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基于PXI总线的高精度恒流源设计

作者:时间:2012-02-07来源:网络收藏

摘要:给出了一种恒流源的实现方法,介绍了其电路各个组成部分。测量结果其精度和分辨率均为15.7位,可应用于要求的测试系统。
关键词:;恒流源;精度;测试

在航天设备测试中,陀螺和加速度计测试是不可缺少的重要组成部分。随着陀螺与加速度计精度水平的提高,测试过程中对其激励源-恒流源的精度要求越来越高。本文给出了一种恒流源,并已成功应用于很多航天型号的陀螺和加速度计测试中。

1 系统
如图1所示,系统通过PXI与上位机进行通信,本地总线与PXI总线通过PXI接口电路连接。PXI接口电路将PXI总线指令翻译成本地局部总线传给FPGA,通过FPGA将PXI总线传输给D/A进行转换,D/A转换后的电压经V/I转换为高精度电流输出给用户。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/155313.htm

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2 系统电路
2.1 PXI接口电路
面向仪器系统的PCI扩展PXI (PCIeXtensionsforInstrumentation)是一种坚固的PC的测量和自动化平台。PXI充分利用了当前最普及的台式计算机高速标准接口——PCI,结合了PCI的电气总线特性与CompactPCI的坚固性、模块化及Eurocard机械封装的特性,并增加了专门的同步总线和主要软件特性。这使它成为测量和自动化系统的高性能、低成本运载平台。
目前实现PXI接口电路的方式主要由两种:采用可编程逻辑电路和专用芯片。由于采用可编程逻辑电路实现起来比较占用芯片内部的资源,本板采用专用芯片来实现PXI总线与本地总线之间的转换。
PCI9054是PLX公司生产的PXI总线通用接口芯片,采用先进的PLX数据管道结构技术,符合PXIV2.1和V2.2规范。PCI9054有3种工作模式:M、C和J;本板采用局部总线16位、地址数据不复用、从操作的C模式。
2.2 FPGA电路
FPGA内部逻辑实现本地总线的译码、产生D/A时序以及读取板上温度传感器测试的温度值等功能。采用Xilinx公司的XC3S500E,该芯片的等效逻辑门数为50万,同时还具有158个用户I/O、65个差分I/O对、73kB的分布式RAM、360kB的RAM和20个专用乘法器。编程语言选择Verilog。
2.3 高速数字隔离
为了避免计算机侧的数字信号对输出电流产生干扰,因此必须加一级数字隔离电路,本板采用S18440来对两边的数字信号进行隔离。器件利用标准全CMOS技术设计多组芯片级变压器以提供4通道隔离功能,体积小、成本低,并能提供2500VRMS的电气隔离能力。


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