【正文】 電路的輸出頻率是輸入頻率的 128 倍。13 PD2 輸出端，相位比較器 2 的輸出端，它采用上升沿控制邏輯。9 壓控振蕩器的控制端。3 相位比較器輸入端，通常 PD 來自 VCO 的參考信號。當(dāng)兩者頻率不同時，壓控振蕩器的頻率能自動調(diào)整，直到與基準(zhǔn)頻率相同。工作頻率達(dá) 1MHz，具有相位鎖定狀態(tài)指示功能。??48其中，鑒相器 又稱相位比較器，作用是檢測輸入信號和輸出信號的相位差，并??49將檢測出的相位差信號轉(zhuǎn)換成 電壓信號輸出，該信號再經(jīng)低通濾波器濾波后形成壓()vt控振蕩器的控制電壓 ，對振蕩器輸出信號的頻率實(shí)施控制。之所以??47要保持信號同步，是因?yàn)檫@樣做可以防止因采樣頻率與信號基頻不同步而導(dǎo)致的泄漏誤差。5D6R405KR115KR19R32C251000pFC311000pF32 6UoUi15V+15VLM324N圖 310 二階低通濾波器電路32 6R4120KR26R4320KR3910KR3310KC26D5D6VoVin Vout+5V+15V15V圖 311 電平偏移和比例電路 鎖相環(huán)電路所謂鎖相，就是使相位保持同步，能保持兩個電信號的相位同步的閉環(huán)系統(tǒng)稱為鎖相環(huán)（PLL） 。為了防止頻率混疊現(xiàn)象的產(chǎn)生，要在從互感器輸出來的電壓和電流后面接一個二階抗混疊低通濾波器。1357911131517192468101214161820U10HEADER 10X2nTRSTTDITMSTCKTDOnRESETR1510KR2510KR3110KR2310KR3510K3 系統(tǒng)硬件設(shè)計 碩士論文圖 39 JTAG 接口電路圖 數(shù)據(jù)采集電路設(shè)計由前面圖 31 知，數(shù)據(jù)采集電路中需要設(shè)計的電路主要有四個部分：電壓/ 電流互感器電路、信號調(diào)理電路、鎖相環(huán)電路和 A/D 轉(zhuǎn)換電路。圖 38 為 LCD 的接口電路。LCD 器件有三種類型：TN 型、STN 型和 TFT??4型。CS8900A 是一種高集成度、全面支持 標(biāo)準(zhǔn)的 100 腳的 16 位以??43太網(wǎng)控制芯片，采用的是 TQFP 封裝，其主要特點(diǎn)有：1)最大的電流消耗為 55mA（5V 電源） ；2)片內(nèi)有 4K 的 RAM；3)能夠支持外部的 E PROM；24)支持存儲器存取操作模式、存儲器操作模式及 I/O 操作模式；5)自動生成報頭；6)有 10BaseT 端口；7)支持 10Base10Base5 和 10BaseF 接口。此芯片的工作電源為 ，電路簡單、可靠。若/RE 或/WE 有效，鎖存的是數(shù)據(jù)；若 CLE 有效，鎖存的是控制命令字；若ALE 有效，鎖存的是地址。鑒于 NOR Flash 和 NAND Flash 在接口、性能及容量和成本等多方面的比較，??40認(rèn)為 NAND Flash 更適合于此系統(tǒng)，所以選用 NAND Flash 中的 K9F1208UDM 芯片作為存儲器，用來存放包括內(nèi)核、根文件系統(tǒng)和 BootLoader 在內(nèi)的整個系統(tǒng)程序。S3C2410 與 SDRAM 的電路圖如圖 34 所示：3 系統(tǒng)硬件設(shè)計 碩士論文A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12BA0BA1nCSCLKCKEnWEnCASLDQMnRASUDQMD0D1D2D3D4D5D6D7D8D9D10D11D12D13D14D15VDDVDDVDDQVDDQVSSVSSHY57V561620LA2LA3LA4LA5LA6LA7LA8LA9LA10LA11LA12LA13LA14LA24LA25nSCS0nSCLK0nSCKELnWEnSCASnSRASLnWBE0LnWBE1LDATA0LDATA1LDATA2LDATA3LDATA4LDATA5LDATA6LDATA7LDATA8LDATA9LDATA10LDATA11LDATA12LDATA13LDATA14LDATA15VDDVDDVDDQVDDQVSSQVSSVSSA0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12BA0BA1nCSCLKCKEnWEnCASLDQMnRASUDQMD0D1D2D3D4D5D6D7D8D9D10D11D12D13D14D15VDDVDDVDDQVDDQVSSVSSHY57V561620LA2LA3LA4LA5LA6LA7LA8LA9LA10LA11LA12LA13LA14LA24LA25nSCS0nSCLK1nSCKELnWEnSCASnSRASLnWBE2LnWBE3LDATA16LDATA17LDATA18LDATA19LDATA20LDATA21LDATA22LDATA23LDATA24LDATA25LDATA26LDATA27LDATA28LDATA29LDATA30LDATA31VDDVDDVDDQVDDQVSSQVSSVSSLA225nSCS0nSCLK1LnWEnSRASLnWBE0nSCKEnSCLK0nSCASLnWBE1LnWBE2LnWBE3LDATA031 