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可编程增益多通道数据采集系统研究

 

 万方数据

憾的论文得到掰靛貌士关注|PLD

CPLD

FPGA应用

G为放大倍数。R、为调节电阻。

输出的信号正好在AD采集所需要的信号范围内。设计结构简图中输入信号前加一阶无源低通滤波器,滤除混叠在信号

单、体积小、适用性强、性能优良、可控性好、能够满足大部分试

中的高频成分,信号截至频率可以通过f=l/2ⅡRC求得,同时在

验和科研过程的需求,具有很广泛的适用性。AD623输出端义加一级分压滤波器,它与前一级滤波器构成二参考文献

阶无源低通滤波器。对滤波后的信号进行放大,对于AD623,如[1]陈慧华.共模抑制和仪表放大器.武汉力源电子股份有限公

果信号不加共模信号直接放大,输出信号最大将会被限制在司2005?7

1.25V。如剧输人信号为0~20my正弦波,通过调节电阻使其增益设置为100,此时输出应为0~2V的正弦波,但实际波形如下:

信号输^波形

信号输出波形

如果在输入端加2.5V共模电压,电路图连接如图2,同样在输入端加0—20my正弦波,增益设置为100,输出波形如下:

信号输出缓彤

为了提高驱动能力,如图2巾在AD623输出端加一级跟随器OPl13作为驱动,因为AD623设计为驱动10K欧或以上的

负载,如果负载小于10Kfl时,需要用一个精密运放作为缓冲

提高驱动能力,接OPl13作为跟随驱动器,当负载小到600n时,也可以在负载上得到0~4V的输出摆幅。

在图2中ADG704作为模拟开关,主要用来切换sl~s4中的某一通道与D导通,该选中通道与AD623配合实现增益控

制。对于ADGT04的控制,用可编程逻辑器件编程实现。控制使能和选择信号Al、A0、EN通过真值表1实现切换。

表1ADG704真值表

A1A0ENONSwitChXXXNONE

0O1101l2lOl31

4结束语

本文提出的由可编程逻辑器件控制系统的放大倍数,充分利用了仪表运算放大器AD623的增益可调功能及其优越性。每

一路热电偶输入信号可以有多个不同的放大倍数,使得各种幅值不同的输入信号采集的实现更加方便、可靠、快捷。选用的16

位AD转换器,以采集精度高、控制方便、转换速度快等优点,更大程度地优化了该系统。

本文作者创新点:通过对FPGA进行编程配置,可以对不同

通道输入的伏值不同的电压信号分别设置增益,使每一个通道

[2]时雨、赵正予.可变增益放大器AD623在雷达系统中的应用.电子设计应用.2004.5

13J赵雅兴.FPGA原理、设计与应用.天津:天津大学出版社.1998[4]刘树棠、朱茂林、荣玫译.基丁-运算放大器和模拟集成电路的电路设计.西安交通大学出版社.2004.8

[5]雷印胜,孙同景.基于DSP的动态心电记录仪[J】微计算机信

息.2002,3:39~40。

作者简介:刘红敏(1978一),女,河北保定人,中北大学电子与计

算机科学与技术学院讲师,硕士,主要从事信息处理、数据挖掘、电路设计。

Biography:LiuHongMin(1978一),Graduate

ofNorthUniversity

of

China,

major

in

precision

instrument

and

machinery、Data

mining.

(03∞51山西太原中北大学电子与计算机科学技术学院)刘红敏韩燮

(CollegeofElectronicsandComputerScienceandTechnolo-

gY,North

Universityof

China

Taiyuan,Shanxi

Province,

030051)LiuHongMin

Han

Xie

通讯地址:(030051山西山西太原中北大学电子与计算机科

学技术学院)刘红敏

(收稿日期:2007.5.23)(修稿日期:2007.6.25)

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万方数据

可编程增益多通道数据采集系统研究

作者:刘红敏, 韩燮, LIU HONGMIN, HAN XIE

作者单位:030051,山西太原,中北大学电子与计算机科学技术学院

刊名:

微计算机信息

英文刊名:CONTROL & AUTOMATION

年,卷(期):2007,23(20)

参考文献(5条)

1.陈慧华共模抑制和仪表放大器 2005

2.时雨.赵正予可变增益放大器AD623在雷达系统中的应用[期刊论文]-电子设计应用 2004

3.赵雅兴FPGA原理、设计与应用 1998

4.刘树棠.朱茂林.荣玫基于运算放大器和模拟集成电路的电路设计 2004

5.雷印胜.孙同景基于DSP的动态心电记录仪[期刊论文]-微计算机信息 2002(03)

本文链接:https://www.wendangku.net/doc/7b5277248.html,/Periodical_wjsjxx200720073.aspx

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