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FPGA-based high resolution DPWM control circuit 被引量:6
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作者 SONG Hu JIANG Naiti +1 位作者 HU Shanshan LI Hongtao 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2018年第6期1136-1141,共6页
Two improved structures of high resolution digital pulse width modulator(DPWM) control circuit are proposed. Embedded digital clock manager(DCM) blocks and digital programmable delay circuits are employed as the basic... Two improved structures of high resolution digital pulse width modulator(DPWM) control circuit are proposed. Embedded digital clock manager(DCM) blocks and digital programmable delay circuits are employed as the basic resources to construct the field-programmable gate array(FPGA)-based DPWM implementations. Detailed schemes are illustrated and the circuits have been successfully implemented on the Artix-7 FPGA device developed by Xilinx. Experimental results show that when the basic clock operates at the frequency of 200 MHz, the resolutions of the two approaches can reach 625 ps and 500 ps, respectively. Besides,the presented schemes possess other merits including flexible resolution, strong versatility and relatively good stability. 展开更多
关键词 digital clock manager(DCM) digital programmable delay circuit digital pulse width modulator(DPWM)
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一种基于两步式SAR ADC架构的智能温度传感器
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作者 曹亦栋 陈雷 +3 位作者 初飞 李建成 张健 李全利 《半导体技术》 北大核心 2025年第6期603-611,共9页
针对高速接口芯片的局部结温监测问题,设计了一种基于两步式逐次逼近型模数转换器(SAR ADC)的片上智能温度传感器,该传感器可配合上位机实现对全芯片温度的实时监测,并输出数字温度码。电路对横向pnp管的基极-发射极电压进行采样,设计... 针对高速接口芯片的局部结温监测问题,设计了一种基于两步式逐次逼近型模数转换器(SAR ADC)的片上智能温度传感器,该传感器可配合上位机实现对全芯片温度的实时监测,并输出数字温度码。电路对横向pnp管的基极-发射极电压进行采样,设计了温度监测模块进行量化比较。电路采用了两步式SAR ADC进行10 bit数字温度码的转换输出,两步式SAR ADC通过调节电阻阵列实现粗量化,调节比较器输入管阵列进行细量化。电路基于28 nm CMOS工艺设计,模块面积为0.049 mm^(2)。仿真结果表明,27℃、1.8 V电源电压下温度传感器的最大动态功耗为379μW,在10 MHz参考时钟下的输出响应时间为37.1μs。测试结果表明,芯片温度为62.8~124.5℃时温度传感器温度测量的误差为±1.5℃。 展开更多
关键词 高速接口芯片 温度传感器 横向pnp管 温度监测模块 两步式逐次逼近型模数转换器(SAR ADC)
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用于多气象传感器的模拟前端集成电路设计 被引量:1
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作者 华文浩 张加宏 +2 位作者 蒋相龙 张波 卢光林 《电子测量技术》 北大核心 2024年第17期16-22,共7页
