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高速低消耗数字插值滤波器设计
1
作者 姚亚峰 王桐 +1 位作者 徐洋洋 辛拯宇 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期195-202,共8页
针对传统数字插值滤波器硬件资源消耗大、工作速度慢等问题,提出一种基于运算资源复用的改进数字插值滤波器的设计方法.该方法在多相数字插值滤波器的基础上,对滤波器架构进行了优化,实现核心运算资源的复用,可以明显降低电路资源消耗... 针对传统数字插值滤波器硬件资源消耗大、工作速度慢等问题,提出一种基于运算资源复用的改进数字插值滤波器的设计方法.该方法在多相数字插值滤波器的基础上,对滤波器架构进行了优化,实现核心运算资源的复用,可以明显降低电路资源消耗和功耗.提出的新型构架滤波器采用FPGA平台进行了原型验证,并与传统插值滤波器、多路并行插值滤波器和多相插值滤波器进行了对比.结果表明,改进滤波器所占用寄存器数量较传统结构减少65%,较多路并行结构减少73%,较多相结构减少28%;最大工作时钟频率较传统结构提升129%,较多路并行结构提升13.8%,功耗也要低于传统结构、多路并行结构,更适合高速、低消耗等应用场景. 展开更多
关键词 插值 数字滤波器 现场可编程门阵列(FPGA) 数模转换器 数字上变频
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任意波形信号发生器控制软件设计 被引量：1
2
作者 潘晶 申飞 +3 位作者 张俊 秦明辉 李芳 任亭亭 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第10期32-38,共7页
针对传统任意波形发生器成本高,输出波形单一,平滑度不高以及波形恢复和重建能力较差等问题,文中设计了一款控制任意波形发生器输出的软件。该信号源软件通过开发波形叠加算法实现50次谐波的叠加,支持8通道用户自定义波形信号的同步输... 针对传统任意波形发生器成本高,输出波形单一,平滑度不高以及波形恢复和重建能力较差等问题,文中设计了一款控制任意波形发生器输出的软件。该信号源软件通过开发波形叠加算法实现50次谐波的叠加,支持8通道用户自定义波形信号的同步输出与显示,同时通过三角插值算法增加COMTRADE文件的波形数据点,重建波形信号,支持以太网、串口多种通讯方式,并且有谐波试验、波形回放、设备参数设置等功能。测试结果表明:该软件能够模拟多种用户自定义信号,波形展示平滑度高,波形重建效果良好,对波形发生器控制软件的开发设计具有参考价值。 展开更多
关键词 模拟信号源 波形叠加 波形重建 三角插值
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基于FPGA的高精度激光水深测量方法的优化
3
作者 周欣 王爽 《天津职业技术师范大学学报》 2024年第4期46-51,共6页
针对脉冲式激光水深测量中回波信号优化处理的问题,提出了一种基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)的二次插值算法。传统的时间数字转换器(time-to-digital converter,TDC)方法在多目标小信号环境下存在精度不高... 针对脉冲式激光水深测量中回波信号优化处理的问题,提出了一种基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)的二次插值算法。传统的时间数字转换器(time-to-digital converter,TDC)方法在多目标小信号环境下存在精度不高的问题,而模数转换器(analog-to-digital converter,ADC)全波形采样结合高斯拟合算法虽然具有较高的精度,但资源消耗大且处理速度较慢。研究表明,二次插值算法在精度上与ADC全波形采样后的高斯拟合算法相当,但处理速度提高了78%,资源消耗减少至原来的28%,为复杂环境下的实时水深测量提供了一种高效、低耗且高精度的解决方案。 展开更多
关键词 脉冲式激光水深测量 二次插值算法 模数转换器(ADC) 时间数字转换器(TDC)
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脉冲激光测距时间间隔测量及误差分析 被引量：30
4
作者 杨成伟 陈千颂 +1 位作者 林彦 霍玉晶 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2003年第2期123-126,共4页
