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基于SoPC架构的脉冲发生器。

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简介:
为了满足分布式拉曼测温系统激光器所需的可靠激励源,我们设计了一种性能卓越的脉冲发生器,其特点是具有优异的稳定性、纳秒级的脉宽、可调节的周期以及可变的占空比。该发生器由Altera公司的CycloneⅡ系列EP2C5Q208C8核心板以及相应的外部器件构成,并构建成一个坚固的硬件电路。具体而言,该高速脉冲发生器的设计过程是在QuartusⅡ软件平台上进行的,利用VHDL语言在FPGA上通过硬件逻辑电路实现。此外,脉冲发生器控制系统的开发则依托于QuartusⅡ开发软件和其内置的SoPC Builder系统工具。实验数据证实,该脉冲发生器能够稳定地输出脉宽范围在10至500纳秒之间,周期可调范围为1微秒至1毫秒,并且具备灵活的占空比调节能力。

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客服
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  • SoPC技术
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    本项目设计了一种基于SoPC(系统级芯片)技术的脉冲发生器,结合了FPGA与嵌入式处理器的优势,实现了灵活可配置、高性能且低功耗的脉冲信号生成。此装置适用于科研和工业自动化领域中的多种应用场景。 为了给分布式拉曼测温系统中的激光器提供激励源,设计了一种稳定性高、纳秒级脉宽、周期可调及占空比可变的高速脉冲发生器。该设备采用Altera公司的CycloneⅡ系列EP2C5Q208C8为核心板,并结合一些外围器件构成硬件电路。在QuartusⅡ软件平台上,通过VHDL语言和FPGA技术实现了脉冲发生器的设计。同时利用QuartusⅡ开发工具中的SoPC Builder系统进行控制系统设计。实验结果表明,该脉冲发生器能够稳定输出10~500ns的窄脉宽、周期范围为1μs至1ms且占空比可调的信号。
  • VHDL可控制
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    本设计采用VHDL语言实现一个灵活高效的可编程脉冲发生器,用户可根据需求配置输出脉冲宽度和周期,适用于多种时序电路测试与信号生成场景。 EDA设计中的可控脉冲发生器设计以及基于VHDL的可控脉冲发生器的设计。
  • 在FPGA上建UWB
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    本项目旨在FPGA平台上设计并实现超宽带(UWB)脉冲发生器,通过硬件描述语言编写代码,生成符合标准的UWB信号,应用于精准室内定位系统。 在大多数FPGA上都可以实现一个数字UWB(超宽带)脉冲发生器。本设计可以创建一个两倍于FPGA时钟频率的脉冲信号。以前的设计需要采用异步延迟,才能制造出所需频率的脉冲,但该方案要求使用支持三态上拉功能的FPGA,如Xilinx公司的Virtex2系列,并且还需要进行手工布局与布线。然而,现在的FPGA已经不再具备这种特性。 在现代FPGA平台上构建一个UWB(超宽带)脉冲发生器是一项技术性的任务,它可以用于无线通信、雷达系统以及各种高速数据传输应用中。本段落主要探讨如何利用当前的FPGA技术来设计这样一个脉冲发生器,并重点解决过去方案中的挑战。 UWB脉冲发生器的目标是生成频率高于FPGA时钟频率的脉冲信号。在过去,这通常通过异步延迟的方法实现,但这种方法涉及到复杂的布局和布线需求,并且需要特定类型的FPGA支持三态上拉功能,比如Xilinx的Virtex2系列。然而,在现代FPGA中已经不再提供这种特性。 在当前的设计方案中,数字时钟管理器(DCM)成为了一个关键组件。DCM能够产生不同相位的时钟信号,这对于生成高于时钟频率一半的脉冲至关重要。例如,Xilinx Virtex 4系列中的DCM最大工作频率为400 MHz。由于FPGA可以利用两个时钟周期完成信号从0到1再到0的转换,因此直接产生的最高频只能是时钟频率的一半。然而通过DCM提供的多相位时钟和同步延迟功能,可以生成超过这一限制的脉冲频率。 设计的核心包括三个部分:OOK调制器、同步延迟发生器以及边沿结合器。在OOK调制中使用简单的反相器作为触发机制,在每个新周期开始产生一个信号,从而形成脉冲重复频率的基础。该电路根据预设计数值初始化信号,并保持为零直到下一个触发到来,输出的频率即为时钟的一半。 同步延迟发生器接收来自OOK调制器的输出并生成多个小于一个时钟周期的延迟版本。这些延迟通过FF1、FF2和FF3触发器分别实现90°、180°及270°的相位偏移,随后与OOK信号相结合,通过异或门(XOR)进行边沿检测以产生所需的UWB脉冲频率。例如,将OOK输出与时钟延迟版本结合可以获得等于时钟频率的信号;所有延迟版本综合则可以得到两倍于基础时频的脉冲。 相比之前的异步延迟方案而言,这种方法简化了设计流程并降低了复杂性需求,但仍需对FPGA资源进行精确管理和优化。利用现代FPGA特性如DCM功能,在不依赖特定硬件特征的情况下也能高效实现UWB脉冲发生器的设计目标。 构建一个基于FPGA的UWB脉冲发生器需要深入了解时钟管理、同步延迟和边沿检测技术。通过运用当前FPGA提供的特性和资源,可以有效地生成高于基础时频的信号以满足超宽带通信系统的需求。设计中还需考虑布局与布线优化问题,确保输出信号的质量与时序准确性。这种方案使得即使在不具备特殊功能的现代FPGA上也能实现高性能UWB脉冲发生器的设计目标。
  • 可调间隔与宽度FPGA
    优质
    本设计介绍一种基于FPGA技术的脉冲发生器,能够灵活调整脉冲间隔和宽度。该设备适用于多种需要精确控制信号应用场景。 基于FPGA的脉冲发生器可以调节脉冲间隔和宽度。
  • 555定时信号
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    本设计采用经典的555定时集成电路构建了一个简易高效的秒脉冲信号发生器。通过合理配置电阻和电容值,可精确输出稳定的1Hz秒脉冲信号,适用于多种电子时钟及计时设备。 使用555定时器构建的秒脉冲信号发生器具有40%的占空比。
  • VHDL可控EDA课件
    优质
    本课件详细介绍了使用VHDL语言设计和实现可控脉冲发生器的过程,涵盖原理、电路图及仿真验证等环节,适用于EDA课程教学与学习。 EDA课程中的课件涵盖了可控脉冲发生器的设计内容。这部分设计旨在帮助学生理解并掌握如何在电子设计自动化工具中创建可调的脉冲信号生成电路。通过理论讲解与实践操作相结合的方式,使学习者能够深入探究脉冲发生器的工作原理及其应用范围,并在此基础上进行创新和改进。
  • 同步
    优质
    六脉冲同步发生器是一种能够产生六个相位互差60度、频率可调的正弦波信号源设备,广泛应用于电机控制与测试领域。 电力电子技术的仿真可以通过MATLAB Simulink来实现。
  • MATLAB 开:支持成多样化信号
    优质
    本项目开发了一款基于MATLAB的多功能脉冲发生器软件工具,能够灵活地生成多种类型的脉冲信号,适用于科学研究与工程应用。 该 MATLAB 文件用于生成多种脉冲信号,包括高斯、方形、三角形、单周期、双指数、墨西哥帽、正弦、双正弦、正弦平方、扫描以及窗口扫描等类型。用户可以控制长度、采样频率和衰减,并对某些特定形状的脉冲进行调制或调整频率参数。此程序已被广泛应用于数字信号处理(DSP)、地震学研究、声学分析及通信模型等领域。