设计了一款适用于多气象传感器的模拟前端集成电路,主要包含LDO、可编程增益放大器、SAR ADC以及湿度测量电路。可编程增益放大器采用全差分轨对轨运放作为主体结构来抑制噪声,同时采用连续时间Auto-Zero校准技术来降低其输入失调电压... 设计了一款适用于多气象传感器的模拟前端集成电路,主要包含LDO、可编程增益放大器、SAR ADC以及湿度测量电路。可编程增益放大器采用全差分轨对轨运放作为主体结构来抑制噪声,同时采用连续时间Auto-Zero校准技术来降低其输入失调电压。对于14位SAR ADC,为降低DAC电容阵列的平均功耗和面积,设计了基于V_(CM)-based开关切换策略的分段式差分DAC电容阵列。最后基于湿度传感器电容值与矩形波频率之间关系的原理,设计了湿度测量电路,湿度测量电路频率误差为0.03%。该模拟前端电路基于华虹0.18μm CMOS工艺,并通过Cadence Spectre软件进行电路设计、版图绘制以及仿真验证。后仿真结果表明,电路整体可以实现从输入模拟信号的放大,到最终输出数字码的功能,其有效数(ENOB)为11.40 bit,SINAD为70.37 dB,SNR为71.05 dB,SFDR为83.85 dBc,THD为-78.55 dB。 展开更多
关键词 模拟前端 线性稳压器 可编程增益放大器 逐次逼近型模数转换器 湿度测量电路
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面向多功能模拟信号处理的开关电流型可重构模拟电路研究 被引量:7
4
作者 王友仁 祝鸣涛 +2 位作者 任晋华 崔江 林华 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1047-1052,共6页
现有的离散时间型可重构模拟电路采用开关电容技术,存在功能有限、带宽低、与数字CMOS工艺不兼容等问题.本文提出了一种基于电流模取样数据技术的可重构模拟电路,能够与数字CMOS工艺技术兼容.设计了细粒度开关电流型可重构模拟单元,设... 现有的离散时间型可重构模拟电路采用开关电容技术,存在功能有限、带宽低、与数字CMOS工艺不兼容等问题.本文提出了一种基于电流模取样数据技术的可重构模拟电路,能够与数字CMOS工艺技术兼容.设计了细粒度开关电流型可重构模拟单元,设计了面向开关电流型CAB互连的可编程网络结构.在4×2规模的可重构模拟阵列上,重构实现了三个典型模拟电路应用实例,实验结果证明了所设计开关电流型可重构模拟电路是有效的,能重构实现多种功能的模拟电路. 展开更多
关键词 模拟信号处理 可重构模拟电路 开关电流技术 可重构模拟单元 可编程开关网络 多功能电路
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可编程模拟器件的应用研究 被引量:5
5
作者 王成华 蒋爱民 吕勇 《数据采集与处理》 CSCD 2002年第3期345-348,共4页
介绍了在系统可编程模拟器件 ( isp PAC)的结构、功能与特点 ,利用可编程模拟器件 isp PAC1 0 ,isp PAC2 0和 isp PAC80 ,并借助于 PAC-Designer软件 ,分别设计并实现了放大器、数控振荡器、脉宽调制器 ( PWM)和滤波器等电路 ,并把仿真... 介绍了在系统可编程模拟器件 ( isp PAC)的结构、功能与特点 ,利用可编程模拟器件 isp PAC1 0 ,isp PAC2 0和 isp PAC80 ,并借助于 PAC-Designer软件 ,分别设计并实现了放大器、数控振荡器、脉宽调制器 ( PWM)和滤波器等电路 ,并把仿真结果与下载编程后的实际测量结果进行了比较。 展开更多
关键词 可编程模拟器件 模拟电路 设计 数控振荡器 脉宽调制器 滤波器
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仿生物态模拟型硬件理论与关键技术研究 被引量:8
6
作者 王友仁 崔坚 +1 位作者 朱开阳 姚睿 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期595-599,共5页
阐述了模拟型仿生硬件的概念、基本思想与技术瓶颈 ,分析了基于 FPTA( Field programmable transistorarray)的模拟型仿生硬件的结构与电子细胞电路工作原理。给出了模拟型仿生硬件的电路编码方案、个体电路测试评估方法和进化实现过程... 阐述了模拟型仿生硬件的概念、基本思想与技术瓶颈 ,分析了基于 FPTA( Field programmable transistorarray)的模拟型仿生硬件的结构与电子细胞电路工作原理。给出了模拟型仿生硬件的电路编码方案、个体电路测试评估方法和进化实现过程。提出了基于单染色体自适应变异进化机制的模拟型仿生硬件进化算法。以信号放大器、半波整流器、异或门数字电路作为典型应用实例 ,来验证模拟型仿生硬件的进化特性 ,并讨论了进化算法的参数选取、染色体适应度评估问题。仿真结果表明 :所提出硬件进化算法的进化速度快、成功率高 ,所设计的FPTA细胞阵列可以实现模拟信号放大。 展开更多
关键词 仿生硬件 FPTA 电子细胞阵列 模拟电路 进化算法 外部进化方式