U17 U18圖 34 SDRAM 的接口電路Flash 存儲器具有可在系統(tǒng)(Insystem) 進(jìn)行電擦寫，掉電后信息不丟失的特點(diǎn)。SCKE 是時鐘使能信號，與 CKE 相連。表 31 列出了 HY57V561620 引腳的描述。SDRAM（同步動態(tài)存儲器）的存儲速度較快，具有讀/寫功能。LM1117 有如下特性：1) 提供 、5V 和可調(diào)電壓的型號；2) 節(jié)省空間的 SOT223 和 LLP 封裝；3) 電流限制和熱保護(hù)功能；4) 輸出電流可達(dá) 800mA；5) 線性調(diào)整率：% (Max)，負(fù)載調(diào)整率：% (Max)。電路包含 1 個齊納調(diào)節(jié)的帶隙參考電壓以確保輸出電壓的精度在177。其壓差在 輸出，負(fù)載電流在 800mA 時??37為 。 電源電路在 ARM 中，需要的直流電壓只有 5V、 和 。S3C2410 的最大特點(diǎn)是功耗較低，并且具有全靜態(tài)設(shè)計。在高性能和低功耗特性等方面，ARM9 系列的微處理器具有明顯的優(yōu)勢，這一系3 系統(tǒng)硬件設(shè)計 碩士論文列的特點(diǎn)主要有：——支持 32 位 ARM 指令集和 16 位 Thumb 指令集；——5 級整數(shù)流水線，指令執(zhí)行效率更高；——MPU 支持實(shí)時操作系統(tǒng)；——全性能的 MMU，支持多種嵌入式操作系統(tǒng)；——支持 32 位高速 AMBA 總線接口；——支持?jǐn)?shù)據(jù) Cache 和指令 Cache，具有更高的指令和數(shù)據(jù)處理能力。本系統(tǒng)的硬件設(shè)計包括兩部分：以 S3C2410 微處理器為核心的外圍接口電路的設(shè)計和針對系統(tǒng)功能的數(shù)據(jù)采集電路的設(shè)計。f使用小波變換法檢測諧波和間諧波的步驟為 ：??31)進(jìn)行母小波選擇或構(gòu)建，或構(gòu)建正交小波濾波器；2)求出 或 （ 為尺度， 為分解級數(shù)） ；aN3)利用小波變換算法進(jìn)行運(yùn)算，得到第 級小波分解的各部分信號；j4)計算出頻率，并對小波變換進(jìn)行幅值和有效值計算。解決混疊現(xiàn)象可以提高采樣的頻率，并使用高通濾波器對信號進(jìn)行預(yù)處理；要解決“柵欄”效應(yīng)可以讓抽樣點(diǎn)更加接近實(shí)際點(diǎn)或者增加抽樣的點(diǎn)數(shù)；要解決泄漏現(xiàn)象可以使用加窗的方法，如果要讓結(jié)果更加精確，還可以采用插值法來修正離散傅里葉變換所得的結(jié)果 。頻率同步數(shù)字鎖相的原理圖 如圖 25 所示：??30低通濾波器 環(huán)路濾波器 壓控振蕩器可編程分頻器數(shù)字式相位比較器同步頻率輸出圖 25 同步數(shù)字鎖相的原理圖 諧波對諧波的檢測方法主要有傅里葉變換法、小波變換法及日趨成熟的人工智能檢測方法。乘法器主要是用于調(diào)制信號，低通濾波器是用于減少噪聲干擾。??28此處設(shè) 和 為三相電壓和三相電流，TtabcU???????TtabcII??????和 為 a 相電壓對稱序分量和電流對稱序分量，120TsaaU???????120TsaII???????則有如下關(guān)系： ， (214)1stU?1stI??其 中 ， (215)0024113jjjjeT???????要利用對稱分量法檢測三相不平衡度，第一步要檢測出三相電壓和三相電流的有效值及相位差，如果存在比較嚴(yán)重的波形畸變，就要先檢測出基波分量，然后，利用式(214) 和(215)計算出各個分量。采用傅里葉變換檢測電壓波動需要對電壓信號的平方進(jìn)行傅里葉變換，而且還需要注意低頻信號的提取，應(yīng)該采取措施保證提取的低頻信號在 內(nèi)，??,Hz以提取盡量多的離散傅里葉變換值 。圖 21 和圖 22 分別為小波變換檢測電壓波動和小波變換檢測電壓閃變的原理圖。N 電壓波動和閃變電壓波動和閃變的監(jiān)測方法有經(jīng)典方法和現(xiàn)代方法。(1)平均值法是利用平均值 AC/DC 轉(zhuǎn)換器得到電壓或電流，然后根據(jù)正弦波有效值與平均值之間的確定關(guān)系，得出被測信號的有效值 。