基于FPGA设计数字锁相环，提出了一种由微分超前/滞后型检相器构成数字锁相环的Verilog-HDL建模方案
上传时间： 2013-08-19
上传用户：Huge_Brother
摘要: 介绍了时钟分相技术并讨论了时钟分相技术在高速数字电路设计中的作用。 关键词: 时钟分相技术; 应用 中图分类号: TN 79 文献标识码:A 文章编号: 025820934 (2000) 0620437203 时钟是高速数字电路设计的关键技术之一, 系统时钟的性能好坏, 直接影响了整个电路的 性能。尤其现代电子系统对性能的越来越高的要求, 迫使我们集中更多的注意力在更高频率、 更高精度的时钟设计上面。但随着系统时钟频率的升高。我们的系统设计将面临一系列的问 题。 1) 时钟的快速电平切换将给电路带来的串扰(Crosstalk) 和其他的噪声。 2) 高速的时钟对电路板的设计提出了更高的要求: 我们应引入传输线(T ransm ission L ine) 模型, 并在信号的匹配上有更多的考虑。 3) 在系统时钟高于100MHz 的情况下, 应使用高速芯片来达到所需的速度, 如ECL 芯 片, 但这种芯片一般功耗很大, 再加上匹配电阻增加的功耗, 使整个系统所需要的电流增大, 发 热量增多, 对系统的稳定性和集成度有不利的影响。 4) 高频时钟相应的电磁辐射(EM I) 比较严重。 所以在高速数字系统设计中对高频时钟信号的处理应格外慎重, 尽量减少电路中高频信 号的成分, 这里介绍一种很好的解决方法, 即利用时钟分相技术, 以低频的时钟实现高频的处 理。 1 时钟分相技术 我们知道, 时钟信号的一个周期按相位来分, 可以分为360°。所谓时钟分相技术, 就是把 时钟周期的多个相位都加以利用, 以达到更高的时间分辨。在通常的设计中, 我们只用到时钟 的上升沿(0 相位) , 如果把时钟的下降沿(180°相位) 也加以利用, 系统的时间分辨能力就可以 提高一倍(如图1a 所示)。同理, 将时钟分为4 个相位(0°、90°、180°和270°) , 系统的时间分辨就 可以提高为原来的4 倍(如图1b 所示)。 以前也有人尝试过用专门的延迟线或逻辑门延时来达到时钟分相的目的。用这种方法产生的相位差不够准确, 而且引起的时间偏移(Skew ) 和抖动 (J itters) 比较大, 无法实现高精度的时间分辨。 近年来半导体技术的发展, 使高质量的分相功能在一 片芯片内实现成为可能, 如AMCC 公司的S4405, CY2 PRESS 公司的CY9901 和CY9911, 都是性能优异的时钟 芯片。这些芯片的出现, 大大促进了时钟分相技术在实际电 路中的应用。我们在这方面作了一些尝试性的工作: 要获得 良好的时间性能, 必须确保分相时钟的Skew 和J itters 都 比较小。因此在我们的设计中, 通常用一个低频、高精度的 晶体作为时钟源, 将这个低频时钟通过一个锁相环(PLL ) , 获得一个较高频率的、比较纯净的时钟, 对这个时钟进行分相, 就可获得高稳定、低抖动的分 相时钟。 这部分电路在实际运用中获得了很好的效果。下面以应用的实例加以说明。2 应用实例 2. 1 应用在接入网中 在通讯系统中, 由于要减少传输 上的硬件开销, 一般以串行模式传输 图3 时钟分为4 个相位 数据, 与其同步的时钟信号并不传输。 但本地接收到数据时, 为了准确地获取 数据, 必须得到数据时钟, 即要获取与数 据同步的时钟信号。在接入网中, 数据传 输的结构如图2 所示。 数据以68MBös 的速率传输, 即每 个bit 占有14. 7ns 的宽度, 在每个数据 帧的开头有一个用于同步检测的头部信息。我们要找到与它同步性好的时钟信号, 一般时间 分辨应该达到1ö4 的时钟周期。即14. 7ö 4≈ 3. 7ns, 这就是说, 系统时钟频率应在300MHz 以 上, 在这种频率下, 我们必须使用ECL inp s 芯片(ECL inp s 是ECL 芯片系列中速度最快的, 其 典型门延迟为340p s) , 如前所述, 这样对整个系统设计带来很多的困扰。 我们在这里使用锁相环和时钟分相技术, 将一个16MHz 晶振作为时钟源, 经过锁相环 89429 升频得到68MHz 的时钟, 再经过分相芯片AMCCS4405 分成4 个相位, 如图3 所示。 