电子科技大学研究生，电子设计自动化课程实验（习题三）。 1.任务：在一个串行输入码流中滑动检测是否存在同步序列； 2.端口说明：clk为时钟信号，1bit宽度输入信号；reset为复位信号，1bit宽度输入信号；sync为同步输出信号，1bit宽度；data为采样输入信号，8bits宽度，2进制补码数。 3.场景：这是一个通信链路。同步码序列长度为64bits。在发送端，每一个bit位代表一个高或低的电平：‘0’代表低电平，‘1’代表高电平。这些高、低电平的信号，经过信道传输到接收端后，由一个8bits位宽的模数转换器（ADC）采样。ADC的输出数据为2进制补码数，假定高电平采样值为+72，低电平采样值为-68. 4.同步方法：接收端电路的累加器的初始值为0。取得一个采样输入数据。如果本地序列的当前信息为‘0’，则将采样数据与累加器数据直接相加；如果本地序列的当前信息为‘1’，则将采样数据取反，再与累加器数据相加。向一个固定方向，移动本地同步序列一个bit位。再次取得一个采样输入数据。。。。。。。。。。等完成64bits位的判定与累加后，锁存累加值。对锁存的累加值取绝

AD温度检测电路原理图

在信息技术与生物工程领域，使用QCM（石英晶体微天平）传感器的生物芯片检测技术是进行生物化学分析和监控的有效手段。生物芯片检测技术通过生物传感器来检测生物化学反应中的微小变化，而QCM传感器则利用石英晶体振荡频率的变化来探测其表面质量负载变化，进而获得生物分子之间的相互作用信息。在该技术中，QCM传感器、微电子振荡电路、差频电路、可编程逻辑器件、单片机等元件相互协作，共同构成了一套精密的检测系统。 1. QCM传感器工作原理：QCM传感器工作时，石英晶体的振荡频率会受到晶体表面质量负载变化的影响，从而产生频率漂移。这种频率变化可转换为与质量变化相关的信号输出，当晶体表面接触生物试剂后，其质量负载的变化可以被灵敏地检测到。QCM传感器具有亚ng级的质量检测能力，并且其灵敏度可以达到1ng/Hz。 2. 振荡电路设计：为了使QCM传感器在加入生物试剂后能振荡起来，设计了采用MAX913芯片为核心的自激振荡器电路。MAX913的输出为TTL电平，适合单片机或可编程逻辑器件的信号采集。振荡器电路由基本放大电路、正反馈网络和选频网络组成，其中石英晶体既作为正反馈网络的主要组成部分，也是选频网络的关键部分。 3. 差频电路设计：差频电路的目的是降低输入到可编程逻辑器件的频率。使用74LS74差频器和高精度的有源晶振，得到差频信号后送到可编程逻辑器件进行计数。差频电路包括振荡电路输出和参考晶振输出的方波信号，将两者送入差频器74LS74的D端和CLK端，产生差频信号。 4. 可编程逻辑器件设计：在这个系统中，EPM570GT100C3芯片和EPM7128LC84-10芯片作为可编程逻辑器件，分别用于频率计数和控制电路。这些器件具有可编程的特点，使得在需要修改设计时，通过软件编程修改即可，无需改动硬件布局。它们在系统中充当频率计的功能，通过软件编程来实现。 5. 控制电路设计：51单片机AT89S52与EPM7128芯片配合，实现对检测系统的控制。单片机通过串口接收到上位机的命令后，对EPM7128进行复位操作，并控制频率测量计时。测量完成后，单片机处理数据并通过串口发送到上位机进行数据分析和图形界面显示。 6. QCM凝血传感器应用：QCM凝血传感器可以检测体系的密度、粘度变化，尤其是在凝血分析方面有显著作用。通过红细胞阻抗特性的变化来检测红细胞的凝集时间和沉降速率，这对于血液凝固状况的监测具有重要意义。 7. 系统设计框图：系统总体设计框图概述了8通道QCM检测的整体架构，包括振荡电路、差频电路、可编程逻辑器件、单片机控制电路等关键部分。 8. 单片机和JTAG编程：AT89S52单片机通过特定引脚外接晶振和电容组成振荡电路，支持在线编程，便于程序的烧写。EPM7128芯片采用JTAG编程接口进行程序烧写，具有很好的灵活性和保密性。 通过整合上述技术点，可以构建出一个基于QCM传感器的生物芯片检测电路，该电路具备了进行高灵敏度、高选择性生物化学分析的能力。在实际应用中，这项技术可以广泛应用于医学检测、生物技术、食品安全检测等领域，对于提升相关领域的检测精度和效率具有重要意义。