1ar/RX??1XR首先求出 和 ，又 ，得?221ft????? (211)21()/()/()f Nt????其中， 是采樣間隔， 是基準(zhǔn)頻率， 是每周期采樣次數(shù)。這兩種檢測方法的原理 是：??21(1)幅值法是先進(jìn)行被測信號的采樣和數(shù)字化，然后進(jìn)行傅里葉變換，根據(jù)結(jié)果計算信號的幅頻特性。其中，傅里葉算法又主要包括連續(xù)和離散傅里葉算法、快速傅里葉算法、加窗傅里葉算法等 。次諧波電壓和電流的含有率可分別表示為：h (21)10%hUHRI?? (22)1hI電壓和電流的總諧波畸變率可分別表示為： (23)210%MhUTHD??? (24)21MhI?GB/T14549 93《 》中規(guī)定的各級電網(wǎng)諧波的電壓限值見表 21：?公 用 電 網(wǎng) 諧 波表 21 各級電網(wǎng)諧波電壓限值（% ）：電壓(kV) THD 奇次 偶次 5 10 4 366 3 110/220 2 諧波的產(chǎn)生主要是由于非線性負(fù)荷和固態(tài)開關(guān)負(fù)荷的加入。(4)調(diào)整，使得低壓電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行的三相負(fù)載在平衡度范圍之內(nèi)。三相不平衡可能會損壞設(shè)備，引起裝置的誤動作，也會增加用戶的用電量。??17GB12326 2022《 》對電壓波動與閃變的規(guī)定：在公共供電?電 壓 允 許 波 動 和 閃 變點(diǎn)的電壓波動允許值：10kV 及以下為 %，35～ 110kV 為 2％，220kV 及以上為％。在銘牌規(guī)定值的范圍內(nèi)適當(dāng)調(diào)整同步電動機(jī)的勵磁電流，使其超前或滯后運(yùn)行，便能產(chǎn)生超前或滯后的無功功率，這樣就可以改善網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷的功率因數(shù)和調(diào)整電壓偏差。7%?7%?10?在工業(yè)企業(yè)中，要減少電壓偏差對電力系統(tǒng)的影響，通?？梢圆捎萌缦麓胧?1)就地進(jìn)行無功功率補(bǔ)償，及時調(diào)整無功功率補(bǔ)償量。根據(jù)系統(tǒng)的條件和沖擊負(fù)荷的性質(zhì)及大小也可以適當(dāng)變動限值，但應(yīng)保證近區(qū)電力網(wǎng)、發(fā)電機(jī)組和用戶的安全、穩(wěn)定運(yùn)行以及正常供電。電 力 系 統(tǒng) 頻 率 允 許 偏 差 電能質(zhì)量指標(biāo) 頻率偏差頻率偏差一般是由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的變化導(dǎo)致的，它能夠使電機(jī)轉(zhuǎn)速產(chǎn)生偏差，使通信設(shè)備的誤碼率上升。2 電能質(zhì)量指標(biāo)及其檢測方法電能質(zhì)量(Power Quality)，從普遍意義上講是指優(yōu)質(zhì)供電，包括電壓質(zhì)量、電流質(zhì)量、供電質(zhì)量和用電質(zhì)量。首先進(jìn)行了系統(tǒng)應(yīng)用層軟件的總體設(shè)計，然后進(jìn)行了 Boa 服務(wù)器在 Linux 下的移植、CGIC 的移植，并根據(jù) Web 服務(wù)器和CGI 技術(shù)設(shè)計了動態(tài)網(wǎng)頁，實(shí)現(xiàn)對電能質(zhì)量相關(guān)參數(shù)的遠(yuǎn)程查詢和設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。此系統(tǒng)的硬件設(shè)計主要包括系統(tǒng)硬件的總體設(shè)計、S3C2410 微處理器相應(yīng)電路及外圍擴(kuò)展電路的設(shè)計和數(shù)據(jù)采集部分電路的設(shè)計。主要敘述課題研究背景及意義、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢以及論文的主要研究內(nèi)容。在完成 Boa 服務(wù)器在Linux 下的移植后，利用 CGI 技術(shù)及 CGIC 編程設(shè)計實(shí)現(xiàn)此系統(tǒng)的動態(tài)頁面，并通過遠(yuǎn)程的 PC 機(jī)實(shí)現(xiàn)對電能質(zhì)量的實(shí)時監(jiān)測和控制。本文以 S3C2410 微處理器為硬件平臺，設(shè)計此處理器的外圍接口電路及數(shù)據(jù)采集電路。(