长时间积分器的研制报告(ppt 40页).ppt

,ASIPP,报告人：王勇,导师：季振山（高工）,时间：2005年12月27日,长时间积分器的研制,报告的主要内容,一、积分器概述二、当前进展三、存在问题四、下步计划,ASIPP,传统模拟积分器,ASIPP,实际积分器等效电路,ASIPP,基本积分电路误差分析,ASIPP,当,是幅值为,的阶跃函数,为常数,并假设,基本积分电路存在的问题,ASIPP,（1）积分漂移（2）非线性误差（3）泄漏现象,国内外积分器,ASIPP,（1）模拟积分器（2）数字积分器（3）数模混合积分器,正在使用的积分器,ASIPP,当前进展,ASIPP,（1）自动补偿零漂积分器的设计（2）交替式积分器的设计,自动补偿零漂积分器,ASIPP,积分漂移主要是由失调电压VIO、失调电流IIO等引起的。在输入端对失调进行补偿，可有效的抑制积分漂移。,自动补偿零漂积分器的原理,ASIPP,步骤：（1）测量零漂（2）补偿零漂（3）电容清零（4）开始积分,测量零漂,ASIPP,补偿零漂,ASIPP,电容清零,ASIPP,开始积分,ASIPP,逻辑控制,ASIPP,R和C大小的影响,ASIPP,（1）R和C对积分误差有影响（2）R对零漂测量有影响,RC对积分误差的影响,ASIPP,由上式我们看出，RC越大，误差也就越小。因此我们应选择较大的R和C。,R对零漂测量的影响,ASIPP,RC大小的选择,ASIPP,10M40M。,R1K10K,C1uF,器件选择,ASIPP,运放：要选择优质运放，VIO、IIO要小。可选用OP07,更好的有OP177、OP277等。电容：要求漏电小、温度和电介质特性稳定性好。聚四氟乙烯、聚苯乙烯和聚丙烯电容器。开关：可选用继电器和模拟开关。继电器导通电阻小，但切换时间长，约几ms。模拟开关导通电阻相对较大，但切换快。,保持电路的实现,ASIPP,（1）S/H（采样保持器）（2）ADCRegisterDAC,测试,ASIPP,单个积分器对地积分100s,交替式积分器,ASIPP,运放、电阻等都存在温漂，电容有泄漏现象，随着时间的推移，漂移是不可避免的。因此单单靠一个积分器是不可能完成长时间积分的。可在已完成的单个积分器的基础上，做成交替式积分器。选择合适的交替时间，两个积分器交替工作。,交替式积分器原理,ASIPP,交替式积分器原理图,交替式积分器时序图,ASIPP,具体工作时序,ASIPP,累加电路,ASIPP,交替方案的选择,ASIPP,(1)重叠式（2）丢弃式,交替时间T,ASIPP,根据单个积分器的漂移情况，选择合适的交替时间。交替时间越小，单个积分器的漂移越小。交替工作，切换存在误差，所以交替时间也不能太小。根据测量结果，选择合适的交替时间。,测试,积分时间常数RC：10ms交替时间T：32s噪声：20mv,ASIPP,误差分析,（1）单个积分器的误差（2）交替方式的误差（3）累加电路的误差（4）电路中干扰引入的误差,ASIPP,减小干扰,（1）数字地与模拟地分开，单点接地（2）数字信号到模拟部分要用光耦（3）重要信号线要保护（4）电源要滤波,ASIPP,存在问题,ASIPP,（1）系统的漂移不可预知，每次漂移的情况也不一样。（2）由于是对微弱信号的测量，须提高系统的抗干扰性。,下步计划,ASIPP,（1）利用采集卡设计数字累加（2）利用DSP设计数字积分器,阅读文献,ASIPP,基于DSP技术的长时间积分器及光电隔离器陈曦长时间积分器的研制杨辉混合式积分器李承权LongPulseAnalogueIntegrationSAli-Arshad,LdeKockAdigitalLongPulseIntegratorJ.D.Broesch,E.j.Strait,R.T.Snider,M.L.WalkerDevelopmentofanIntelligentDigitalIntegratorforLong-PulseOperationinaTokamakY.Kawamata,I.Yonekawa,K.KuriharaPerformanceofthemagneticsensorandtheintegratorfortheKSTARmagneticdiagnosticsJ.G.