基于FPGA實現(xiàn)多路模擬信號自適應(yīng)采集系統(tǒng)
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目前，在PCM／FM遙測體系中模擬信號采集普遍采用8位量化，全部模擬信號均歸一化到O～5 V范圍內(nèi)，隨著需要采集的模擬信號的類型多樣化，勢必增加信號調(diào)理電路的多樣性，不利于系統(tǒng)的簡化和模塊化。在量化位數(shù)一定的系統(tǒng)中，被衰減處理的信號中實際量化誤差等于N倍(N是信號被衰減的倍數(shù))的最小量化誤差，因此合理的信號調(diào)理電路和A／D取值是保證量化精度的關(guān)鍵。本文提供的方式有效地解決了這個問題，既簡化了前端信號調(diào)理電路的復(fù)雜度，又充分利用了A／D轉(zhuǎn)換器的輸入電壓動態(tài)范圍和量化位數(shù)優(yōu)勢，實現(xiàn)了對多路模擬信號的自適應(yīng)采集，對其他信號采集系統(tǒng)也具有一定的借鑒意義。
l 系統(tǒng)設(shè)計
該系統(tǒng)主要由信號調(diào)理電路、采集電路和時序控制等幾部分組成。被測模擬信號經(jīng)過信號調(diào)理電路后，經(jīng)多路選擇器的快速切換，按需求依次送入A／D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行采樣，采樣后的數(shù)據(jù)送入FPGA中處理，系統(tǒng)框圖如圖1所示。
系統(tǒng)設(shè)計的主要指標(biāo)：模擬信號通道數(shù)為46路；系統(tǒng)采樣率大于300 Kb／s；量化位數(shù)為8位；頻率響應(yīng)范圍為DC～1 kHz；通道采樣率為100 Hz，200 Hz，400 Hz，500 Hz，800 Hz，1 kHz，2 kHz，4 kHz可選；A／D轉(zhuǎn)換器允許輸入信號的最大幅度為±10 V。
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