摘要：

實現了一種全集成可變帶寬中頻寬帶低通濾波器，討論分析了跨導放大器-電容(OTA—C)連續時間型濾波器的結構、設計和具體(ti) 實現，使用外部可編程電路對所設計濾波器帶寬進行控製，並利用ADS軟件進行電路設計和仿真驗證。仿真結果表明，該濾波器帶寬的可調範圍為(wei) 1～26 MHz，阻帶抑製率大於(yu) 35 dB，帶內(nei) 波紋小於(yu) 0．5 dB，采用1．8 V電源，TSMC 0．18μm CMOS工藝庫仿真，功耗小於(yu) 21 mW，頻響曲線接近理想狀態。

引言：

隨著電子技術的高速發展，功耗與(yu) 節能為(wei) 電子技術提出了新的要求。在電力電子技術方麵，交流電機的變頻調速更成了電機控製的主流，變頻調速是利用電力半導體(ti) 器件的通斷作用將工頻電源變換為(wei) 另一頻率的電能控製裝置。主要采用交流一直流一交流方式，即把工頻交流電源通過整流器轉換成直流電源，然後再把直流電源轉換成頻率、電壓均可控製的交流電源。變頻調速技術憑借其節能降耗、改善工藝和提高控製精度等方麵的優(you) 點，使得變頻調速技術發揮了交流電機本身固有的優(you) 點，解決(jue) 了交流電機調速性能先天不足的問題。本文先對TMS320F2812芯片和智能功率模塊進行了詳細的介紹，根據他們(men) 的特點設計了通用變頻電路設計方案。在實際的應用中可以根據控製方式的需要，製定不同的控製方式，廣泛應用於(yu) 三相異步電機的SVPWM控製。

1 變頻調速方式

交流電機的轉速為(wei) n1=60f/p，再根據異步電機轉差率s=(n1-n)/n1，可知交流異步機的轉速公式為(wei) ：n=n1(1-s)=(1-s)60f/p，其中P為(wei) 極對數，s為(wei) 轉差率，f為(wei) 定子供電頻率，當p和s為(wei) 定植時，要改變電機的轉速，隻需要改變f就可以了，根據控製方式的不同，一般可以分為(wei) 三種調速方式：在變頻調速過程中保持定子電壓和定子供電頻率之比為(wei) 常數，即恒磁通變頻調速，保持定子電流不變的恒流控製調速方式，保掙恒電磁通調速方式。
在具體(ti) 控製上，可以采用VVVF(Variable Voltagevariable Frequency)變頻或矢量控製變頻控製方式，在電路設計時，需要實時采樣相電壓以及各相電流，根據控製方式的不同，可以選用不同的算法程序。

2 高速DSP芯片TMS320F2812介紹

TMS320F2812DSP是德州儀(yi) 器公司(TI)推出的一款32位高性能數字信號處理器，它是專(zhuan) 為(wei) 控製設計的高速DSP芯片，擁有峰值每秒運行150萬(wan) 條指令(MIPs)的處理速度和單周期完成32×32位MAC運算的功能，再加上兩(liang) 個(ge) 事件管理器(EVA和EVB)、片上Flash以及片上RAM和AD轉換模塊，能夠實現實時快速的數字信號處理算法，在三相異步電機控製係統中廣泛的被采用。

(1)高性能的32位中央處理器

主頻150MHZ(時鍾周期6．67ns)，低功耗(核心低壓1．8v，I／O口3．3v)，16位×16位和32位×32位乘且累加操作以及16位×16位的兩(liang) 個(ge) 乘且累加，統一的寄存器編程模式，可達4M字的線性程序地址和數據地址。

(2)片內(nei) 存儲(chu) 器

8Kx16位的Flash存儲(chu) 器
1Kx16位的0TP型隻讀存儲(chu) 器
L0和L1：兩(liang) 塊4Kx16位的單口隨機存儲(chu) 器(SARAM)
HO：一塊8Kx16位的單口隨機存儲(chu) 器
M0和M1：兩(liang) 塊1Kx16位的單口隨機存儲(chu) 器

(3)時鍾與(yu) 係統控製

支持動態的改變鎖相環的頻率(PLL)
片內(nei) 振蕩器
看門狗定時器模塊
CPU級和外設級中斷相結合的控製係統

(4)豐(feng) 富的外圍設備

兩(liang) 個(ge) 事件管理器(EVA、EVB)
串行外圍接口(SPI)
兩(liang) 個(ge) 串行通信接口(SCI)，標準的UART
改進的控製器局域網絡(ECAN)
多通道緩衝(chong) 串行接口(MCBSP)
16通道12位的數模轉換器(ADC)

3 智能功率模塊 IPM

特點如下：提高可靠性和馬達效率(死區時間減少)，單電源15V供電，實現低損耗；熱阻低，易於(yu) 散熱，簡化了設計空間，低成本單模封裝，方便了集中安裝接散熱片，為(wei) 設計高集成度的電機控製器提供了便利；內(nei) 置短路、欠壓保護電路。且不需要高速光耦隔離，明顯減少了電機的死區時間；輸入接口電路采用高電平驅動邏輯，消除了舊產(chan) 品低電平驅動方式對電源投入和切斷時的時序要求。增強了模塊自保護能力；輸入信號端內(nei) 置下拉電阻，外部無須再下拉電阻，可直接由DSP或3V級單片機驅動。

如上圖所示，圖1為(wei) IPM模塊的上驅動部分，圖2為(wei) IPM模塊的下驅動部分。一個(ge) 完整的DIP-IPM模塊包括三個(ge) 上驅動部分和一個(ge) 下驅動部分，在圖1中給出的隻是U相的驅動電路，V、W相與(yu) U相的電路完全相同。下麵就結合內(nei) 部結構對模塊進行說明。

UP，VP，WP，UN，VN，WN，控製信號輸入端子，此為(wei) 控製開關(guan) 運行的信號輸入端子，信號為(wei) 電壓型。這些端子在模塊內(nei) 部與(yu) 5V CMOS施密特觸發電路相連。各信號線可直接與(yu) 單片機輸出口連接，無需接光耦隔離。

P為(wei) 逆變器直流母線的正電源端。在模塊內(nei) 部，此端與(yu) 上臂IGBT的集電極相連。為(wei) 抑製直流母線引線和PCB上寄生電感引起的浪湧電壓，應在非常靠近P，N端子處加平滑電容或具有良好頻率特性的小薄膜電容。
N為(wei) 逆變器直流母線的負電源端(主電路地)。在模塊內(nei) 部，此端與(yu) 下臂IGBT的發射極相連。