在脉冲激光测距时间间隔测量系统中,传统的数字时钟计数法受限于计数时钟的频率,测量精度不高。由于模拟插入法具有测量范围大、线性好、测量精度高的优点,广泛应用于脉冲激光测距时间间隔测量系统中。介绍了模拟插入法时间间隔测量的原... 在脉冲激光测距时间间隔测量系统中,传统的数字时钟计数法受限于计数时钟的频率,测量精度不高。由于模拟插入法具有测量范围大、线性好、测量精度高的优点,广泛应用于脉冲激光测距时间间隔测量系统中。介绍了模拟插入法时间间隔测量的原理,设计了其测量系统及相应的测试电路。利用该系统进行了实验研究,达到了100ps的时间间隔测量精度,对应于1.5cm的测距精度。最后,进行了测量误差分析。 展开更多
关键词 脉冲激光测距 时间间隔测量 模拟插入法 精度
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DL－32／16型多路时间间隔测量仪及其应用 被引量：2
5
作者 邵英斌 董金轩 曹科峰 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第1期91-96,共6页
基于模拟内插原理，研制了一种精密多路时间间隔测量仪。该仪器有一个公共起始通道和３２或１６路停止通道，测时范围５０ｎｓ～８２０ｍｓ，分辨力１ｎｓ，精度优于±５ｎｓ。由于采用了内部微处理器，仪器具有内部自检、通道识别... 基于模拟内插原理，研制了一种精密多路时间间隔测量仪。该仪器有一个公共起始通道和３２或１６路停止通道，测时范围５０ｎｓ～８２０ｍｓ，分辨力１ｎｓ，精度优于±５ｎｓ。由于采用了内部微处理器，仪器具有内部自检、通道识别、差错指示和测量数据自动显示，打印、处理及掉电保护等功能，并能给出多次测量的平均值、最大值和最小值。实验测量了Ｔ／Γ炸药的爆速和钨合金中的冲击波速度，得到满意的结果。 展开更多
关键词 时间间隔测量仪 冲击波 爆轰波 计时器
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基于内插采样技术的高精度时间间隔测量方法 被引量：34
6
作者 潘继飞 姜秋喜 毕大平 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第11期1633-1636,共4页
针对当前时间间隔测量方法中存在的问题,提出了一种基于内插采样技术的高精度时间间隔测量方法。该方法将对原理误差的测量转变为对基准信号相位的测量,完全克服了传统时间间隔测量方法的测量原理误差,并且解决了测量范围与测量精度的矛... 针对当前时间间隔测量方法中存在的问题,提出了一种基于内插采样技术的高精度时间间隔测量方法。该方法将对原理误差的测量转变为对基准信号相位的测量,完全克服了传统时间间隔测量方法的测量原理误差,并且解决了测量范围与测量精度的矛盾,能够完成实时测量。理论分析与计算机仿真结果均表明该方法是切实可行的。 展开更多
关键词 时间间隔测量 内插采样 原理误差 模数转换
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基于计算机视觉的指针式仪表智能判读方法 被引量：11
7
作者 温和 滕召胜 +1 位作者 杨圣洁 刘淑荣 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1234-1239,共6页
指针式仪表的自动读数是近年来的热门研究内容,但一直存在由成像畸变导致的误差较大的问题。本文提出了一种基于计算机视觉的指针式仪表示值精确判读方法,在对指针式仪表图像中的指针与表盘长刻度进行提取并对其倾斜角度进行检测的基础... 指针式仪表的自动读数是近年来的热门研究内容,但一直存在由成像畸变导致的误差较大的问题。本文提出了一种基于计算机视觉的指针式仪表示值精确判读方法,在对指针式仪表图像中的指针与表盘长刻度进行提取并对其倾斜角度进行检测的基础上,依据针孔成像模型,分析了摄像机内部畸变参数对两直线间夹角成像失真的影响,建立了指针与零刻度间夹角、长刻度与零刻度间夹角的失真校正算法,采用牛顿插值法对指针与零刻度间夹角和仪表示值间的关系进行函数逼近,提高了基于计算机视觉的指针式仪表智能判读的准确度。对0.5级伏安表的判读实验证明了方法的有效性与正确性。 展开更多
关键词 指针式仪表 计算机视觉 成像畸变 牛顿插值法
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模拟内插法及其测量误差分析 被引量：10
8
作者 潘继飞 姜秋喜 毕大平 《电光与控制》 北大核心 2007年第1期147-150,共4页
时间间隔测量技术在众多领域已经获得了应用,如何提高其测量精度是一个迫切需要解决的问题。本文在分析电子计数法测量原理与误差的基础上,重点介绍了模拟内插方法,并且对其测量误差进行了分析,提出了相应解决办法。
关键词 时间间隔 原理误差 模拟内插
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三相电压源逆变器内部IGBT模块温度的求解及评估 被引量：7
9
作者 唐波 刘任 +2 位作者 吴卓 孙睿 江浩田 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2017年第2期50-58,共9页
