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主题:数模 下载地址:论文doc下载 原创作者:原创作者未知 评分:9.0分 更新时间: 2023-12-29

数模论文范文

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目录

  1. 第一篇论文摘要:风电并网的无功优化控制及其数模混合仿真研究
  2. 第二篇摘要范文:大规模“风火打捆”经直流外送数模混合仿真系统
  3. 第三篇数模论文摘要:含多回物理直流仿真装置的大电网数模混合仿真建模及研究
  4. 第四篇数模论文摘要模板:特高压交直流电网数模混合实时仿真系统
  5. 第五篇数模论文摘要怎么写:高速高精度数模转换器的动静态失配校准及纳米CMOS鲁棒性设计方法研究
  6. 第六篇摘要范文:10位高速数模转换器的研究与设计
  7. 第七篇数模论文摘要范文:数模混合式高压直流输电仿真系统的建立
  8. 第八篇数模论文摘要格式:高速高精度数模转换器的研究与设计
  9. 第九篇数模论文摘要:高速数模混合电路信号完整性分析与PCB设计
  10. 第十篇摘要范文:高性能音频∑-△数模转换器的研究与实现

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第一篇论文摘要:风电并网的无功优化控制及其数模混合仿真研究

随着风力发电在电网中的渗透率不断增加,其间歇性、随机性等特点对电网的影响日益显著,无论是风电大规模集中并入电网,还是风电小规模分散式接入电网,均对电网的运行和控制提出了严峻挑战.目前,风电并网区域的无功电压问题尤其突出,深入研究风电机组并网的无功控制技术,对提高电网接纳风电能力和保证电网安全稳定运行具有重要意义.本文从挖掘双馈风电机组的无功控制潜力、实现多风电场接入区域电网的无功优化调度的角度,研究风电并网的无功和电压优化协调控制策略,并搭建风电并网控制的数模混合仿真系统,对所提出的控制方案进行实验验证.本文主要的研究内容及成果如下:

(1)建立了三相静止坐标系下和同步旋转坐标系下双馈风力发电机及PWM换流器的数学模型;推导了双馈风电机组转子电压、电流与DFIG定子输出功率之间的关系以及DFIG定、转子间的功率关系;分析了DFIG风电机组的控制策略,建立了双PWM换流器矢量控制模型.

(2)基于上述理论分析,研究了转子换流器、定子绕组、网侧换流器以及机端电压等因素对DFIG的无功功率极限的影响;针对双馈风电机组自身的优化运行控制,深入研究全补偿控制、最小转子电流控制、最小损耗控制和恒转子电流控制四种控制策略的特点,并推导转子电流参考值的计算方法;针对DFIG对电网的无功补偿控制,提出了基于无功电流裕度的转子侧换流器优先、网侧换流器优先以及二者比例分配无功三种协调控制策略,以实现对换流器容量的充分利用.

(3)提出了一种多风电场并网的区域电网无功电压优化协调控制策略,该控制策略综合考虑系统电压质量和网损的优化,并采用遗传算法进行优化求解.利用区域电网的无功电压灵敏度和无功网损灵敏度信息对基于潮流计算的遗传算法进行改进,提高了优化算法的计算速度,进而增强了无功协调控制的实时性.在上述研究基础上,提出了一种基于超短期风电功率预测和无功电压优化的风电场并网在线预警与无功优化控制系统的设计方案,利用PowerFactory软件提供的引擎模式功能和DGS接口进行二次开发,构建了与电网EMS的数据接口,实现了以PowerFactory软件为计算核心的风电并网安全预警与无功优化控制系统.

(4)针对研究风电并网控制相关问题的需要,提出了一种基于NI-PXI平台的数模混合仿真系统实现方案,通过对该混合仿真系统简化模型的稳定性分析,讨论了实现该方案对接口算法和参数的基本要求,并提出了实时信号同步控制策略以解决数字仿真系统与物理仿真系统反馈电压信号同步问题.在上述研究的基础上,构建了实际的数模混合仿真系统,对风电并网功率控制以及多风电场并网无功优化协调控制进行了数模混合仿真实验,通过实验验证了所提混合仿真方案的可行性以及控制策略的有效性.

