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一种12位双通道高速数据采集处理系统

作者:时间:2009-02-26来源:网络收藏
在科学技术高度发展的现代社会,超系统越来越广泛地应用于雷达、通讯、图像、军工以及化工等领域。本文介绍的是基于12位闪烁式模/数转换器AD9224、大容量FIFO芯片UPD42280及高性能浮点型数字信号器TMS320C32的系统。该系统能对两路信号同时采样,存入FIFO缓存器后再按需要由DSP控制进行分时处理。由于缓存的容量较大(256K字节),因此在高达33.3MHz的频率下仍允许对信号连续采样几周波,以保持采样的高度连续。其硬件原理框图如图1所示。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/163944.htm

1 A/D

  A/D变换器选用了AD公司的AD9224。图2为其管脚图,说明如下:

  1(CLK) 时钟输入

  2(BIT12) 数据输出最低位LSB

  3~12(BIT11~BIT2) 数据输出

  13(BIT1) 数据输出最高位MSB

  14(OTR) 数据溢出标志位

  15、26(AVDD) +5V模拟电源

  16、25(AVSS) 模拟地

  17(SENSE) 参考选择

  18(VREF) 输入参考选择

  19(REFCOM) 通用参考(AVSS)

  20、21(CAPB、CAPT) 减噪管脚

  22(CML) 共模方式

  23(VINA) 模拟输入(+)

  24(VINB) 模拟输入(-)

  27(DRVSS) 数字地

  28(DRVDD) 数字电源

  AD9224是高性能、单电源+5V、最高采样频率为40MSPS的12位ADC。在本设计中,由于FIFO读写时间的限制,A/D采样频率最高做到了33.3MHz。AD9224采用CMOS工艺制造,内部集成了基准电压源、宽带输入采样保持放大器等,并且采用四级流水线式结构,前三级每级包括一个连接到开关电容器DAC、级间剩余放大器MDAC的闪烁式A/D,第四级只包括闪烁式A/D。闪烁式A/D是目前转换速率最快的ADC。AD9224采用多级流水线结构对输出错误进行逻辑纠正,以保证在整个工作范围内不失码,其数据以二进制形式输出,并带有信号溢出指示位。AD9224在+5V电源下功耗较低,为376mW。其微分非线性误差为0.7LSB,信噪比和失真率为67.5dB。

  AD9224的输入可以是单端或差分方式。本设计采用的是交流耦合单端输入方式。信号经过由放大器AD9631和并联电容组成的电路后被偏置为关于AVDD/2(2.5V)对称的正弦波,C1和C2由0.1μF的陶瓷电容和10μF的钽电容并联,电容和电阻共同组成了一个高通滤波器。图3所示为A/D部分的电路设计图。


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