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介绍saber仿真的很好的书籍 建议按步骤学习SABER电气系统培训手册Saber ElectricalSystems Workshop练习指南北京才略科技有限公司TEL:010)82673952/82673953SABER电气系统培训手册介绍Saber Electrical Systems介绍本课程的目的是使用户熟悉 Saber模拟器。课程为 Saber功能培训:这一部分通过相关的简单电路和系统集中讲解如何使用 Saber模拟器的各个功能。内容用户应从以下内容出发:如何应用 Saber改善电路和系统设计如何通过 Saber进行由上至下和由下至上设计如何完成不同类型的分析如何使用 Saber模型如何使用 Saber模型库如何查阅帮助如出错如何解决背景要求需具备基本的工程知识熟练的计算机操作·非必需不需要具备仿真经验北京才略科技有限公司TEL:010)82673952/82673953SABER电气系统培训手册相关说明相关说明Saber book, Saber在线帮助系统,描述了 Saber sketch和 Cosmos Scope的特性以及 Saber的一般功能,比如菜单的使用和打印。还提供了每个 Saber命令和 Saber guide界面的详细信息Sorh8 ing Saberi讲解如何在 Saber sketch中生成电路设计图并如何应用 Saber分析Getting Started Using Saber with the Frameway integrations帮助您分析两个示范电路,并使您熟悉在 Cadence和 Mentor图表的框架环境下主要的使用过程。Analyzing Designs Using saber描述了如何应用 Saber获取图表、模拟设计和优化参数值Saber Design Esamples示范如何应用 Saber对设计图进行仿真和分析。北京才略科技有限公司TEL:010)82673952/82673953SABER电气系统培训手册惯例Saber Electrical systems惯例培训手册采用以下惯例ButtonButton这样的字体用来在用户界面上突出显示按键的描述和编号。ComputerComputer”这样的字体用来突出屏幕上输入内容(即您在命令行或某区域输入内容)。Dialog Menu Form“ DialogMenu Forn”这样的字体表示对话框标题土级菜单标题及表格标题。DocnammeNonAme”这样的字体用来指示印刷手写体标题(同 Computer字样)FieldNameFieldName”这样的字体用来突出区域名称。FilenameFilename”这样的字体显示路径称或目录名称。Menuchoice“ Menu choice”这样的体用来突出菜单路径,如引导选择Fie>openDesign单击迅速地按动并松开鼠标键按键并保持按鼠标键,并不松开。双击连续两次快速按动松开鼠标键。北京才略科技有限公司TEL:010)82673952/82673953SABER电气系统培训手册Saber Electrical SystemsLab#1-DC分析在第一个练习,您将对DC(工作点)分析进行基础的了解。这是你在大部分设计中将要作的基本分析。打开RLC设计UNIX用户1.找到 Saber_ Training_ Files/Saber_ Electrical_Training/ Feature Labs目录2.输入: sketchWindows用户:1. itf Start >Programs Synopsys >Saben)XX> Saber Sketch所有用户(从 Saber Sketch下拉菜单中1.选择Fie>Open> Design2左键单击并按住鼠标在菜单上打开下拉萊单。滑动光标选择相应子菜单并展开。点击下拉菜单中部可固定蕖单,即使松开鼠标键,菜单也不会弹回。3.浏览RLC自录(在 Saber_Training Files/Saber_ Electrical_TrainingFeature Labs路径下)。4.双击 Open Design中的exrl文件名(如果文件扩展名可见,选择带有 ai sch扩展名的文件)。RLC示意图显示如下:25mwimid Ivoutv pulse initial: 0ouselu北京才略科技有限公司TEL:010)82673952/82673953SABER电气系统培训手册Lab#1-DC分析从此处,您开始在 Saber Sketch中设计。5.点击Show/ Hide Saber Guide按键,该按键使您可以进λ Saber guide仿真,在整个设计过程中都将用到该按键。(按键位于Saber sketch图标栏的右侧)。