第二篇摘要范文:大规模“风火打捆”经直流外送数模混合仿真系统

为深入研究大规模新能源基地经特高压直流向负荷中心远距离大容量送电的可行性及遇到的技术问题,一个有效的仿真平台是必不可少的.文章结合数字实时仿真及物理仿真各自的优势,以电磁暂态数字实时仿真系统HYPERSIM为研究平台,用直流输电物理仿真装置模拟外送风电的特高压直流输电系统,利用双向功率连接数模混合仿真技术模拟功率在数字和物理模型之间的交换,建立了大规模风电经直流外送的数模混合仿真系统.通过暂稳态仿真试验,对该仿真系统的动态响应特性进行了验证,解决了在模拟大规模风电接入电网的同时,精确模拟外送风电的直流输电系统动态响应特性的技术难题,为大规模风电接入电网及直流输电对大规模风电的适应性、交直流协调控制等研究提供了必要的手段.

第三篇数模论文摘要:含多回物理直流仿真装置的大电网数模混合仿真建模及研究

为了对特高压交直流复杂电网进行仿真研究,采用基于输电线贝瑞隆模型的功率连接接口技术,连接全数字实时仿真装置HYPERSIM和高压物理直流仿真装置,建立了相应的数模混合仿真系统平台.仿真试验基于2015水平年特高压规划电网,以华东直流多落点地区为研究对象,搭建了包含16回直流输电系统的模型,其中2回为物理直流仿真装置的大规模数模混合仿真试验模型.试验结果表明,华东直流多落点地区发生的交流系统短路故障,会引起多回落点华东直流发生换相失败,但不会发生连续的换相失败并进而闭锁,系统能够保持稳定.仿真结果表明物理直流仿真装置对数字侧故障响应正确,验证了数模混合仿真研究的有效性.

第四篇数模论文摘要模板:特高压交直流电网数模混合实时仿真系统

国家电网仿真中心数模混合仿真实验室建立了特高压交直流电网数模混合实时仿真系统,模拟特高压交直流跨区大电网.实时仿真系统选用Linux操作系统,采用Hypersim全数字实时仿真软件,通过信号接口和功率接口实现了全数字仿真程序与一次直流物理仿真装置和二次控制保护装置的互联,基于SGI超级计算机实现了大规模交直流电网的数模混合实时仿真,并将其应用于多个实际工程.实践表明,数模混合实时仿真系统能够为特高压交直流大电网的研究提供强有力的技术支持.

第五篇数模论文摘要怎么写:高速高精度数模转换器的动静态失配校准及纳米CMOS鲁棒性设计方法研究

高速高精度数模转换器作为无线通信技术领域和数字电视领域里的核心器件,直接影响着整个系统的信号性能.但随着数模转换器应用要求逐渐向高采样速率、高精度和高信号带宽的方向发展,静态失配误差和动态失配误差成为了制约数模转换器性能的瓶颈.并且在进入纳米CMOS工艺后,数模转换器的设计面临很多新的问题.

在此背景下,本文主要研究了高速高精度数模转换器的动静态失配校准方法,以及数模转换器在纳米CMOS工艺下的鲁棒性设计方法.

在静态失配误差校准方面,本论文提出了一种随机时钟全校准方法,可以消除电流源静态失配误差.该方法基于后台自校准的方式,采用运算放大器的反馈环路作为校准电路,在随机时钟控制下依次对失配电流源进行校准.低位电流源阵列采用电流分叉结构,可以避免引入冗余电流源阵列而实现高位和低位电流源的全校准.通过0.18μm CMOS流片测试,设计的14-bit200MS/s电流舵型数模转换器在输出2MHz信号时,*DR在校准前后有24dB的提高,达到80dB以上,充分验证了校准方法的有效性.