项目介绍: 在煤矿以及化工行业有很多对现场工作环境进行有毒气体的检测设备，这个方案就是从其单片机移植过来的，所以功能相对比较齐全，也利用了原来产品的大部分电路，实现起来比较快速。 项目主要功能: 首先是对环境中的甲烷（ch4）进行检测，设有报警值（可人为设定）和危险值，当设备检测到环境中的气体浓度超过预设的报警值时，检测仪发出声光报警，提醒用户做响应的处理，如果当环境中的气体浓度超过危险值时，设备处于对传感器的保护，会自动关闭传感器的供电，并进入关机状态； 其次传感器的电路利用平衡电桥电路，因为传感器的自身差异性，在多少情况上，开始时桥是不平衡的，通过PWM方式调整桥电路达到平衡，这就是所谓的"清零"工作，其他在清零完成后，对测定器进行标校，标校的程序处理相对简单，但是操作步骤却不是很简单，需要通过对传感器通标准气样，等传感器稳定后，进行比例计算即可。 同时检测仪也带有简单的自检功能，对电池电压的检测，一般是锂电供电，当电池电压低于3.2V时，电路上相关的LDO可能也无法工作、电池也基本耗空，为了避免电池过放和检测仪的正常工作，这时检测仪会报警提示低压并自动关机。检测仪也对CH4传感器元件进行故常检测，当检测故障后会有相应的提示，以避免误报等情况。 最后就是关机了，很少用HAL库，使用不是很熟悉，因为时间的关系，本来不打算实现了，不过还好试了一晚上总算有点紧张就继续搞下去了。开始用的Standby mode，结果发现唤醒后程序重新运行，这样不符合该检测仪的要求，后来改成Stop Mode（这里吐槽下，用惯了标准库，一时用这个HAL 库真心摸不着头脑 ），不过最后总算是能正常开关机了，关机电流应该在2uA不到。为了开机不过于迟钝，所以我RTC唤醒周期为0.25s，所以视频上的电流会在1-4左右的不停的跳动。 说明:该甲烷检测仪用的传感器为CH4传感器，催化元件。 功能及关机功耗测试视频: 气体检测视频:https://v.youku.com/v_show/id_XMTU3NTkxNzQwNA==.htm... 清零操作-报警值设置:https://v.youku.com/v_show/id_XMTU3NTkxOTU4OA==.htm...

内容概要：本文档介绍了德州仪器(TI)设计的一种用于高电压工业应用（如保护继电器、通道隔离的±10V模拟输入卡以及逆变器和电机控制）的±12V隔离电压传感电路。该电路采用ISO224隔离放大器和ADS7945差分输入逐次逼近寄存器(SAR)模数转换器(ADC)，能够测量±12V的单端信号并将其转换为±4V的差分输出。ISO224具有固定的增益⅓，输出共模电压为2.5V，适用于4.5V到18V的高压侧电源和4.5V到5.5V的低压侧电源。ADS7945则支持±5V的最大模拟输入范围，拥有高信噪比(SNR)84和低功耗特性。此外，还详细讨论了组件选择标准、性能参数（如瞬态ADC输入稳定性和噪声）、以及设计注意事项，包括线性操作验证、电容器选择以减少失真、误差校准方法等。 适用人群：从事高电压工业应用设计的专业工程师和技术人员，特别是那些需要理解和实施隔离电压传感解决方案的人群。 使用场景及目标：本设计方案旨在满足高精度、高性能的电压检测需求，特别是在存在电气干扰或需要电气隔离的应用环境中。它可以帮助工程师们构建更加可靠和安全的产品，确保系统能够在恶劣条件下正常运行。 其他说明：文中提供了详细的规格表、设计注释、仿真数据图表以及相关器件链接，帮助读者更好地理解和优化电路设计。同时提醒使用者注意TI提供的所有资料均按现状提供，不承担任何明示或暗示的责任保证。