我们只要从4 个相位的68MHz 时钟中选择出与数据同步性最好的一个。选择的依据是: 在每个数据帧的头部(HEAD) 都有一个8bit 的KWD (KeyWord) (如图1 所示) , 我们分别用 这4 个相位的时钟去锁存数据, 如果经某个时钟锁存后的数据在这个指定位置最先检测出这 个KWD, 就认为下一相位的时钟与数据的同步性最好(相关)。 根据这个判别原理, 我们设计了图4 所示的时钟分相选择电路。 在板上通过锁相环89429 和分相芯片S4405 获得我们所要的68MHz 4 相时钟: 用这4 个 时钟分别将输入数据进行移位, 将移位的数据与KWD 作比较, 若至少有7bit 符合, 则认为检 出了KWD。将4 路相关器的结果经过优先判选控制逻辑, 即可输出同步性最好的时钟。这里, 我们运用AMCC 公司生产的 S4405 芯片, 对68MHz 的时钟进行了4 分 相, 成功地实现了同步时钟的获取, 这部分 电路目前已实际地应用在某通讯系统的接 入网中。 2. 2 高速数据采集系统中的应用 高速、高精度的模拟- 数字变换 (ADC) 一直是高速数据采集系统的关键部 分。高速的ADC 价格昂贵, 而且系统设计 难度很高。以前就有人考虑使用多个低速 图5 分相技术应用于采集系统 ADC 和时钟分相, 用以替代高速的ADC, 但由 于时钟分相电路产生的相位不准确, 时钟的 J itters 和Skew 比较大(如前述) , 容易产生较 大的孔径晃动(Aperture J itters) , 无法达到很 好的时间分辨。 现在使用时钟分相芯片, 我们可以把分相 技术应用在高速数据采集系统中: 以4 分相后 图6 分相技术提高系统的数据采集率 的80MHz 采样时钟分别作为ADC 的 转换时钟, 对模拟信号进行采样, 如图5 所示。 在每一采集通道中, 输入信号经过 缓冲、调理, 送入ADC 进行模数转换, 采集到的数据写入存储器(M EM )。各个 采集通道采集的是同一信号, 不过采样 点依次相差90°相位。通过存储器中的数 据重组, 可以使系统时钟为80MHz 的采 集系统达到320MHz 数据采集率(如图6 所示)。 3 总结 灵活地运用时钟分相技术, 可以有效地用低频时钟实现相当于高频时钟的时间性能, 并 避免了高速数字电路设计中一些问题, 降低了系统设计的难度。
上传时间： 2013-12-17
上传用户：xg262122
针对太阳能光伏阵列转换效率低这一问题，提出了一种简单可行并且能耗低的光伏阵列趋光性控制方法，来提高光伏系统的转换效率。这里采用双轴追踪模式，利用天文学的计算公式，结合当地地理经纬度信息，测算出不同时刻的太阳的方位角和高度倾角，以此作为基准，进行粗略定位，并根据实时光照强度数据，对光伏阵列的位置进行精确调节。系统的全部控制均由DSP及外围电路来实现。通过实验所得到的数据验证了此方法的实用价值。
上传时间： 2013-10-15
上传用户：baiom
该产品采用先进的隔离技术，能够对直流电压信号进行隔离检/监测，产品体积小，功耗低，精度高。输入、输出和辅助电源之间可以承受2500VDC 隔离耐压，可以灵活应用。广泛用于电力、化工、石油、工业和自动控制等领域。
上传时间： 2013-10-12
上传用户：小小小熊
为了改变目前电网现场作业管理的变电巡检、变电检修试验、输电线路巡检检修等管理系统各自独立运行，信息不能共享，功能、效率受限，建设和维护成本高的现状，提出了采用B/S+C/S构架模式，将各现场作业管理模块和生产MIS（管理系统）集成为一体的现场作业管理系统的设计方案，做到各子系统和生产MIS软硬资源共享，做到同一数据唯一入口、一处录入多处使用。各子系统设备人员等基础信息来源于生产管理系统，各子系统又是生产管理系统的作业数据、缺陷信息的重要来源。经过研究试用成功和推广应用，目前该系统已在江西电网220 kV及以上变电站全面应用。 