王纯配的博客

原创 原子力显微镜AFM图像处理软件Gwyddion使用教程（图文）

Gwyddion使用教程Gwyddion简介Gwyddion user guide下载地址本次教程用的AFM扫描图像下载地址AFM/STM校准样品Gwyddion使用step1step2step3step4step5step6step7step8你没见过的CD磁道到底长啥样一张图总结Gwyddion简介       &nbs...

原创 ADC采集系统DC噪声测试及计算

在用ADC做一些信号采集的板子时尤其是微弱信号uV/mV级的信号采集时，做的第一件事就是测试整个ADC系统的DC噪声，我喜欢称作静态噪声。所有的ADC电路都会受到内部电阻、内部电容以及其他电路（比如ADC输入前端驱动电路）带来的固有带宽噪声的影响。这些累积的噪声（通常称为ADC的输入参考噪声input-referred noise）。测试的时候就把驱动放大器的输入短接，读取一些数...

原创 ADC参数ENOB、有效分辨率、无噪声分辨率的理解及计算

ENOB是有效位数，对应于AC输入，是一项有关转换器对于交流信号的非线性性能指标，表示一个ADC在特定输入频率和采样率下的动态性能； 有效分辨率与无噪声分辨率测量的是ADC在DC下的噪声性能； 不要将有效分辨率和ENOB混淆； 最好从直流特性入手评估ADC性能，因为ADC的交流参数测试存在多种非标准方法，基于直流特性比较容易对两个IC进行比较。直流特性通常比交流特性更能反应器件的问题；...

原创 DAC的采样率与setting time

在慢速DAC中，手册中一般不会直接标注出采样率，而是使用setting time来说明。 如果想用DAC输出1Msps的方波（应该说是类方波，实际输出的波形是不标注的，除非该DAC内部的放大器的SR能达到无穷大），那么要使用的DAC是setting time应该满足：setting time

转载 热噪声：nv/√Hz

将3.5 nV/√Hz乘以138√Hz得到482 nV.如果运算放大器的增益为25，噪声也要乘以25，因此得到12.1µV。当你看运算放大器的数据表时，你会注意到输入噪声电压和输入噪声电流的规格，其单位为nV/√Hz(每根赫兹的毫伏数)或pA/√Hz。首先，nV/√Hz规格指的是热噪声，或约翰逊噪声，由电阻器件中电子的温度效应引起。尽管影响放大器噪声性能的参数有很多，但最重要的两个参数是：电压噪声和电流噪声。·电压噪声密度单位为nV/√Hz，电流噪声密度通常表示为pA/√Hz。其实噪声是个能量概念。

原创 ADS127L11采集板系统噪声评估

Gain=51时的结果依然是和没有放大时的噪声性能对比，评估一下信号放大链路引入的噪声量。G=51，速率=100khz时的ENOB=20.1，和官方手册中无放大时的ENOB=21，仅仅

原创 分享高压超低噪声LDO测试结果（High Voltage Ultra-low Noise LDO）

空载时，输出150.42V，带负载500mA时输出150.15V，比空载时低了0.27V，占比0.18%，负载稳定度99.82%（1-0.18%），稳定度还算可以。输出阻抗0.27V/500mA=0.54Ω，比低压LDO的IC输出阻抗大，但作为分立器件搭建的高压LDO，这个输出阻抗我是可以接收的。在整个负载范围内(0-500mA）输出的噪声峰峰值都能控制在500uVrms以内，满足设计要求。测试带宽10Hz~1Mhz。在输出负载500mA时，功率管上将会有2W的热量，所以需要2W的散热片。.........