"温湿度检测电路" 温湿度检测电路是一种检测温湿度的电路系统，它可以检测环境中的温湿度变化，以便在工业、农业、生活等领域中应用。下面是关于温湿度检测电路的详细知识点： 一、温湿度检测电路的组成 温湿度检测电路由温湿度传感器、A/D转换电路、主机电路、显示电路等组成。其中，温湿度传感器用于检测环境中的温湿度变化，A/D转换电路将模拟信号转换成数字信号，主机电路用于处理和控制整个系统，显示电路用于显示检测结果。 二、温湿度传感器 温湿度传感器是温湿度检测电路的核心组件，它可以检测环境中的温湿度变化。常用的温湿度传感器有HM1500、DS18B20、HS1101等。HM1500是美国Humirel公司生产的一种电压输出式集成传感器，它有GNID、UCC（+5V电源端）、UO（电压输出端）三个引脚。 三、A/D转换电路 A/D转换电路用于将模拟信号转换成数字信号，以便于微处理器处理。常用的A/D转换器有ADC0809、ADC0816等。ADC0809是一种8位A/D转换器，它可以将0-5V的模拟信号转换成数字信号。 四、主机电路 主机电路是温湿度检测电路的控制中心，它用于处理和控制整个系统。常用的微处理器有51单片机、AVR单片机、ARM单片机等。51单片机是一种常用的8位微处理器，它具有强大的处理能力和丰富的外设资源。 五、显示电路 显示电路用于显示检测结果，常用的显示器有LCD液晶显示器、LED显示器等。LCD液晶显示器是一种常用的显示器，它可以显示数字、文字和图形等信息。 六、温湿度检测电路的应用 温湿度检测电路有广泛的应用前景，在工业、农业、生活等领域中都有很大的应用价值。例如，在工业生产中，温湿度检测电路可以用于检测产品的温湿度变化，以便于控制产品的质量。在农业中，温湿度检测电路可以用于检测土壤的温湿度变化，以便于控制作物的生长。在生活中，温湿度检测电路可以用于检测家居的温湿度变化，以便于控制家居的温湿度。 七、温湿度检测电路的优点 温湿度检测电路具有很多优点，例如： * 高精度：温湿度检测电路可以检测温湿度的微小变化。 * 高灵敏度：温湿度检测电路可以检测温湿度的快速变化。 * 高稳定性：温湿度检测电路可以长时间稳定地工作。 * 高灵活性：温湿度检测电路可以根据需要进行灵活的调整。 八、温湿度检测电路的缺点 温湿度检测电路也存在一些缺点，例如： * 成本较高：温湿度检测电路需要使用高精度的传感器和微处理器，成本较高。 * 体积较大：温湿度检测电路需要使用多个组件，体积较大。 * 耗电量较高：温湿度检测电路需要使用电源，耗电量较高。 温湿度检测电路是一种非常有用的电路系统，它可以检测环境中的温湿度变化，并具有高精度、灵敏度和稳定性等优点。但是，也存在一些缺点，例如成本较高、体积较大和耗电量较高等。