Abstract: In order to improve the status that the substation field inspection system， substation equipments maintenance and testing system， power-line inspection and maintenance system are running independent with each other. They can?蒺t share the resource information which accordingly constrains their functions and efficiency， and their construction and maintenance costs are high. This paper introduces a field standardized work management system based on B/S+C/S mode， integrating all field work management systems based on MIS and share the equipments and employee?蒺s data of MIS，the field work data of the sub systems are the source information of MIS， by which the same single data resouce with one-time input can be utilized in multiple places. After the research and testing， this system is triumphantly using in all 220kV and above substations in Jiangxi grid.
上传时间： 2013-11-15
上传用户：han_zh
摘要: 研究用内腔式He- Ne 激光器做光源时, 硅光电池实验中光电检流计读数不稳定的现象。利用硅光电池分别观测在不加偏振片、加上偏振片时内腔式He- Ne 激光器输出的光强度, 得到激光经偏振片后输出光强随时间而变。利用共焦扫描干涉仪扫描出激光束的各个纵模, 实验表明, 内腔式He- Ne 激光器每个纵模的偏振方向随时间缓慢变化, 引起了实验中输出的光强变化。
上传时间： 2013-11-17
上传用户：ArmKing88
特长 3相无刷电机控制用预驱动IC。采用高耐压CMOS制程位置检出可与3个霍尔元件或霍尔IC连接120度通电驱动ＰＷＭ控制方式（上侧驱动）功率限制回路内藏电流限制回路内藏升压动作时的初期充电控制可能。回转数为3脉冲／360度。
上传时间： 2013-10-26
上传用户：koulian
智能小车火焰检测也可以测速
标签： 霍尔
上传时间： 2013-12-04
上传用户：2467478207
实弹射击训练是野战部队及武警的重要训练项目，目前国内部队在实弹射击训练中采用的打靶系统普遍价格较高，造成部队实弹训练成本提高，因此难于在部队中大范围推广使用。本系统采用一些价格便宜的一般电子器件来设计一个能够自动示靶、检靶、报靶，且安装和操作方便，性价比较高的适用于当前部队训练实际需要的射击场靶机自动控制系统。
上传时间： 2014-12-26
上传用户：arnold
在通信系统中从多检错手段中，CRC是非常著名的一种。CRC-全称循环冗余校验是对数据块校验的一种高效的差错控制方法。在单片机通信系统设计过程中，当传输距离较远或是采用无线传输时，为了保证高效而无错地传输数据，必须对数据进行检错，从性能和成本上考虑，采用CRC校验算法远优于奇遇校验和算术和校验等方法。CRC的计算有两种方法，一种是采用专门的硬件，另一种就是软件方法。对于小型低成本的51单片机系统而言，常常需要在没有相关硬件的支持下实现CRC校验，也即通过软件来完成CRC计算（CRC算法）。 这里给出了3种算法，从性能和成本上考虑，它们的适用范围也稍有不同：第一种适用于单片机程序存储空间较小但CRC计算速度要求不高的情况；第二种适用于程序存储空间较大且CRC计算速度要求较高的情况；最后一种适用于程序存储空间不太大，且CRC计算速度要求适中的情况。
上传时间： 2014-12-26
上传用户：dongbaobao