原创 分享一组惠斯通电桥温度补偿前后的图像

1、全桥是半导体应变片组成的惠斯通全桥2、数据采集用24bit ADC;图1是没有温度补偿的图，左侧是采集的全桥输出电压转换的ADC值，X轴是时间。温度变化1°C，ADC值波动了大概3900个bit。图1 没有温度补偿图2是全桥经过温度补偿后的曲线，同样温度变化1°C，ADC值波动量是100个bit左右。可以看出温度补偿后全桥变得更加稳定。图2 有温度补偿图3是没有做温度补偿时降温曲线，温差4°C，全桥的输出ADC变化量大概是17000个bit左右图3 没有温度补

原创 利用放大器搭建信号反转电路

一些应用想要实现这样的功能：输入是递增的，而输出是递减的，比如输入0-5V，输出5-0V，下面的参考设计就是实现这样的功能。实现的核心思路是将放大器的正向输入用两个相等电阻分压得到vcc/2。为什么是vcc/2呢？可以利用虚短虚断列出反向放大器的关系式，根据设定的结果反推正向输入端的电压。如果放大器不是轨到轨类型的，输出电压会不输入略低一些。用的仿真软件是TI公司的TINA电路仿真源文件https://download.youkuaiyun.com/download/aqwtyyh/67346608htt.

原创 16bit并口DAC8820双极性输出参考电路设计

DAC8820是一款低噪声电流输出型的DAC，需要外接放大器才能转换成电压输出供下级使用。提供的参考设计是输出双极性电压输出，输出范围是±Ref。放大器要双电源供电，

原创 FPGA控制并行接口ADS8472—Verilog核心驱动代码

module adc( clk_50m, rst_n, busy, //adc的状态输出信号，转换过程中为高，采集过程中为低 adc_data, //adc输出的并行16位数据 rd_n, //adc并行输出同步脉冲，当cs、rd_n都为低时并行输出使能 adc_out ); input clk_50m; input rst_n; input busy; input [15:0] adc_data; output rd_n; outpu.

原创 纳米级3D形貌扫描

原创 亚纳米级3D形貌扫描

转载 经典运放电路分析—虚短虚断

提起运放电路，很多人很头疼，但是基本运放电路又是模拟电路的学习重点。如果没有正确的角度切入，理解起来会有些吃力。一般的教材和课程先给电路来 个定性，比如这是一个同向放大器，然后去推导它的输出与输入的关系，然后得出Vo=(1+Rf)Vi，那是一个反向放大器，然后得出Vo=-Rf*Vi。诸如此类，虽记住了公式，但若将电路稍微改变，便理解困难。此文将从“虚短”“虚断”角度理解基本运算电路。 由于运放的电压放大倍数很大，一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80 dB以上。而运放...

原创 图文介绍STM32L4读写内部flash

型号：STM32L431KBU6；改型号内存 = 128KB，起始地址 = 0x0800_0000;只有63页；在L4的user manual手册的第三章详细介绍了FLASH的操作细节，我挑一些重要的信息；flash擦除方式有两种：1、Page erase—以页位单位擦除，1页=2K，每次最少擦除1页；2、Mass erase—擦除整个flash；比较重要的信息是flash的写操作只能是双字（double word，64bit），写完第一个字，再写第二个字。下面贴..

原创 FPGA驱动32bitADC-ADS1262Part2——Verilog驱动核心代码

1、我采用的驱动方式是：发送命令控制转换。2、先发送“RESET”命令，如果不写reset的话，下载程序后adc不能工作，必须将程序固化重上电才能adc才能正常工作。3、配置的寄存器有：POWER,INTERFACE,MODE0,MODE1,MODE2,INPMUX,REFMUX;4、重要的是：你必须懂得如何用Verilog实现spi的操作；5、该ADC配置寄存器的方式有两种：datasheet中有对读写指令RREG和WREG有详细解释；——a、利用“group方式”批量依次写入寄存器数据

原创 FPGA驱动32bitADC-ADS1262Part1——使用ADS1262的注意事项

可以使用外部晶振，从XTAL1/CLKIN接入，XTAL2悬空就可以了； 9.4.7.1节（P68页），讲到了“Read Data Direct”读取模式，“The data readback operation must be completed 16 fCLKcycles before the next DRDY, or the old data are overwritten with new data.”这句话的理解是：正常读取操作的话，留给读的时间是“1/ data rate”...