三相电压源逆变器的工作性能、使用寿命等方面均与其内部绝缘栅双极晶体管(IGBT)模块温度直接相关,故求解及评估该逆变器中IGBT模块的温度对于确保逆变器系统的安全可靠运行具有重要意义。针对现有模型及方法难以求解IGBT模块温度的问题... 三相电压源逆变器的工作性能、使用寿命等方面均与其内部绝缘栅双极晶体管(IGBT)模块温度直接相关,故求解及评估该逆变器中IGBT模块的温度对于确保逆变器系统的安全可靠运行具有重要意义。针对现有模型及方法难以求解IGBT模块温度的问题,本文借鉴直接法的思想,提出了一种新的简单实用的IGBT模块温度求解算法。基于拟合及插值算法,推导并建立了IGBT模块功率损耗模型;基于电热比拟理论,探讨并建立了集中参数的IGBT模块等效Cauer传热网络模型,并将传热微分方程差分化;最终,在同一电路仿真器中构建出IGBT模块温度的求解算法。在三相电压源逆变器的算例中,通过与英飞凌IPOSIM的温度计算结果对比,表明本文算法最大误差为3.01%,且温度变化趋势与IPOSIM基本一致,最后利用该算法评估了逆变器在不同负载工况下的IGBT模块温度,所得结果可为合理地进行三相电压源逆变器的散热设计、长期可靠性评估等服务。 展开更多
关键词 三相电压源逆变器 IGBT模块温度 拟合 插值 电热比拟 差分化 直接法
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带旋转修正的弹簧-TFI混合动网格方法 被引量：10
10
作者 张兵 韩景龙 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1815-1823,共9页
网格存在大变形时,传统的超限插值(TFI)动网格方法易于引起网格正交性问题。依据几何关系并考虑其插值特点,提出了一种带旋转修正的TFI动网格方法。对结构网格块进行分块,在子块角点间建立弹簧元,并基于弹簧类比法计算角点位移;子网格... 网格存在大变形时,传统的超限插值(TFI)动网格方法易于引起网格正交性问题。依据几何关系并考虑其插值特点,提出了一种带旋转修正的TFI动网格方法。对结构网格块进行分块,在子块角点间建立弹簧元,并基于弹簧类比法计算角点位移;子网格内部结点位移采用修正后的TFI动网格方法进行计算,从而形成具有弹簧-TFI混合特征的动网格新方法。以典型二维及三维黏性网格为例进行方法的有效性研究。结果表明,在显著大变形情况下,引入旋转修正得到了正交性和光顺性良好的变形网格。另外,该方法的计算效率较传统TFI动网格方法有所降低,但相比弹簧方法提高1到2个量级。 展开更多
关键词 动网格 旋转修正 弹簧类比法 超限插值 计算流体力学
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时间间隔测量的双扩展内插技术研究 被引量：3
11
作者 古军 詹惠琴 习友宝 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期204-207,共4页
提出了一种基于电容器充放电原理的双扩展内插法,研究了双扩展测时内插器的工作原理和误差分析。双扩展内插法与单扩展内插法相比,能大大提高测时分辨力,并显著减少其内插时间,有效地解决了单扩展内插法中高测时分辨力和快测量速率之间... 提出了一种基于电容器充放电原理的双扩展内插法,研究了双扩展测时内插器的工作原理和误差分析。双扩展内插法与单扩展内插法相比,能大大提高测时分辨力,并显著减少其内插时间,有效地解决了单扩展内插法中高测时分辨力和快测量速率之间的矛盾。 展开更多
关键词 时间间隔测量 模拟内插器 时间扩展器 时间数字变换
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基于差分插补理论的慢走丝线切割上下异型面工件新方法 被引量：5
12
作者 赵庆志 刘正埙 +2 位作者 谷安 汪炜 高长水 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期793-797,共5页
提出了基于差分插补理论的加工上下异型面工件的新方法,把工件的下表面(参考平面,PRP)和工件的上表面(第二平面,PSP)上的插补运动位移换算为UV及XY两平面上的位移叠加,具有简化编程、减小传统计算方法产生的累积误差、提高加工精度的明... 提出了基于差分插补理论的加工上下异型面工件的新方法,把工件的下表面(参考平面,PRP)和工件的上表面(第二平面,PSP)上的插补运动位移换算为UV及XY两平面上的位移叠加,具有简化编程、减小传统计算方法产生的累积误差、提高加工精度的明显优点。论述了上下异型面合成插补控制程序设计原理,并在慢走丝线切割机床计算机控制系统设计中得到了应用。 展开更多
关键词 差分插补理论 慢走丝线切割机床 上下异型面工件 位移 类比