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电流模式可重构模拟信号处理电路 被引量:2
7
作者 王友仁 祝鸣涛 +2 位作者 崔江 林华 姜媛媛 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期532-537,共6页
针对现有的可重构模拟电路存在功能有限、带宽小、灵活性不足等问题,设计了一种新的电流模式可重构模拟电路。设计了基于二代电流传输控制器的可重构模拟单元,能减小电路非线性失真,提高电路工作速度与抗干扰能力。设计了一种可编程开... 针对现有的可重构模拟电路存在功能有限、带宽小、灵活性不足等问题,设计了一种新的电流模式可重构模拟电路。设计了基于二代电流传输控制器的可重构模拟单元,能减小电路非线性失真,提高电路工作速度与抗干扰能力。设计了一种可编程开关数量较少的纵横交叉开关网络结构,提高了电路灵活性和高频性能。在2×4阵列结构上分别重构实现了四阶低通滤波器和模拟乘法器,实验结果表明所设计可重构模拟电路是有效的。 展开更多
关键词 模拟信号处理 可重构模拟电路 电流模电路 可重构模拟单元 可编程开关网络
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数字科氏质量流量计闭环系统及信号解算 被引量:5
8
作者 郑德智 樊尚春 邢维巍 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期623-626,共4页
在科氏质量流量计测量系统设计中,提出一种数字式信号处理、解算的全新设计思路.采用高速并行模拟数字转换电路(AD)将传感器输出的信号完整采样,借助数字信号处理芯片(DSP,DigitalSignalProcessor)强大运算能力对信号进行深入的分析与处... 在科氏质量流量计测量系统设计中,提出一种数字式信号处理、解算的全新设计思路.采用高速并行模拟数字转换电路(AD)将传感器输出的信号完整采样,借助数字信号处理芯片(DSP,DigitalSignalProcessor)强大运算能力对信号进行深入的分析与处理;利用信号处理方法对信号进行实时滤波处理并精确计算两路信号的相位差,进而解算出流体的质量流量和密度,辅以单片机和现场可编程器件(FPGA,FieldProgrammableGateArray)实现系统的控制、显示与通讯;提出谐振电路的数字式闭环设计新思想,利用数字电路及其信号处理方法实现传统的闭环增益控制(AGC,AutoGainControl).实验结果表明:该系统有效提高了测量系统的零点稳定性和测量精度. 展开更多
关键词 模拟数字转换 数字信号处理 现场可编程器件 流量计 谐振系统
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一种模拟电路功能模块故障诊断的方法 被引量:20
9
作者 胡梅 樊敏 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2015年第5期676-684,共9页
针对实际电路中以模块化的形式实现特定应用功能的模拟电路,按功能进行分类,从实用化的角度研究了其功能故障的诊断方法。以空间电子仪器测试系统中的综合信号处理电路为应用背景,研究了模拟电路模块划分原则和方法,提出了一种模块化功... 针对实际电路中以模块化的形式实现特定应用功能的模拟电路,按功能进行分类,从实用化的角度研究了其功能故障的诊断方法。以空间电子仪器测试系统中的综合信号处理电路为应用背景,研究了模拟电路模块划分原则和方法,提出了一种模块化功能故障检测方法,并构造了模拟电路第一级功能模块字典;基于测前迭代仿真的通用模拟电路故障诊断方法,通过改进提出了"6点5段式"模拟电路测前迭代仿真方法,并构造了功能模块电路的第二级故障字典,在功能模块故障检测的基础上实现了故障元件的定位和参数区间识别。最后,通过仿真实例验证了该诊断方法的有效性,为模拟电路故障字典法在空间电子仪器模拟电路中的故障诊断实用化奠定了基础。 展开更多
关键词 模拟电路 功能模块 故障诊断 空间电子仪器 故障字典
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基于位矩阵编码实现模拟集成电路模块布局的遗传算法 被引量:3
10
作者 张理洪 谢长生 +2 位作者 张玉萍 裴先登 KLEINE Ulrich 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第9期1157-1164,共8页
提出了一种新的实现模拟集成电路模块布局的遗传算法 .其位矩阵编码法提高了算法的搜索效率 ;模块的滑行处理使绝对布局问题转变成相对布局问题 ,极大地减小了搜索状态空间而不降低精度 ;复制过程中个体间的相似性检查避免了算法的早熟... 提出了一种新的实现模拟集成电路模块布局的遗传算法 .其位矩阵编码法提高了算法的搜索效率 ;模块的滑行处理使绝对布局问题转变成相对布局问题 ,极大地减小了搜索状态空间而不降低精度 ;复制过程中个体间的相似性检查避免了算法的早熟收敛 ;目标函数覆盖了模拟集成电路的特殊要求 ;正交实验的方法用来研究算法参数 ,其最优取值由另一个衍化遗传算法确定 .多种电路的测试结果表明 ,该算法性能优于传统的模拟退火算法 ,布局结果与手工布局相仿 。 展开更多