在动态失配误差校准方面,本论文对数模转换器的单元相关延时误差和输出相关延时误差进行了深入的建模分析和理论推导.针对输出相关延时误差,提出了输出跟随校准方法.并将校准方法应用于一款14bits电流舵型数模转换器.经仿真验证,在整个奈奎斯特频率带宽内,*DR至少有10dB的提高.本论文同时提出了一种动态通道匹配方法,针对消除时间交织型数模转换器通道间动态失配误差.为仿真验证动态通道匹配方法,设计了一款14bits时间交织型数模转换器,在输出信号接近奈奎斯特频率时,校准前后*DR能提升15dB.

在纳米CMOS工艺设计方面,本论文提出了多通道数模转换器整体结构的鲁棒性设计方法,包括电流源、锁存器和开关,以及偏置电路等关键模块在通道内及通道间的设计方法.该鲁棒性设计方法能有效避免STI和WPE效应,以及克服工艺波动带来的通道内及通道间的失配误差.通过实验验证,给出了一款采用40nm CMOS工艺的500MS/s10-bit三通道数模转换器的测试结果.三个通道最大INL为0.58LSB,最大DNL为0.42LSB, *DR最小值为56.98dB.单通道内部以及通道之间都实现了良好的匹配性.

第六篇摘要范文:10位高速数模转换器的研究与设计

数模转换器在数字处理系统中有着广泛的应用,集成电路的大规模化、数模混合系统及片上系统(SOC)的趋势需要高性能的数模转换器,例如,更高的速度、更高的分辨率、更低的功耗和低电压工作等.本文设计了一个10位10MS/s分段式电流舵型高速数模转换器.文章介绍了数模转换器的工作原理和性能参数等,重点论述了自行设计并仿真测试的10位分段式电流舵型数模转换器,并针对该新型数模转换器设计常见问题,进行了理论上的分析,给出了整体电路的设计方案.采用模块化的设计方式实现数据快速转换,主要包括电流源矩阵模块、锁存模块、译码模块、带隙基准电压源模块及电流开关网络等电路模块.

电流舵型数模转换器只受到电流开关速度的影响,相对于电压型和电荷型结构具有高速的优势,并且这种结构是基于电流复制而非电流划分,可以很好地克服电流型结构的缺陷.同时,考虑到数模转换器的精度、复杂性和速度特性,决定采用电流舵型结构,确定了6+4的分段式译码方式.其中高6位采用温度计译码,可以减小误差,加快速度.低4位采用二进制码,可以减小面积.采用高速同步锁存电路和特殊结构的时钟驱动电路,在保证精度和功耗设计要求上,实现数据快速转换.并行输入,互补电流输出.


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从集成度、功耗、成品率等方面考虑,CMOS工艺明显优于双极型工艺,故本设计采用CMOS工艺,并用T*C 0.18μm BSIM3(V3.1)CMOS工艺模型在HSpice软件上完成电路模拟仿真.

该10位分段式电流舵型数模转换器的输出端可直接用电流输出来驱动负载阻抗,省去运算放大器构成的输出缓冲,整个电路中没有形成闭环和反馈,因此这种电路结构可以达到很高的速度.本课题设计的数模转换器性能指标为:工作电压3V,建立时间15ns,微分非线性误差0.58LSB,积分非线性误差0.54LSB,*DR高于60dB,总功耗不到50mW,输出电流可调.设计成果可应用于数据处理和控制系统电路中,具有一定的先进性和实用价值.

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第七篇数模论文摘要范文:数模混合式高压直流输电仿真系统的建立

介绍了中国电力科学研究院仿真中心的数模混合式高压直流输电仿真系统的开发、建设及试验工作,阐述了如何建立适应仿真试验需要且实用高效的数模混合式直流仿真系统的设计思想、技术措施以及系统优化和简化方法.文中详细论述了多种设备的配置,高压直流输电一次物理模型和二次部分的结构优化,控制保护系统软硬件的调整和修改,设备间接口的设计,以及通过适当的通信系统实现直流输电模拟仿真系统的一次模型与控制保护系统间互联,与其他直流、交流仿真系统及其自动控制装置的连接,并通过后台及数据采集系统实现对系统的监控,从而建成完整的数模混合式高压直流输电仿真系统的工作.

