成像系统的测量速度及精度,并使电阻抗成像技术有效应用于阻抗变换快的检测对象。 展开更多
关键词 混合频率 恒流源 电阻抗成像
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电流源型LCL谐振式变换器的研究 被引量:45
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作者 马皓 俞宏霞 严颖怡 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第9期28-34,共7页
该文主要研究在一定条件下可实现输出恒流特性的LCL谐振变换器及其优化设计。阐述LCL谐振变换器工作于恒流源模式下的工作过程及其实现恒流特性的原理。为分析变换器工作于非谐振频率时的特性,给出不同品质因数下,开关频率变化时,变换... 该文主要研究在一定条件下可实现输出恒流特性的LCL谐振变换器及其优化设计。阐述LCL谐振变换器工作于恒流源模式下的工作过程及其实现恒流特性的原理。为分析变换器工作于非谐振频率时的特性,给出不同品质因数下,开关频率变化时,变换器的电流增益特性曲线及谐振电感电流有效值、电容电压有效值的关系曲线,并分析得到品质因数的选择对变换器的恒流特性及谐振元件电压电流应力的影响,提出基于品质因数的变换器优化设计方法。最后基于所优化设计的品质因数值设计一台额定功率为80W的LCL谐振变换器样机,实验结果验证变换器的恒流性能及品质因数值选择的合理性。 展开更多
关键词 LCL谐振 恒流源 品质因数
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用于半导体激光器的温控电路设计 被引量:32
12
作者 胡杨 张亚军 于锦泉 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期839-842,共4页
针对半导体激光器(LD)出光稳定的应用要求,设计了一种有效的温度控制电路。电路基于单片热电制冷控制芯片ADN8830,采用闭环负反馈结构,使用恒流源测温电路代替普通H桥式测温电路,解决了非线性误差问题,通过比例积分微分(PID)补偿电路产... 针对半导体激光器(LD)出光稳定的应用要求,设计了一种有效的温度控制电路。电路基于单片热电制冷控制芯片ADN8830,采用闭环负反馈结构,使用恒流源测温电路代替普通H桥式测温电路,解决了非线性误差问题,通过比例积分微分(PID)补偿电路产生控制信号,驱动热电制冷器(TEC),实现了对LD工作温度的高精度控制。通过测试,LD工作温度在1 min内达到设定温度,30 min内,在25℃的工作温度下稳定度达±0.2℃。结果表明:该电路能快速、有效地控制TEC工作,达到稳定LD工作温度的目的。 展开更多
关键词 温度控制 恒流源 PID TEC ADN8830
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光电电流互感器中的光供电技术应用研究 被引量:23
13
作者 吴士普 刘沛 +1 位作者 徐雁 叶妙元 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期52-53,55,共3页
介绍了光电式电流互感器高压端电路和激光供电方案。设计了一种大功率的半导体激光二极管 (LD)的驱动电路 ,它能为LD提供一个稳定的受控恒定电流 ,并能实时监控LD的温度从而保护LD。
关键词 光电电流互感器 光供电技术 单片机 电磁干扰 数据处理 光电转换器件
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一种高稳定数控恒流源的设计 被引量:29
14
作者 常铁原 朱桂峰 胡重九 《电测与仪表》 北大核心 2010年第3期59-61,72,共4页
设计了一种高稳定的数控直流恒流源。以单片机为控制核心,采用模拟比较器反馈控制和A/D、D/A转换器的数字反馈控制,提高了输出电流的稳定性和精度。经实际测试,该恒流源纹波电流小、步进调整功能可靠。恒流值给定和测试精度、变负载恒... 设计了一种高稳定的数控直流恒流源。以单片机为控制核心,采用模拟比较器反馈控制和A/D、D/A转换器的数字反馈控制,提高了输出电流的稳定性和精度。经实际测试,该恒流源纹波电流小、步进调整功能可靠。恒流值给定和测试精度、变负载恒流稳定性均基本达到0.1%水平。 展开更多
关键词 单片机 恒流源 A/D转换器 D/A转换器
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一种常见精密恒流源的改进与应用 被引量:13
15
作者 刘艳 汪毅 +1 位作者 贾雯杰 孙长江 《电测与仪表》 北大核心 2011年第4期93-96,共4页
常见的TL431与晶体管搭建的恒流源电路有着温度系数小、电流精密等优点。但这种恒流源的电源电压的变化会影响到输出电流大小,且负载的变化对恒流源的影响也比较大。本文巧妙地利用常见的7805和2N7000对TL431恒流源进行改进,分别从仿真... 常见的TL431与晶体管搭建的恒流源电路有着温度系数小、电流精密等优点。但这种恒流源的电源电压的变化会影响到输出电流大小,且负载的变化对恒流源的影响也比较大。本文巧妙地利用常见的7805和2N7000对TL431恒流源进行改进,分别从仿真与实验的角度验证了改进后恒流源的优越性能,并利用改进后的恒流源电路进行了实际应用。 展开更多
关键词 恒流源 TL431 改进 应用
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一种高稳定数控交流恒流源的设计 被引量:14