原创 共射级放大电路—实现最大输出振幅的方法竟如此简单

文章主要分享在固定电源电压下，共射级放大电路如何才能输出最大振幅。文章所要传达的最重要的一句话：所谓共射级放大电路，是以发射极交流电位作为参考基准而进行放大工作的电路。

原创 共射级放大电路—密勒电容影响下的压摆率

密勒效应影响下的压摆率知识背景等效模型共射级放大电路基本模型晶体管等效模型密勒效应影响下的压摆率会如何表现从手册里查找密勒电容不同密勒电容下测试的压摆率大小总结提高压摆率的建议原文档免费下载知识背景了解压摆率的概念和影响；关于放大器中的SR参数再谈运放SlewRate-SR了解共射级放大电路原理。压摆率SR(SlewBate)是放大器的核心参数之一，我想探究一下如何才能提高压摆率。等效模型共射级放大电路基本模型      &

原创 STM32驱动ADC124S051（HAL库）源码——升级版

MCU型号：stm32f103c8t6;ADC信号：ADC124S051,12bit；提供的示例代码是读取3个通道的数据；我使用这颗芯片时遇到的问题：只读取一个通道没问题。如果连续读取>=2个通道的话，通道数据会错开。比如代码里写的是读取A通道，但实际上是B通道数据。如果是4通道连续读取的话，好像是A读的是B，B读的C，C读的D，D读的是A，就类似这样错开。代码写完后我会实际读取数据调试一下，把错位的数据纠正过来。以下是源码：HAL库方式，SPI的“DATASIZE”配置成16bit，这.

原创 DAC也可以输出正负电压——电平偏移设计思路和电路分析

DAC也可以输出正负电压——电平偏移设计思路和电路分析应用案列分析案例要求设计思路电平偏移电路平移电压与增益无关反向偏移同向偏移应用案列分析案例要求使用stm32自带的DAC，输出电压范围是[0，3.3V]，而后级模块需要[-1V，1V]，受限于pcb尺寸，不能另外寻找合适的DAC，那么只能用stm32本身自带的DAC，可是它只能输出＋电压，怎么办？设计思路我的思考过程如下：需要将[0，3.3V]偏移到[-1.65V，1.65V]才能满足要求。还需要一个负电源；电平偏移就是电压互相加减

原创 纳米定位平台低振动运动

纳米定位平台在运动过程中会发生振动，大多数情况下是上下振动，振动的原因主要是压电陶瓷伸缩、机械材料本身、机械组装、运动速度等等；陶瓷驱动的特点就那样也不能改变他，材料和组装都可以改进到最优，只是速度这块比较难控制；运动平台的速度控制主要是匀速和加速度运动过程中的匀速基本已经实现；降低运动振动的有效方案就是加速度控制，尤其是在起步阶段的加速度控制尤为重要；虽然我已经实现了在起步阶段可以设定不同的加速度进行起步，但是这个加速度并不是真实的或者接近真实的加速度，只是能调加速度而已。纳米定位平台确实需.

原创 光栅编码器闭环运动重复定位时偶尔出现20um误差原因分析

用的光栅尺栅距是20um，误差刚好是一个栅距，要么尺子有问题，要么计算错误，重复运动同一个位置，不是每次都出错，很显然是计算错误。当出现误差时读取此时用于计算的光栅信号sincos数据，用matlab plot一下，选取了三张比较常见的错误数据的图像。从图1-图3可以看出参与计算的sincos数据出现了坏点，看起来有数据丢了，才会出现红色框中那种不规则图形。那么造成这种丢数据的原因是什么？首先理清整个系统的框架，每个环节数据是怎么交换的。我的系统数据交换如下图。定位平台控制器有3路，XYZ.

