长时间积分器ppt课件

1、 长时间积分器导师 季振山 高工报告人 王 勇2004年12月8日报告内容长时间积分器研制的意义及目的长时间积分器的假设干关键问题长时间积分器根本实现方案阅读文献论文进展的大致安排目前存在困难长时间积分器研制的意义及目的在托卡马克放电实验中，许多电磁丈量诊断信号的输出额均为该信号的微分量，需求运用积分器，如等离子体电流和位移的丈量。等离子体的放电时间越来越长，所以积分时间也要求越来越长，未来建成的HT-7U超导托卡马克其放电时间将到达千秒量级，因此研制长时间无零漂积分器已势在必行。传统模拟积分器式中RC为积分常数，Vc(t1)是t1时辰电容C两端的电压值，即初始值。左图中C为积分电容，C1为滤

2、波电容，在A为理想运放时：实践积分器等效电路VIO: 输入失调电压IIO: 输入失调电流IIB: 输入偏置电流V/CMRR: 共模误 差信号近似值Avd: 开环放大倍数R1: 积分电阻C： 积分电容Rd: 积分电容C的 走漏电阻E: 电容C上初始值ri、ro：运放的输入输出电阻长时间积分器的假设干关键问题积分漂移非线性误差泄露景象积分漂移当输入电压为零时，理想积分电路输出电压应坚持不变，但实践积分电路输出电压仍会随时间不断向一个方向变化增大或减小。这是由于运放存在着输入失调电压VIO、失调电流IIO、偏置电流引起的IIB和温漂等，即使输入电压VI=0，VIO 、IIO 、IIB都将作为等效输入

3、信号被积分，使输出电压随时间不断向一个方向变化。非线性误差理想的反向输入积分电路在负的单位阶跃输入电压作用下，输出电压应随时间呈线性上升。但由于元器件性能不理想，实践积分电路的输出与线性产生了偏离。这主要是由电容存在的介质损耗和走漏电阻引起的。泄露景象积分电路在一定输入电压下输出电压已到达一定值，再将Vin变为零，理想积分器Vout应坚持不变。实践上由于电容的介质损耗和走漏电阻，给积分电容上的电荷提供了放电通路，使Vout随时间不断下降。处理上述问题的普通措施在条件允许的情况下，积分时间应尽量取短，以减小积分漂移。在积分起始，使积分电容短路，输出初值为零。选择优质运放，以减少输入失调电压和失调

4、电流等。选择优质电容以减少介质损耗和漏电，且电容的容量应适当取大。用作积分的集成运放应仔细调零。 小节积分漂移主要是由运放的失调电压和失调电流所引起，而非线性误差和走漏的根源在于积分电容的非理想。设计长时间积分器必需抑制模拟器件产生的影响，如失调电压和失调电流，电容的介质损耗和走漏电阻等。失调可经过斩波的方法加以抑制，即将积分时间分割为短时间段，分段积分。要抑制电容的非理想可采用数字积分。积分器的根本实现方案数字式积分器以模拟积分器为根底，与数字信号处置相结合实现逻辑控制。数字积分器实际根底数字积分运算原理设积分初始为零时辰，此时电容两端电压为零，那么经采样后，化为数字积分的方式其中，T为对信

5、号的采样时间，t=nT为积分时间。得数字积分是将输入信号每次采样值除以N后累加数字积分器实现框图模拟积分器与数字控制结合积分：1关、2开、3关、4开清零：1开、2关、3开、4开重置：1开、2开、3开、4关小节模拟积分器与数字控制结合经过斩波来分段积分，减小了漂移。且其可采用普通的元器件完成，性价比较高。数字积分器精度较高，但相对本钱也较高，且信号输入部分A/D前端普通是模拟电路，也不可防止的存在漂移景象。 阅读文献国内：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 杨辉混合式积分器 李承权国外：Long Pulse Analogue Integration S Ali-Arsha

6、d,L de KockA digital Long Pulse Integrator J.D.Broesch,E.j.Strait,R.T.Snider,M.L.WalkerDevelopment of an Intelligent Digital Integrator for Long-Pulse Operation in a Tokamak Y.Kawamata,I.Yonekawa,K.KuriharaLong Pulse Analogue Integrator KSTAR论文进展的大致安排 2004.7-2004.12 文献调研；2005.1-2005.10 模拟电路的设计；2005.10-2005.12 PLD控制设计；2006.1-2006.4 总体调试；2006.5-2004.6 撰写毕业论文。目前存在困