16
作者 谢志远 贡振岗 +1 位作者 杨星 吴晓燕 《电测与仪表》 北大核心 2013年第3期102-106,共5页
设计了一种频率及幅度可数控的交流恒流源。以单片机为控制核心,用高精度D/A实现数字控制,恒流源由大功率运放电路产生,可提供交流有效值10mA-1A输出的恒流,并用高精度采样电路采集输出电流反馈软件动态调整,提高了恒流输出的稳定性和... 设计了一种频率及幅度可数控的交流恒流源。以单片机为控制核心,用高精度D/A实现数字控制,恒流源由大功率运放电路产生,可提供交流有效值10mA-1A输出的恒流,并用高精度采样电路采集输出电流反馈软件动态调整,提高了恒流输出的稳定性和精度。经测试,该设计方案有较好的恒流输出稳定度,数字调整功能可靠。 展开更多
关键词 ARM 恒流源 数控增益 电流采样
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采用PID算法的高稳定恒流源设计 被引量:15
17
作者 鲍玉军 钱显毅 何一鸣 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期570-574,共5页
针对各种低压电器校验及性能测试过程中需要高稳定、高精度的恒流源要求,在对现有主要恒流源产品设计仔细分析的基础上,设计了一种以8位微处理器为核心的高稳定数控恒流源。整个系统采用闭环PID控制,通过所设计的恒流源电路将D/A转... 针对各种低压电器校验及性能测试过程中需要高稳定、高精度的恒流源要求,在对现有主要恒流源产品设计仔细分析的基础上,设计了一种以8位微处理器为核心的高稳定数控恒流源。整个系统采用闭环PID控制,通过所设计的恒流源电路将D/A转换得到的模拟电压变为恒流源。经实际应用测试,该恒流源输出电流可在O~2000mA内任意设定,纹波电流小,测试精度、变负载恒流稳定性均达到0.1%水平,且通过按键可实现±1mA和±10mA的两种步进功能。 展开更多
关键词 恒流源 微处理器 D A转换器 PID控制
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低功耗单电源压控精密恒流源设计 被引量:22
18
作者 张洪川 滕召胜 +1 位作者 林海军 温和 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期2678-2682,共5页
设计了一种低功耗单电源压控精密恒流源,给出电路原理图,利用等效模型电路推导了电路传输特性,详细分析了转换电路的等效输出特性阻抗。仿真测试表明,电路的输出电流稳定度高,在220 kHz频率下,0--200Ω负载引起的电流波动相对误差〈1.6... 设计了一种低功耗单电源压控精密恒流源,给出电路原理图,利用等效模型电路推导了电路传输特性,详细分析了转换电路的等效输出特性阻抗。仿真测试表明,电路的输出电流稳定度高,在220 kHz频率下,0--200Ω负载引起的电流波动相对误差〈1.6%。采用本文设计的恒流源电路自行研制的肉类水分快速测定仪已推广应用。 展开更多
关键词 压控精密恒流源 电压电流转换电路 输出特性阻抗
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基于功率MOSFET的超磁致伸缩执行器驱动电源 被引量:15
19
作者 杨兴 贾振元 +2 位作者 武丹 郭东明 郭丽莎 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2001年第1期33-36,共4页
在分析超磁致伸缩材料的驱动特性及超磁致伸缩执行器驱动电源特点的基础上 ,采用连续调整型恒流源的原理 ,并选用功率 MOSFET作为功率放大元件 ,研制出 - 3~ +3A连续可调的高精度超磁致伸缩执行器驱动电源。实际测试的结果表明其性能良... 在分析超磁致伸缩材料的驱动特性及超磁致伸缩执行器驱动电源特点的基础上 ,采用连续调整型恒流源的原理 ,并选用功率 MOSFET作为功率放大元件 ,研制出 - 3~ +3A连续可调的高精度超磁致伸缩执行器驱动电源。实际测试的结果表明其性能良好 。 展开更多
关键词 驱动电源 超磁致伸缩执行器 功率MOSFET 恒流源
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变温环境下SLD恒流源的驱动稳定性研究 被引量:7
20
作者 杨明伟 汪磊 +1 位作者 杨远洪 吴长莘 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第11期3024-3028,共5页
超辐射发光二极管(SLD)光源在变温(-45~70℃)环境下的工作稳定性直接影响光纤陀螺的性能,因此,变温(-45~70℃)情况下其恒流源的驱动稳定性就成为系统设计与优化的关键问题之一。根据恒流模式工作原理,建立了等效电路模型,并... 超辐射发光二极管(SLD)光源在变温(-45~70℃)环境下的工作稳定性直接影响光纤陀螺的性能,因此,变温(-45~70℃)情况下其恒流源的驱动稳定性就成为系统设计与优化的关键问题之一。根据恒流模式工作原理,建立了等效电路模型,并得到了表征变温环境恒流源稳定性的数学解析式,根据该式给出了变温环境恒流模式设计的设计依据;利用该解析式还对几种不同情况下恒流源的变温稳定性进行了理论分析与计算;最后给出了验证实验,实验结果与理论计算结果相一致。因此,利用该式可以实现对SLD恒流源性能的有效评估,这对于变温环境下SLD光源驱动设计具有重要指导意义。 展开更多
关键词 恒流源 SLD 光纤陀螺
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