转载 有效降低传导辐射干扰的小技巧

有效降低传导辐射干扰的小技巧

原创 STM32的硬件CRC功能使用和软件实现CRC校验相关博客文章整理

汇总搜索的CRC校验相关的博客文章，从中收益，记录下来方便以后查阅。关于STM32F4xx的硬件CRC32校验STM32的硬件CRCstm32学习之CRC-32校验STM32F10x 学习笔记3（CRC计算单元）CRC8校验CRC8算法

原创 巧用STM32串口DMA的normal和circular模式，达到并行执行效果

芯片型号：stm32f103rct6；SPI接口ADC;代码功能描述：有xyz3路数据，每路1个双通道adc采集，从x路依次数据并用串口发送出去，14字节，2250000bps；方案1:按照顺序执行，依次采集各路数据，然后uart发送。这样也行，但是我不喜欢，这样会影响数据更新的速率，就拿x路来说，要等yz路，串口发送都完成了，x路才开始下一次数据采集。我的目的是尽量提高各路数据更新的速率。方案1不满足。方案2：考虑用DMA发送，释放CPU。DMA有normal和circular..

原创 引脚间距是0.4mmBGA（WLCSP）封装的芯片怎么打孔走线

我用的这款MCU芯片是WLCSP封装，49pin，锡球间距只有0.4mm，想要按常规画法在焊盘之间打通孔几乎不可能实现。打通孔基本上都是机械钻孔，按照厂家工艺，机械钻孔的极限大约是内径0.15mm，外径0.25mm-0.3mm，也就是内径6mil，外径12mil。这么大的孔在0.4mm的焊盘之间是放不下的。跟厂家沟通后，我选择使用盲孔，放在焊盘上，也就是盘中孔。板子是光栅读数头信号处理板，尺寸13mm*8mm，5颗芯片若干阻容，和一个mini版的FPC对外接口，超低功耗，70mW，所以走线间距，线孔.

原创 机械震动引起光栅编码器sincos信号发生震荡

下面两幅图分别是低速运动和高速运动时的sincos震荡曲线。震荡有一定几率导致细分结果出现偏差，比如少算或多算一个栅距。 低速运动，差不多300um/s的样子 速度稍微高点运动，差不多2mm/s的样子...

原创 联想E480被锁频到0.89Ghz解决办法

在什么情况下E480被锁频？：笔记本只用电池工作，没插电源，电量提示耗尽并自动关机，接上电源重启电脑，发现此时电脑巨卡，打开个文件夹都磨磨唧唧的，打开任务管理器一看CPU始终在≤0.89Ghz，心情好了可能会给你0.92Ghz ；解决办法：接上电源，按住电源键强制关机，强调一下是强制关机，然后开机，再打开任务管理器发现CPU又可以跑到3Ghz以上了；E480我的是I7的高配，CPU主频上来的话用起来还是很流畅的，就是显卡不行，solidworks就别想了不流畅，做嵌入式开发还是合适的。电池是真的耐用，持

原创 STM32的UART使用DMA操作不要入的坑

UART发送：HAL_UART_Transmit_DMA(&huat1，tx_data, 6)；在完成各种初始化之后（或者是进入while之前）调用一次这个UART dma发送函数就可以不用管了。变量“tx_data”是在while()里实时更新的，这个串口dma发送函数不管你"tx_data"有没有更新，只要上一帧数据发送完毕，就接着发一下。所以就有问题了，有时候tx_data更新了一半，就被DMA挪走发送了。就比如说上次计算的值是1，那么 int32_t tx_data=0x0001；这次.

原创 STM32F1 HAL库开发——关掉和开启SPI中断

从机要实现的功能是：SPI1接收到一帧数据（e.g 6bytes）进入回调函数中，关掉SPI1中断——>数据处理+uart发送——>开启SPI1中断，等待下一次数据接收。库函数方法：SPI_I2S_ITConfig(SPI1,SPI_I2S_IT_RXNE,DISABLE);…数据处理…SPI_I2S_ITConfig(SPI1,SPI_I2S_IT_RXNE,ENABLE);HAL库方法__HAL_SPI_DISABLE_IT(&hspi1, SPI_IT_RXNE);.

