现代电路与系统论文-可调光源驱动设计

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1、学号1049721202900课程名称：现代电路与系统学院：信息工程学院专业：电子与通信工程班级：信研1203姓名：杨顺生指导老师：娄平2013年6月11日摘要本文的设计内容是基于一个光纤传感项目，主要是光源驱动的设计，设计中涉及数字频率合成器、程控电压放大器、压控电流源、温度补偿电路以及负载热插拔检测电路的设计，并对程控电路有了新的认识。通过理论分析、波形仿真和实际电路的搭建，深入理解了系统设计的技术思想。同时对基于直接数字频率合成技术的波形发生器的输出特性进行了分析，对输出波形频率带宽，频率分辨率进行

2、了讨论，并在ISE中进行了系统设计，并在Modelsim中进行了仿真，并对数模转换器件参数及性能作了一定的认识。最后，本文基于光源驱动的性能优点上对今后实现技术进行了展望。关键字：数字频率合成器，程控电路，压控电流源，光源驱动IIAbstractThisdesignisbasedonaprojectassociatedwithopticalfibersensing,mainlylight-drivendesign,thedesigninvolvesdigitalfrequencysynthesizer,p

3、rogrammablevoltageamplifier,voltage-controlledcurrentsource,temperaturecompensationcircuitandaloadhotplugdetectcircuitdesignbroughtanewunderstandingofprogrammablecircuitstome.Throughtheoreticalanalysis,waveformsimulationandactualcircuitbuilding,Iobtainin-

4、depthunderstandingofthetechnicalideasofsystemdesign.Atthesametime,Ianalyzedoutputcharacteristicsofthedirectdigitalfrequencysynthesistechnologybasedonwaveformgenerator,discussedtheoutputwaveformfrequencybandwidth,frequencyresolutionandcarriedoutsystemdesig

5、nintheISEandcarriedoutsimulationinModelsim,andtheparametersandperformanceofDACmembersmadeacertainunderstanding.Finally,Iwilldiscusstheperformanceadvantagesoftechnologyforfutureimplementationbasedonthelightsourcedriving.KeyWord:DDS,programmablecircuit,volt

6、age-controlledcurrentsource,light-drivenII目录摘要IAbstractII1.绪论11.1研究背景11.2研究内容22.硬件电路设计32.1系统总体方案32.2数字频率合成器的设计32.2.1频率合成简介32.2.2数字频率合成原理42.2.3DDS硬件设计52.3程控放大电路72.4压控电流源的设计72.5补偿电路93.软件设计101.绪论1.1研究背景在医学临床诊断中，血液的氧分压（pO2）和酸碱度（pH值）是评估病人病理生理状态的两个重要监测指标。在休克、呼吸

7、衰竭、脑损伤等危重病人监护和重大麻醉手术中，需要通过频繁测定血液或组织的pO2和pH来评价病人的氧供需平衡和酸碱平衡状态。目前，临床多采用常规血气分析仪，通过间歇性的动脉采血，对血样进行离体的化学分析得出pO2和pH等多参量信息。常规血气分析存在几大缺点：间断的血气快照无法准确地反映连续的生理事件；通常只在发生不良反应后行血气分析，可能延误治疗；非实时的离体分析存在血样改变或污染的风险；多次采血还可能造成医源性贫血。毋庸置疑，能对血液、组织甚至是单个细胞进行原位、实时、无创、多参量监测，己经成为生物医学临

8、床和生命科学研究中的迫切需求。为了同时测量生物体内的多参量信息，人们先后提出了各种各样的生物医学多传感解决方案，如电化学微阵列、片上实验室（Labonachip）、微全分析系统（μTAS）、生物微机电系统（BioMEMS）等。它们都为微尺度下多参量的原位分析提供了可行的实现手段，但大多存在着需消耗被测物、可靠性较差、制造平台要求高、检测系统复杂等问题。与上述传感方案相比，荧光光纤传感器集合了光纤传感的微小、抗电磁干扰、遥测，以