硅光电二极管作为一种光电子器件，它能够在光电检测电路中将接收到的光信号转换为电信号。在研究和应用中，硅光电二极管的特性、等效电路以及光电流与负载的关系都是理解其工作原理的关键因素。 光电二极管的基本结构通常由P型和N型半导体材料构成，形成了一个PN结。当光照到PN结上时，光能会激发出电荷载体（电子-空穴对），进而产生光电流。由于光电二极管是利用内部电场驱动电子和空穴进行分离，所以通常工作的状态为反偏。光电二极管的等效电路包括一个理想二极管与一个并联的电容，理想二极管表示光电二极管的整流特性，而并联电容则来自于PN结本身的电容效应。 在讨论线性响应时，光电二极管的线性度决定了其作为线性光电探测器的能力。光电二极管的输出信号应与入射光功率成线性关系，但在实际应用中，线性度会受到多种因素的影响，例如光的波长、二极管的物理尺寸、温度以及外部电路设计等。同时，光电二极管的等效电路中的各个元件，包括并联的电容和串联的电阻，都可能会对线性响应产生影响。 光电二极管的负载关系是指二极管工作时所连接的外部电路对其光电流输出的影响。负载电阻、负载电容以及其它电路元件会根据电路设计的不同而改变二极管的响应特性，包括响应速度和电流放大倍数。一个较大的负载电阻可以提供更高的输出电压，但会降低响应速度；而较小的负载电阻可以提供更快的响应，但牺牲了输出电压。 另外，硅光电二极管的噪声性能也是研究的重点之一。噪声分为多种类型，如散粒噪声、热噪声等。光电流的噪声特性直接影响到器件的信噪比（S/N），进而影响检测电路的性能。光电二极管的噪声分析包括对噪声源的识别和量化，以及对噪声如何随频率变化的描述。 为了提高信噪比，通常需要对光电二极管进行适当的冷却处理，以减小热噪声。此外，对于信号处理电路的设计，需要精心设计滤波器来去除或减少不必要的噪声成分，尤其是那些出现在信号频率范围内的噪声。 文中还提到了一些特殊的计算公式，比如光电二极管的反向电流Id可以表示为I0eq^(Ud/AVT)，其中I0为反向饱和电流，Ud为外加电压，A为面积，VT为温度电压，q为电子电荷。这些公式是对光电二极管工作原理的数学描述，对于理解和分析其性能至关重要。 在实际的光电检测电路应用中，需要综合考虑硅光电二极管的各种特性，进行电路设计。例如，为了降低噪声并提高响应度，可以在设计中引入低噪声放大器、使用高性能的滤波电路，同时考虑到温度管理和正确的偏置条件。 此外，文档还涉及了对于不同条件下的光电二极管参数的计算，比如考虑了不同频率（f）、不同负载电阻（RL）、不同反偏电压（Rd）等因素下的响应电流（I）和信噪比（S/N）。这些参数的计算和优化对于光电检测电路的设计与实现有直接指导作用。 文档中可能还涉及了对光电二极管检测电路性能的实际测试与数据分析，例如通过实验获取不同条件下的输出信号，进而进行信噪比的计算，以此评估电路性能。这是将理论研究应用到实际产品设计中的重要一步。 硅光电二极管在光电检测电路中的应用研究涵盖了其工作原理、等效电路分析、线性度、负载关系、噪声性能及信噪比分析等多个方面。理解并掌握这些知识点，对于设计和优化光电检测电路是至关重要的。

讲了史上最实用较深刻的峰值检测电路实例与分析

教材配套课件

高端/低端检流电路 　　低端检流电路的检流电阻串联到地（图1），而高端检流电路的检流电阻是串联到高电压端（图2）。两种方法各有特点：低端检流方式在地线回路中增加了额外的线绕电阻，高端检流方式则要处理较大的共模信号。了解更多关于线绕电阻的详细信息请点击此处：https://www.dzsc.com/product/searchfile/898.html 　　图1 所示的低端检流运放以地电平作为参考电平，检流电阻接在正相端。 运放的输入信号中的共模信号范围为：（GNDRSENSE*ILOAD）。尽管低端检流电路比较简单，但有几种故障状态是低端检流电路检测不到的，这会使负载处于危险的情