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一种CMOS折叠结构ADC中的失调抵消技术 被引量：3
13
作者 李志刚 石寅 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期206-213,共8页
CMOS折叠预放电路的失调是限制 CMOS折叠结构 A/ D转换器实现高分辨率应用的主要原因之一 .文中提出差分对的动态匹配技术改善了折叠预放电路的失调 ,从而为研制 CMOS工艺中的高分辨率折叠结构 A/ D转换器提供了一种可行方案 ,并给出了 ... CMOS折叠预放电路的失调是限制 CMOS折叠结构 A/ D转换器实现高分辨率应用的主要原因之一 .文中提出差分对的动态匹配技术改善了折叠预放电路的失调 ,从而为研制 CMOS工艺中的高分辨率折叠结构 A/ D转换器提供了一种可行方案 ,并给出了 MATL AB和电路仿真的实验结果 . 展开更多
关键词 A/D转换器 CMOS模拟集成电路 折叠插值 失调 动态匹配
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一个10位、50MS/s CMOS折叠流水结构A/D转换器 被引量：1
14
作者 李志刚 石寅 +1 位作者 于云华 刘扬 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期720-725,共6页
在 0 6 μmDPDM标准数字CMOS工艺条件下 ,实现 10位折叠流水结构A/D转换器 ,使用动态匹配技术 ,消除折叠预放电路的失调效应 ;提出基于单向隔离模拟开关的分步预处理 ,有效压缩了电路规模 ,降低了系统功耗 .在5V电源电压下 ,仿真结果... 在 0 6 μmDPDM标准数字CMOS工艺条件下 ,实现 10位折叠流水结构A/D转换器 ,使用动态匹配技术 ,消除折叠预放电路的失调效应 ;提出基于单向隔离模拟开关的分步预处理 ,有效压缩了电路规模 ,降低了系统功耗 .在5V电源电压下 ,仿真结果为 :当采样频率为 5 0MSPS时 ,功耗为 12 0mW ,输入模拟信号和二进制输出码之间延迟为2 5个时钟周期 ,芯片面积 1 4 4mm2 . 展开更多
关键词 A/D转换器 CMOS模拟集成电路 折叠插值 失调 动态匹配 单向隔离模拟开关
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一种新的多维稀疏规则模糊插值推理方法 被引量：3
15
作者 卢正鼎 符海东 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2004年第8期1468-1472,共5页
经典的插值理论针对一维稀疏规则库的条件 ,提出了各种不同的插值方法 ,取得了很多很好的经验 .但对多维稀疏规则条件的近似推理 ,研究很少 ,仅有的几种插值方法 ,存在着难以保证推理结果的凸性和正规性等问题 .为了在多维稀疏规则条件... 经典的插值理论针对一维稀疏规则库的条件 ,提出了各种不同的插值方法 ,取得了很多很好的经验 .但对多维稀疏规则条件的近似推理 ,研究很少 ,仅有的几种插值方法 ,存在着难以保证推理结果的凸性和正规性等问题 .为了在多维稀疏规则条件下能得到好的插值推理结果 ,提出了一种基于几何相似的插值推理方法 .该方法能较好地保证推理结果隶属函数的凸性和正规性 。 展开更多
关键词 模糊推理 几何相似 插值推理 多维 稀疏规则
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高速ADC频域特性测试系统的设计 被引量：2
16
作者 黄深喜 樊晓平 +2 位作者 刘少强 彭春华 杨胜跃 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第9期277-279,共3页
针对传统专用高速模数转换器频域特性测试系统构建难度大、成本高的问题,利用基于加窗和插值FFT算法的测试方法,提出一种低成本高速ADC频域特性测试系统,给出ADC采样时钟驱动电路、ADC输入信号驱动电路、FIFO缓存电路及USB接口电路的关... 针对传统专用高速模数转换器频域特性测试系统构建难度大、成本高的问题,利用基于加窗和插值FFT算法的测试方法,提出一种低成本高速ADC频域特性测试系统,给出ADC采样时钟驱动电路、ADC输入信号驱动电路、FIFO缓存电路及USB接口电路的关键设计技术。 展开更多
关键词 高速模数转换器 加窗和插值FFT 相干采样 非相干采样
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绝缘栅双极晶体管模块温度的快速求解算法 被引量：1
17
作者 唐波 刘任 +2 位作者 鲁少军 赵志斌 叶莉 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期129-136,共8页