Saber guide图标栏出现。工作点分析1.点击 Operating Point按键,幸2.点击OK,接受默认。生成列表,确定工作点(在生成列表前如提示是否保存,回答yes)。如有错误,将有信息提示。点击 Simulation Transcript按键 Smdl,打开 Saber Guide transcrip窗口您可以通过 Saber guide Transcript窗口监控 Saber guide命令进程。也可显示完成一次分析的执行时间。3.当分析完成,从 Saber sketch下拉菜单中选择Results> Operating Point Report2.显示分析结果。4.单击OK接受工作点报告缺省值Report Tool弹出,显示分析结果。注意所有的显示值都为0。检查该结果是否正确,查看驱动滤波器源电压的初始值。该示意图显示电压初始值为0,脉冲值为1。表示在0时刻电源电压为0,所以该结果正确为得到DC分析的非零值,您可以改变电源的初始值,例如,您可以将初始值设为1,脉冲值置为0。这样您将得到棉反的波形改变输人电压并重新分析1.改变示例中电源的初始电压a,在 initial:0处的0附近单击左键b.通过箭头键将光标置于0的右侧(如果需要)c,单击删除键删除0,在该位置键入1d.单击 Return{ Enter)或鼠标左键2.改变示例中的脉冲值a.在puse:1处的0附近单击左键b.通过箭头键将光标置于1的右侧(如果需要)c.单击删除键删除1,在该位置键入0d.单击 Return( Enter)或鼠标左键北京才略科技有限公司TEL:010)82673952/82673953SABER电气系统培训手册Saber Electrical Systems您已完成下面两项工作改变了示例中电源的初始电压及脉冲值。当您编辑列表并输入 Saber时,这些值会随之自动动态改变,这就意味着模拟器已经接收了新值,您不需要保存或重新生成网表(您可以在 Saber Guide Transcript窗口中看到这些值的变化)。现在重新启动DC分析,除了相应的变化,您可以看到 Saber执行分析时有很多选项。3.从 Saber Guide下拉菜单栏中,选择Analyses Operating Point DC Operating Point.*4.在 Operating Point分析中,分析结束后,执行以下操作,工作点报告可以自动显示在Saber guide transcriptt窗口内a.点击 Display After Analysis旁边的Yes按钮b.点击OKc.在 Saber Guide Transcript窗口内查看结果结果显示1V的输入电压产生0909V输出电压。你理解这个结果吗?为什么?为了便于结合给定电压与实际设计示意图进行分析,可按如下方法在 Saber sketch i中显示DC分析结果:标注分析结果1.从 Saber Sketch下拉菜单栏中选择 Results> Back Annotation2.在后注释栏点击OK注意示例中仿真电压如何出现关闭Lab#11.按以下步骤关闭报告及报告工具栏a.选择File>Cose关闭报告,关闭前不保存 de. rpt文件b,.选择File> Close Window关闭报告工具2.恢复电压源初始值,为下一练习作准备(即将初始值还原为0,脉冲还原为1)请告知培训人员您已经完成了第一部分的内容。北京才略科技有限公司TEL:010)82673952/82673953SABER电气系统培训手册Saber Electrical SystemsLab#2一时域分析在本节,您将对RLC滤波器进行时域(瞬态)分析,以确定其脉冲输入响应。继续采用您上一节建立的RLC电路。瞬态分析1.点击 Transient Analysis按钮,2.在时域瞬态分析中,输入数值:a. End Time: Jomb. Time Step: 0. Iu选择该值是因为脉冲升降时间是1毫秒,初始时间长应置为110脉冲时间)Run DC Analysis First: Yesd. Plot After Analysis: Yes-Open Onl3.点击OK执行分析完成瞬态分析, OsmoscOpe.信号管理器和图形窗们命自动打开Cosmos scope的使用当完成分析后, OsmoscOpe自动打开(因为分析中您选择了Yes. Open Only to Plot AfterAnalysis)。同样生成了两个窗口,如下所示信号管理器 Signal Manager:信号管理器显示当前激活状态下了图形文件名称(图形文件包含仿真数据在 OsmoscOpe中可见)。gnal ManagerFe Polle SionalsSignal FiterOpen ClothesPlotsClose Plotfdles( 1]ex die. ac ai plDisplay PottiesSetupMatch All图形文件窗口 Plot file window:图形文件窗口显示相应图形文件中的信号名称。北京才略科技有限公司TEL:010)82673952/82673953