关键词 模拟集成电路 模块布局 遗传算法 位矩阵编码
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多电平通用空间矢量调制集成电路及其FPGA实现 被引量:7
11
作者 宋强 刘文华 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第12期95-100,共6页
提出一种多电平变流器空间矢量控制(space vector modulation,SVM)集成电路(integrated circuit,IC)的设计方法。所提出的多电平SVMIC是建立在参考电压分解的通用多电平SVM算法的基础上,适用于任何电平数目的多电平变流器。采用可编程... 提出一种多电平变流器空间矢量控制(space vector modulation,SVM)集成电路(integrated circuit,IC)的设计方法。所提出的多电平SVMIC是建立在参考电压分解的通用多电平SVM算法的基础上,适用于任何电平数目的多电平变流器。采用可编程逻辑门阵列(field-programmable gate array,FPGA)实现所提出的多电平SVM IC。基于FPGA的多电平SVM IC具有高速的处理能力,在数字控制器中专门用于脉冲信号的发生,可解决多电平SVM算法占用数字信号处理器(digital signal processor,DSP)计算资源过多的问题,并可实现较高的开关频率。并且采用所提出的多电平SVM IC可大大加速产品的开发周期。通过在1台9电平级联式变流器上的试验结果对所提出的多电平SVM IC进行验证。 展开更多
关键词 现场可编程逻辑门阵列 空间矢量调制 脉冲宽度 调制集成电路 数字控制器
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可编程细胞神经网络硬件实现及应用研究 被引量:2
12
作者 刘常澍 刘峰 +1 位作者 谢学智 庞维珍 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期91-94,共4页
本文提出一种模板可编程细胞神经网络的硬件实现方法 ,设计构成CNN的细胞体电路、A模板电路和B模板电路 ,组成CNN并进行在图像处理中的应用研究 .仿真结果表明 ,所设计的硬件电路具有结构简单、功耗低、频率特性好、模板参数可编程等特... 本文提出一种模板可编程细胞神经网络的硬件实现方法 ,设计构成CNN的细胞体电路、A模板电路和B模板电路 ,组成CNN并进行在图像处理中的应用研究 .仿真结果表明 ,所设计的硬件电路具有结构简单、功耗低、频率特性好、模板参数可编程等特点 ,可以方便地构成各种规模的CNN ,在图像处理应用中具有一定的灵活性和通用性 . 展开更多
关键词 细胞神经网络 模拟电路 可编程模板 图像处理
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三电平空间矢量调制的FPGA实现 被引量:6
13
作者 胡海兵 姚文熙 吕征宇 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期116-122,128,共8页
提出了一种适合硬件实现的三电平空间矢量调制优化算法。该算法利用三电平空间矢量图的几何对称性,把三电平空间矢量的计算集中在一个扇区内完成,有效地减少三电平空间矢量的计算量,从而降低了算法实现所需硬件资源的需求。根据该优化算... 提出了一种适合硬件实现的三电平空间矢量调制优化算法。该算法利用三电平空间矢量图的几何对称性,把三电平空间矢量的计算集中在一个扇区内完成,有效地减少三电平空间矢量的计算量,从而降低了算法实现所需硬件资源的需求。根据该优化算法,本文采用硬件描述语言在单片现场可编程序逻辑阵列上实现三电平空间矢量调制,同时给出具体设计步骤和关键设计考虑。仿真和实验验证了该算法的正确性以及硬件实现的快速性。 展开更多
关键词 空间矢量调制 现场可编程序逻辑阵列 中点钳位型三电平电路拓扑
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基于可编程模拟器件的小信号测量系统 被引量:3
14
作者 杨晓慧 杨永健 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第z2期6-8,13,共4页
介绍一种小信号测量系统的设计。该系统利用了在系统可编程模拟器件ispPAC10完成模拟前端的多路信号选择、放大、调理(对信号滤波、积分、求和)及缓冲电路的设计。ispPAC10器件加上自调零网络、单片机和ADC构成了完整的小信号测量系统,... 介绍一种小信号测量系统的设计。该系统利用了在系统可编程模拟器件ispPAC10完成模拟前端的多路信号选择、放大、调理(对信号滤波、积分、求和)及缓冲电路的设计。ispPAC10器件加上自调零网络、单片机和ADC构成了完整的小信号测量系统,使得增益可控,并可用LED显示测量值。 展开更多
关键词 在系统可编程模拟电路 ispPAC10 调零网络 中断方式响应
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用于反熔丝FPGA的内建测试电路 被引量:3
