受环境因素的影响，压电谐振器的共振频率会发生漂移。调谐技术因采用特定的手段主动调节共振频率而得到广泛应用，但传统附加质量块、激光烧蚀等机械调谐技术费时费力，灵活性不好。针对方体压电谐振器该文提出了一种激励信号幅值调谐和直流调谐的电调谐方法，可精密调节谐振器的共振频率。设计了一种基于ZYNQ系列主控芯片的数字化测控电路，实现了振子扫频激励、输出信号的幅值相位检测，为激励信号幅值调谐和直流调谐提供了实验硬件平台。实验结果表明，激励信号幅值调谐的共振频率变化范围为347, 850~348, 000 kHz，直流调谐的调节范围为347, 720~347, 820 kHz。该技术为压电谐振器共振频率精密调节提供可靠的理论与实践途径。

超声谐振谱(RUS)是一种压电材料单样品定征技术, 避免了多样品造成的结果不自洽问题。现有的谐振谱激励方法常使用超声换能器定点激励-拾取, 需要有复杂的测试装置。该文提出了一种电极激励-拾取法来获取压电谐振器的超声谐振谱, 该方法测试装置简单, 同时还可获得模态振型的对称特性, 避免了反演过程中峰丢失和错峰拟合。基于现场可编程门阵列(FPGA)技术搭建了压电谐振器分组扫频激励电路, 通过电荷放大器拾取谐振峰。结果表明, 通过Levenberg-Marquardt算法可完成测试频谱和计算频谱的匹配, 成功获得了优化后压电材料参数。

为使微机电系统(MEMS)压电谐振器工作在谐振频率点并使其输出信号幅值稳定, 该文采用基于现场可编程门阵列(FPGA)数字化的双闭环控制算法来实现共振频率跟踪和稳幅激励, 数字化双闭环控制算法包含锁相闭环算法和稳幅闭环算法; 采用模数转换器(ADC)对压电谐振器输出信号采样, 使用两路正交信号对被采样信号的相位和幅值解调; 采用数字锁相环技术实现了压电谐振器谐振频率的跟踪激励。为减小压电谐振器在谐振处输出信号幅值的波动, 采用数字稳幅技术实现了压电谐振器输出信号幅值的稳定控制。实验结果表明, 电路能将驱动信号和输出信号相位差锁定在93.89°~95.95°, 输出信号的幅值稳定在496~504 mV, 达到了很好的谐振频率跟踪和稳幅效果。

为实现交流电机控制系统数据的输入/输出,用现场可编程门阵列(FPGA)进行硬件接口设计.采用电流传感器CSK7-5A和模/数转换器AD7705及FLEX10K10内部的嵌入式阵列块为缓冲器,设计了模/数转换数据进入缓冲器的控制模块FIFO1,完成了采样电路的设计.采用14个键作为外部控制接口输入来控制电机的正、反转,起、停及转速大小,通过译码电路将转速显示在五位数码管上.最后,进行了键盘和显示接口电路的顶层设计.使用硬件描述语言对FPGA进行编程,通过集成开发软件MAX+PLUSII中的仿真,证明了在写入缓冲器的频率为10MHz而读出频率为20MHz时,仍然有快速采样及键盘输入和数码显示的可行性.