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基于51单片机数控直流电源的设计
基于51的数控直流电源的设计，比较不错，尤其是数控电源在工业与民用上的应用越来越多，这方面的资料又比较欠缺，所以拿来与大家分享。虽然分比较高，但还是很值得的基于51单片机数控直流电源的设计目录1.前言1.1研究背景及意义…1.2国内外研究现状1.3课题的主要内容14论文的总体结构……2方案论证与设计基础知识2.1方案设计与论证…22主控单片机(MCU2.3液晶显示屏(1602)……2.4三端可调稳压器…82.5运算放大器OP072.6数模转换芯片……………1027模数转换芯片3.系统电路原理及硬件实现…………………………………123.1系统总体框图1232系统模块电路设计……………………………………………………………133.2.1单片机控制模块……惠州学院毕业论文3.2.2稳压控制模块…………………………………………………………………143.2.3电压与电流采样模块153.2.4显示模块……183.2.5电源模块193.2.6键盘模块…203.3系统整体原理图……………………………204.系统的软件设计214.1软件设计思路……………………214.2系统软件流程……214.2.1主程序模块……………………………………214.2.2闭环比较程序模块235.系统测试与误差分析……………………………………………………245.1系统测试245.1.1软件测试245.1.2硬件测试245.1.3系统整体测试………………………………………………………2552误差分析……………266.设计总结和展望…………………………………………………………27致谢…………29参考文献附录1系统整体原理图…附录2系统源程序…………………………32基于51单片机数控直流电源的设计1前言1.1研究背景及意义电源技术尤其是数控电源技术是一门实践性很强的工程技术,服务于各行各业。当今电源技术融合了电气、电子、系统集成、控制理论、材料等诸多学科领域。直流稳压电源是电子技术常用的仪器设备之一,广泛的应用于教学、科研等领域,是电子实验员、电子设计人员及电路开发部门进行实验操作和科学研究所不可缺少的电子仪器。在电子电路中,通常都需要电压稳定的直流电源来供电。而整个稳压过程是由电源变压器、整流、滤波、稳压等四部分组成。然而这种传统的直流稳压电源功能简单、不好控制、可靠性低、干扰大、精度低且体积大、复杂度高。普通的直流稳压电源品种有很多,但均存在以下二个问题:输出电压是通过粗调(波段开关)及细调(电位器)来调节。这样,当输出电压需要精确输出,或需要在一个小范围内改变时,困难就较大。另外,随着使用时间的增加,波段开关及电位器难免接触不良,对输出会有影响。稳压方式均是采用串联型稳压电路,对过载进行限流或截流型保护,电路构成复杂,稳压精度也不高。在家用电器和其他各类电子设备中,通常都需要电压稳定的直流电源供电。但在实际生活中,都是由220ⅴ的交流电网供电。这就需要通过变压、整流、滤波、稳压电路将交流电转换成稳定的直流电。滤波器用于滤去整流输出电压中的纹波,一般传统电路由滤波扼流圈和电容器组成,若由晶体管滤波器来替代,则可缩小直流电源的体积,减轻其重量,且晶体管滤波直流电源不需直流稳压器就能用作家用电器的电源,这既降低惠州学院毕业论文了家用电器的成本,又缩小了其体积,使家用电器小型化。传统的直流稳压电源通常采用电位器和波段开关来实现电压的调节,并由电压表指示电压值的大小。因此,电压的调整精度不高,读薮欠直观,电位器也易磨损。而基于单片机控制的直流稳压电源能较好地解决以上传统稳压电源的不足。随着科学技术的不断发展,特别是计算机技术的突飞猛进,现代工业应用的工控产品均需要有低纹波、宽调整范围的高压电源,而在一些高能物理领域,更是急需电脑或单片机控制的低纹波、宽调整范围的电源。1.2国内外研究现状从十九世纪90年代末起,随着对系统更高效率和更低功耗的需求,电信与数据通讯设备的技术更新推动电源行业屮直流值流电源转换器向更高灵活性和智能化方向发展。在上世纪80年代的第一代分布式供电系统开始转向到上世纪末更为先进的第四代分布式供电结构以及中间母线结构,直流/直流电源行业正面临着新的挑战,即如何在现有系统加入嵌入式电源智能系统和数字控制。随着科学技术的迅速发展,人们对物质需求也越来越来高,特别是一些高新技术产品。如今随着直流电源技术的飞跃发展,整流系统由以前的分立元件和集成电路控制发展为微机控制,从而使直流电源智能化,具有遥测、遥信、遥控的三遥功能,基本实现了直流电源的无人值守。