第八篇数模论文摘要格式:高速高精度数模转换器的研究与设计

数模转换器是通讯系统中连接数字世界和模拟世界的桥梁.近年来无线通讯和有线通讯的不断发展对数模转换器的性能要求也在不断的提高.数模转换器动态特性尤其是*DR的要求更是成为了制约通讯系统发展的瓶颈.本论文设计的高速高精度数模转换器的主要目的在于提高数模转换器工作在较高采样频率和较高输入信号速率时的动态特性.

论文首先回顾了数模转换器的基本类型和基本结构;其次介绍了衡量数模转换器的基本参数,包括静态参数和动态参数;再次详细分析了影响数模转换器性能的因素.本论文主要对14位分辨率,1GHz采样频率的数模转换器进行研究与设计.通过系统建模得到适合于高速高精度数模转换器的架构,即分段式译码(5+5+4)电流驱动型结构.同时根据现有设计和测试条件采用插值滤波器提高输入数字信号的采样频率,并对插值滤波器进行了系统级的仿真和设计.

本文还对高速高精度数模转换器关键模块的电路设计进行研究.重点针对电流源模块、译码模块、数字同步模块和开关驱动模块进行高频性能优化.电流源设计中采用电流源恒定导通法和四开关的结构提高了电流源在低频和高频下的输出阻抗,同时减小了与输入数据相关的谐波;译码模块中采用分段式行列温度计译码和对称性译码结构减小温度计译码的复杂性和与输入相关译码的不均衡性;数字同步模块采用两级锁存器和局部时钟缓冲法减小高速数据的有限建立和与输入相关的时钟负载效应,提高了数模转换器的高频性能:开关驱动设计中采用高交叠点驱动设计,进而减小开关切换过程中的信号毛刺.

论文设计在T*C65nm1P9M GP CMOS工艺下进行流片验证,芯片核心面积1.56mm2.采用1.0V/2.5V混合电源,数字部分电源为1.0V,模拟部分为2.5V.芯片工作在960MHz时钟频率下总功耗为82mW.论文测试结果为积分非线性INL等于(+2.5LSB,一1.06LSB),微分非线性DNL等于(+1.59LSB,一1.26LSB),测得的*DR等于72.39dBc(fsample等于250MS/s,fin等于5MHz),*DR等于70.05dBc(fSample等于250MS/s,fin等于121MHz),*DR等于65.06dBc,(fsample等于800MS/s,fin等于97MHz), *DR等于64.24dBc,(fsample等于960MS/s,fin等于57MHz).

第九篇数模论文摘要:高速数模混合电路信号完整性分析与PCB设计

现代电子产品正朝着高速、高集成度和高可靠性的方向发展.带宽高达百MHz甚至GHz的高速运放与高速数模转换器在视频处理、信号采集、实时检测等电路中的应用越来越多,边沿速率达ps级的高速数字器件已相当普遍.相应地,高速数模混合电路板(Printed Circuit Board,PCB)成为电路板发展的新趋势.高速数模混合PCB具有新的特点,传统的PCB设计方法已不能满足需求,这类PCB设计面临着新的挑战,要求采取新的设计方法和手段,来保证产品设计的首件成功率.

信号完整性(signal Integrity,简称SI)是指信号在互连线上的传输质量.在一个高速互连系统中,信号流经芯片内部连线、芯片封装、PCB布线通道、焊盘、过孔等,任何信号传输路径都有可能引发信号完整性问题,本论文把问题主要集中在板级互连上.高速系统中,PCB上高速信号间的互连不再是畅通和透明的,高速的互连线对系统的影响已不能被简单忽略.互连引起的信号完整性问题可能会导致系统工作不稳定,甚至不能正常工作.如何处理由高速互连线引起的信号完整性问题,是现代高速混合电路PCB设计能否成功的关键.信号完整性设计需要贯穿于整个项目设计的各个阶段,需要在设计阶段尽早地解决潜在的问题.