原创 利用放大器调整输出信号的共模电压——放大器电路设计思路（图文）

放大器调整输出信号共模电压——放大器电路设计思路放大器必须掌握的知识明确设计要求设计要求波形示意图设计一个符合要求的放大器电路应该怎么思考心路历程灵魂解法注意事项仿真方法1方法2方法3总结与展望放大器必须掌握的知识关于放大器中的SR参数.放大器，还是衰减器，或两者皆可？.再谈运放SlewRate-SR.CMRR在测量差分小信号时的重要性——输出误差分析.运算放大器为什么不能用作比较器...

原创 两片STM32之间在高倍波特率下进行uart数据通信

项目背景需要用到两片stm32f103rct6进行UART串口单工通信，只需要从A发到B，通信的波特率越快越好。stm32的uart最大通信波特率可以达到4.5MBit/s;通信帧格式帧头0xAA状态表示1Byte数据位12Byte共14个Byte，无帧尾；通信实验遇到的问题实验平台：cubeMX+visual GDB+USB虚拟串口；在CubeMX中配...

原创 干货—花钱都买不来的光栅编码器高倍细分算法—基础篇（图文）

光栅编码器高倍细分算法原理背景知识光栅编码器原理编码器种类光栅编码器输出信号类型开发平台介绍硬件电路设计细分算法原理（核心）辩向思想（重点及难点）细分步骤总结（详细）细分误差原因分析及解决方案光栅尺闭环运动PID控制总结与展望背景知识光栅编码器原理编码器种类光栅编码器输出信号类型开发平台介绍硬件电路设计细分算法原理（核心）辩向思想（重点及难点）细分步骤总结（详细）细分误差原因分...

原创 积分电路中并联RC的原因竟然是这个！

为了防止因Cf长时间充电导致集成运放饱和，常在Cf上并联电阻Rf 。在积分电路的并联电阻有3种作用：1、低频段时(f约等于0Hz),可看作一个增益为-Rf/R的放大器.2、中频段时(0Hz<f<Fh),可看作一个具有直流增益A为:-Rf/R，截止频率Fh=12*Π*Rf*Cf的积分电路；3、高频段时(f>Fh),大于截止频率Fh=12*Π*Rf*...

原创 Celera Optira系列光栅编码器产品评测

Celera Optira系列光栅编码器产品评测 应用案例：微纳米定位控制； 为什么选择Celera Optira系列：尺寸满足要求，厂家响应及时这点我很喜欢，可以作为光栅编码器备选之一； Celera 的Optira系列尺寸为11.4*13mm，读数头分辨率依次为5um、2.5um、1um、0.5u...

原创 visualGDB开发stm32——16进制转10进制代码

uint32_t Convert_16hex_to_10dec(uint8_t d1, uint8_t d2, uint8_t d3){ uint32_t num; num = d1 * 65536 + d2 * 256 + d3 * 1; return num;}d1,d2,d3是3个字节，从高位到低位。e.g. 5_000_000 = 0x4C4B40; d1...

原创 ADC124S051驱动代码（HAL库）—4通道数据读取(有部分注释)

#include "ADC124S051.h"#include "stm32f1xx_hal.h"#include "define.h"#include "delay.h"uint32_t *ADC_read_multiple_channel(uint8_t chipselcet) //这个参数片选，我的板子上有多个ADC所以要有个片选 static uint32_t va...

原创 ADC124S051驱动代码编写-HAL库-USB虚拟串口发送

1、HAL库方式写的代码；USB虚拟串口发送；2、USB虚拟串口发送方式在串口助手上没法显示十进制数据，我就专门写了一个显示十进制的助手，我自己用，不嫌弃的话就联系我要。我的还可以是实时显示数据波形哦。3、数据发送给串口部分的代码没贴，只贴了核心的单通道和4通道 数据读取代码；//定义通道选择#define CH1 0B00000000#define CH2 0B000010...

原创 Visual GDB不能在线调试，出现Received a SIGTRAP:Trace/breakpoint trap

用visual GDB在线调试stm32代码时，出现错误信息：Error: jtag status contains invalid mode value - communication failure；同时弹出一个对话框提示：Received a SIGTRAP:Trace/breakpoint trap； 原因是：stm32代码初始化时寄存器没有设置en...