并且,在当今科技快速发展过程中,模块化是直流电源的发展趋势,并联运行是电源产品大容量化的一个有效手段,可以通过设计N+1冗余电源系统,实现容量扩展,提高电源系统的可靠性可用性,缩短维修、维护时间,从而使企业产生更大的效益。如:扬州鼎华公司近些年基于51单片机数控直流电源的设计来结合美国 Sorensen amre等公司的先进技术,成功开发了单机最大功率120KW智能模块电源,可以并联32台(可扩展到64台),使最大输出功率可以达到7600kW以上。智能模块电源采用电流型控制模式,集中式散热技术,实吋多仼务监控,具有高效、高可靠、超低辐射,维护快捷等优点,机箱结构紧凑,防腐与散热也作了多方面的加强。它的应用将会克服大功率电源的制造、运输及维修等困难。而且和传统可控硅电源相比节电20%-30%节能优势,奠定了它将是未来大功率直流电源的首选1.3课题的主要内容如何实现对电源的输出控制系统设计的目的是要用微处理器来替代传统直流稳压电源中手动旋转电位器,实现输出电压在电源量程范围内步进冋调,精度要求高。实现的途径很多,可以用DAC的模拟输出控制电溟的基准电压或分压电阻,或者用其它更有效的方法,因此如何选择简单有效的方法是本课题需要解决的首要问题。2、数控直流电源功能的完备数控直流稳压电源要实现电压的键盘化输出控制,同时要具备输出、过压过流保护及数组存贮与预置等功能。另外,根据要求电源还应该可以通过按键选择一些特殊的功能。如何有效的实现这些功能也是课题所需研究解决的问题。3、性能指标输出最大电压:15V输出最大电流:1A惠州学院毕业论文电压步进01V电压分辨率:002V14论文的总体结构第一部分简要介绍课题的背景、意义、国内外研究现状,介绍本文的主要研究内容,包括实现的目标、功能的完备和性能指标。第二部分提出了数控直流电源的总的设计思路和几种实现方案论证,以及相关系统实现的功能,对这些方案的可行性进行比较分析,选择了一种基于51单片机系统的数控直流电源的方案,并对该方案运用的基础知识和使用的器件作出扼要的介绍。第三部分模块化详细阐述了基于51单片数控直流电源的系统整体结构和设计框图,包括薮据单片杋控制模块、稳压控制模块、电压僡流釆样模块、电源模块及键盘模块。第四部分主要阐述了数控直流电源的软件系统的设计思路和软件设计流程。第五部分对数控直流电源的性能参数进行测量与评估,以及对误差进行分析。第六部分对本薮控直流电源的给出了本课题的结论,并对其发展前景进行了展望。2方案与设计基础知识21方案设计与论证根据设计的要求:1、最高输岀电压15V,最大输出电流1A。2、电压步进01V。3、纹波系数尽可能小,输出稳定。4、有限按键操作方使,LCD显示界面基于51单片机数控直流电源的设计5、闭环控制理论的嵌入式软件实现特色及基本技术路线:低成本解决方案。2、直观的实验效果3、经典理论验证平台先硬件后软件,先局部后整体。我设计出以下三个方案:方案一:设计开关电源。在前期方案设计中采用PWM脉宽调制。它的功耗小,效率髙,稳压范围宽,电路形式灵活多样,功耗小,效率高。在制作过程中发现,PWM占空比的线性变化使相应的电流呈非线性变化,经分析发现滤波电容的存在对占空比很小的PWM波积分效果明显,导致电压的非线性变化更显著,特别是PWM占空比很小时(希望得到输出的电压很小),利用单片开关电源的PWM技术控制开关的占空比来调整输出电压的,以达到稳定输出的日的。但用数字量控制的作用更加明显。方案二:用DA和运算放大器做电流源,即采用DA输出调节晶体管的偏值电流电压)。采用此方案能有效的缩短调节吋间,并能提高输出精度。设计方案,包括了微控制器模块、稳压控制模玦、显示模块、键榅模玦、电源模块四部分构成,形成开环控制。方案原理示意图见图2-1:惠州学院毕业论文电压控制单掉电存贮元(LM317)单元(24C02)51单片机(8051)按键电路三位数码管显示单元电源电路图2-1方案二原理框图采用常用的51芯片作为控制器,PO口和DAC0832的数据口直接相连,DA的电压输出端接放大器OP07的输入端,设定放大器的放大倍数为5,输出到电压模块LM3317的电压分辨率0.1ⅴ。所以,当MCU输出数据增加1的时候,最终输出电压增加0.1V,当调节电压的时候,可以以每次0.1Ⅴ的梯度增加或者降低电压。数码管显示电路,该系统使用3个数码管,可以显示三位数,分别组成显示电路的十位、个位、小数点位。本主电路的原理是通过MCU控制DA的输出电压大小,通过放大器放大,给电压模块作为最终输出的参考电压,真正的电压,电流还是由电压模块LM317输出。方案三:用D∧A和运算放大器做电流源,即釆用DA输出调节晶体管的偏值电流
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