在绝缘栅双极晶体管(IGBT)模块的高效散热设计、变流器系统的长期可靠性评估等方面,通常需要了解IGBT模块温度,而现有模型及方法仿真耗时严重,难以实现IGBT模块温度的快速求解。针对该问题,文中借鉴直接法的思想,提出了一种新的IGBT模... 在绝缘栅双极晶体管(IGBT)模块的高效散热设计、变流器系统的长期可靠性评估等方面,通常需要了解IGBT模块温度,而现有模型及方法仿真耗时严重,难以实现IGBT模块温度的快速求解。针对该问题,文中借鉴直接法的思想,提出了一种新的IGBT模块温度快速求解算法。基于拟合及插值算法,推导并建立了IGBT模块功率损耗模型;基于电热比拟理论,探讨并建立了集中参数的IGBT模块等效Cauer传热网络模型,并将传热微分方程差分化;最终,在同一电路仿真器中构建出IGBT模块温度的快速求解算法。在两电平三相逆变器的算例中,通过与英飞凌IPOSIM的温度计算结果对比,表明文中算法最大误差为3.01%,且温度变化趋势与IPOSIM基本一致;通过与传统基于IGBT器件物理模型、热网络组件模型的计算时间对比,表明文中算法计算速度提高了近1 255倍。 展开更多
关键词 IGBT模块温度 拟合 插值 电热比拟 差分化 直接法
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基于薄膜比拟和克里金插值的软组织扭转模型 被引量：1
18
作者 张小瑞 王澎湃 +2 位作者 孙伟 朱利丰 刘佳 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1398-1404,共7页
建模速度快和高精度的软组织模型能提高虚拟手术仿真的真实感,提出一种基于薄膜比拟和克里金插值的虚拟软组织扭转模型。该模型采用薄膜比拟法求出棱线上任意关键样本点的变形量,利用克里金插值计算任意棱线内任意一点的变形量。在PHANT... 建模速度快和高精度的软组织模型能提高虚拟手术仿真的真实感,提出一种基于薄膜比拟和克里金插值的虚拟软组织扭转模型。该模型采用薄膜比拟法求出棱线上任意关键样本点的变形量,利用克里金插值计算任意棱线内任意一点的变形量。在PHANTOM OMNI力触觉交互设备上,搭建实验仿真系统,实现了虚拟小肠的扭转变形仿真。实验结果表明,该模型运行速度快、计算精度高、形变逼真、力触觉反馈准确可靠。 展开更多
关键词 虚拟手术 软组织扭转 薄膜比拟 克里金插值
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一种高速ADC频域特性评估新方法的研究 被引量：2
19
作者 黄深喜 樊晓平 +2 位作者 刘少强 彭春华 冯喜军 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2009年第1期43-48,54,共7页
提出了一种高速模数转换器频域特性评估新方法,即采用非相干采样方式,在标准快速离散傅里叶变换的基础上增加加窗和插值措施,从而显著减少了频谱泄漏,提高了评估精度,最大限度地降低了评估系统构建难度和成本.采用实际高速模数转换器的... 提出了一种高速模数转换器频域特性评估新方法,即采用非相干采样方式,在标准快速离散傅里叶变换的基础上增加加窗和插值措施,从而显著减少了频谱泄漏,提高了评估精度,最大限度地降低了评估系统构建难度和成本.采用实际高速模数转换器的行为级动态模型和计算机仿真验证了所提方法的有效性. 展开更多
关键词 高速模数转换器 加窗和插值FFT 相干采样 非相干采样
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嵌入式折叠内插式CMOS模/数转换器设计 被引量：1
20
作者 朱樟明 杨银堂 +1 位作者 孙龙杰 吴晓鹏 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期322-326,共5页
基于折叠内插式 ADC结构 ,采用分段式结构、两级折叠、主动内插技术和非线性误差补偿技术 ,采用TSMC0 .35 μm CMOS工艺设计实现了 8位 40 MS/s ADC。基于 BSIM3V3模型 ,采用 Cadence Spectre仿真器对 8位折叠内插式 ADC进行了系统仿真 ... 基于折叠内插式 ADC结构 ,采用分段式结构、两级折叠、主动内插技术和非线性误差补偿技术 ,采用TSMC0 .35 μm CMOS工艺设计实现了 8位 40 MS/s ADC。基于 BSIM3V3模型 ,采用 Cadence Spectre仿真器对 8位折叠内插式 ADC进行了系统仿真 ,采用 MPW计划对 ADC进行了流片验证 ,仿真和测试结果表明该ADC具有较低的非线性误差和良好的频域特性 ,证明了误差补偿技术的有效性。该 ADC的有效面积为 0 .6mm2 ,适合嵌入式应用。 展开更多
关键词 两级折叠 主动内插 模数转换器 误差补偿
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