15
作者 马金龙 卢礼兵 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期153-158,共6页
由于反熔丝器件的一次可编程特性,反熔丝现场可编程门阵列(FPGA)在生产阶段很难完成对电路的功能测试验证。针对反熔丝FPGA典型的结构及其内部可编程逻辑模块(PLM)结构,分析了在编程前对PLM进行全功能测试的方法。设计了内建测试电路结... 由于反熔丝器件的一次可编程特性,反熔丝现场可编程门阵列(FPGA)在生产阶段很难完成对电路的功能测试验证。针对反熔丝FPGA典型的结构及其内部可编程逻辑模块(PLM)结构,分析了在编程前对PLM进行全功能测试的方法。设计了内建测试电路结构,用于内部PLM逻辑功能的测试。给出了内建测试电路的寻址寄存器、赋值寄存器以及检测电路的结构设计,电路在1.0μm双层多晶双层金属(2P2M)氧化层-氮化物-氧化层(ONO)反熔丝工艺上成功流片。测试结果表明,电路设计正确,解决了在芯片编程前完成基于反熔丝的一次可编程FPGA的内部PLM逻辑功能测试的难题,为后期研究反熔丝电路奠定了基础。 展开更多
关键词 反熔丝 现场可编程门阵列(FPGA) 可编程逻辑模块(PLM) 一次可编程器件 内建测试电路
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基于ispPAC系列芯片的高效温度测量与监控系统 被引量:1
16
作者 苗红霞 辛宇 柳旭英 《工矿自动化》 北大核心 2006年第1期32-34,共3页
介绍了在系统可编程模拟器件ispPAC10i、spPAC20的主要结构和性能特点,并介绍了用之实现的温度测量与监控系统的原理和方法。
关键词 温度测量 温度控制 可编程模拟器件 ispPAC10 ISPPAC20
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一种锁相环调频信号解调集成电路的设计 被引量:1
17
作者 李智 卢国建 王兆明 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第S2期274-278,共5页
介绍了一种调频信号解调实用集成电路芯片UE701的设计与开发。此芯片为正向设计的模拟集成电路,采用锁相环对调频信号实现解调,因而信噪比高,且易于集成。在国内现有工艺条件下,做出了满足低电压、低功耗和抗干扰能力强的产品... 介绍了一种调频信号解调实用集成电路芯片UE701的设计与开发。此芯片为正向设计的模拟集成电路,采用锁相环对调频信号实现解调,因而信噪比高,且易于集成。在国内现有工艺条件下,做出了满足低电压、低功耗和抗干扰能力强的产品。该产品可广泛用作各种电子系统的调频信号处理部件。 展开更多
关键词 模拟集成电路 锁相环 调频 解调 差分放大
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基于“在系统可编程模拟”器件的滤波器的实现 被引量:1
18
作者 傅晓程 楼珍丽 《实验技术与管理》 CAS 2008年第5期78-80,共3页
该文介绍了应用3个运算放大器实现双二阶型函数的电路,从而设计有源滤波器;即应用“在系统可编程模拟”器件(ispPAC10)基本单元电路的功能构成双二阶滤波器,在PAC-Designer软件的开发平台下,实现有源滤波器的设计、仿真、下载。
关键词 在系统可编程模拟电路 有源滤波器 仿真
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用ispPAC20实现的最简温度测控系统 被引量:1
19
作者 林秋华 林建英 《电测与仪表》 北大核心 2002年第1期30-34,共5页
应用在系统可编程模拟电路ispPAC20和89C2051单片机开发了结构最简的温度控制系统。该系统具有温度实时测量、控制温度设定与显示以及控温信号输出等多种功能,硬件组成简单,软件开发方便,控制精度较高。如果改变测温传感器及其接口电路... 应用在系统可编程模拟电路ispPAC20和89C2051单片机开发了结构最简的温度控制系统。该系统具有温度实时测量、控制温度设定与显示以及控温信号输出等多种功能,硬件组成简单,软件开发方便,控制精度较高。如果改变测温传感器及其接口电路,本系统可适用于不同温度范围的温度控制场合。 展开更多
关键词 温度控制 在系统可编程模拟电路 ISPPAC20 单片机
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实现高精度二阶有源滤波器的一种新方法 被引量:1
20
作者 姚福安 魏爱荣 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期413-416,共4页
推导出了滤波器的“积分-求和”代数表达式,给出了PAC块的传递函数,介绍了利用在系统可编程模拟器件ispPAC10实现二阶有源滤波器的方法步骤。该滤波器具有工作稳定可靠、特性参数调整方便、设计成本低廉、保密性强等特点。
关键词 有源滤波器 ISPPAC 幅频响应 相频响应 传递函数
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