基于USB的高精度多通道数据采集卡设计

2011-08-02 11:04:37来源: 互联网 关键字:数据采集  USB  AD  FPGA

    在电子测量中,不仅需要对多路信号进行高精度的采集和预处理,而且要将其快速地传送到计算机,以便于对测量的监测。文中选用ADS8364来进行多通道信号采集,通过CY7C68013芯片采用USB2.O协议进行数据的快速传输。

1 多通道,高精度的A/D转换
    ADS8364是美国TI公司生产的高速、低功耗,6通道同步采样16位模数转换器。ADS8364采用+5 V工作电压,并带有80 dB共模抑制的全差分输入通道以及6个4μs连续近似的模数转换器、6个差分采样放大器
    当ADS8364采用5 MHz的外部时钟来控制转换时,它的取样率是250 kHz,同时对应于4μs的最大吞吐率,这样,采样和转换共需花费20个时钟周期。另外,当外部时钟采用5 MHz时,ADS8364的转换时间是3.2μs,对应的采集时间是0.8μs。因此,为了得到最大的输出数据率,读取数据可以在下一个转换期间进行。
    ADS8364中的采样/保持模块以最大吞吐率250 kB工作,它的输入带宽大于ADC的奈奎斯特频率。而典型的小信号带宽是300 MHz。孔径延迟时间为5 ns,每次的平均增量为5 ops。这些特性反映了ADS8364接收输人信号的能力
1.1 A/D前端信号调理电路
    鉴于多通道信号采集的时序的重要性,这里选用差分放大电路对信号进行调理。
    采用TI公司的运算放大器OPA2227组成一个电压放大器,将输入电压转换到ADS8364的差分输入电压范围。根据需要,可以通过调整放大电路中电阻的大小,改变输入电压的范围,其对应的参数表如表1所示。


    ADS8364在参考电压为2.5 V的情况下,其测量范围为±1.25 V。而实际中的测试信号一般为±2.5 V,±5 V或±lO V,所以,在ADS8364的前端,要经过线性衰减、限幅和滤波。其调理电路原理图,如图1所示。


1.2 A/D电源电路
    数据采集电路需要完成高精度的数据采集,因此电源部分的设计是相对比较重要的。

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关键字:数据采集  USB  AD  FPGA

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2011/0802/article_3125.html
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