本论文基于高频效应、传输线理论、电磁干扰理论,对反射、串扰、同步开关噪声(SSN)、电磁干扰(EMI)等信号完整性问题进行深入分析,根据理论分析与实际经验给出各种相应问题的解决方法.笔者通过对一块高速数据采集卡进行信号完整性分析与PCB设计,主要从优化高速模拟电路PCB和高速数字电路PCB的信号完整性出发,来确保各部分的信号质量并减小数模之间的干扰,从而探索出高速数模混合PCB的设计方法和设计流程.笔者运用Cadence Allegro PCB SI与Ansoft SIwave/Designer SI仿真工具,对采集卡中的关键网络与整板进行仿真分析,通过对高速数字电路中的反射、串扰、同步开关噪声、传导与辐射等进行仿真分析来优化干扰源和干扰途径.根据仿真分析的结果制定相关布局、布线规则来驱动设计,并在布线后对PCB进行仿真验证和设计优化,确保在设计阶段采取有效的措施来增强信号完整性,达到良好的设计效果.这也进一步证明了高速设计的仿真分析和设计方法的重要性.

本文所提出的基于信号完整性仿真分析与验证的高速混合PCB设计方法和流程,可以提高实际的PCB设计质量,降低设计风险,减小设计修改和制作的次数,从而缩短市场开发周期、减少开发成本.对于实际工作中的设计观念、设计流程及设计手段的改进与完善具有现实指导意义.

第十篇摘要范文:高性能音频∑-△数模转换器的研究与实现

在2006年提出的《国家中长期科学和技术发展纲要(2006-2020年)》中确定的未来15年里16个重大科技专项中,第一项就是“核心电子器件、高端通用芯片及基础软件”.作为高端通用芯片之一的高性能音频数模转换芯片,被广泛应用于多媒体和各种消费类电子产品中,其核心技术目前主要被国外所垄断.自主开展高性能音频数模转换器芯片的研发,对于提高我国电子产品的核心竞争力具有重要意义.

本论文研究了音频信号的数模转换技术.在高精度转换条件下,过采样Σ-Δ技术是目前最好的选择.Σ-Δ数模转换器由插值低通滤波器、数字Σ-Δ调制器和模拟后端电路组成.由于这种技术要求对数字IC设计、模拟IC设计都有比较深入的了解,所以这是各种数模转换器设计中最具挑战性的实现方式.实现高线性度、低噪声、低功耗、低成本的数模信号转换是研究的难点.

本论文的主要工作和创新点包括:

1、分析了Σ-Δ调制器原理,对其稳定性问题及实现结构进行了深入的研究比较和定型.分析了数字插值滤波器原理,采用CSD码实现方式,节省了硬件开销、减低了芯片功耗.

2、确定了一种多比特量化的Σ-Δ数模转换器形式,采用直接电荷转移内部DAC实现数模转换,降低了功耗.相对于单比特内部DAC结构,这种新型结构在模拟电路的面积和功耗方面具有较大的优势.

3、多比特开关电容DAC很难实现高线性度,设计中采用失配误差整形算法,把失配引入的失真转换为噪声并外推到信号带外的高频端,大大削弱了引入信号带内的噪声干扰.

4、提出了一种新的衬底噪声有源抵消方法,仿真与实测结果均证明,该噪声有源抵消方法可以更高效地减少衬底噪声干扰,从而为高性能混合信号IC更为优化的版图设计提出一条可行之路.

5、实现了一款18bit的高性能音频数模转换器芯片.采用中芯国际(*IC)0.18μm工艺实现,芯片核心面积1.86 mm~2,实测动态范围96 dB,最大信噪失真比为88 dB.电路各模块的性能均达到了设计目标.用硅验证的方法证明了论文思想的正确性和可行性,与国内近几年测试成功的音频数模转换器比较,本设计处于国内领先水平.

论文通过对Σ-Δ数模转换器理论的深入研究,设计并实现了与国外同类产品性能相当的18位数模转换器芯片.通过该芯片设计,掌握了从系统设计、电路设计、版图设计到流片、测试的一套完整的数模混合电路设计流程,并拥有了18位高性能音频数模转换器这一高端芯片的IP.

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数模引用文献:

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