單片機(jī)系統(tǒng)中高速數(shù)據(jù)采集的實(shí)現(xiàn)

3模數(shù)轉(zhuǎn)換器

MAXIM公司的流水線(xiàn)型高速A/D轉(zhuǎn)換器MAX1426,轉(zhuǎn)換精度10 bits(在使用過(guò)程中僅取高8位)、并行輸出、最大采集頻率l0 MHz,內(nèi)置T/H,采用循環(huán)采集方式。MAXl426采用了十級(jí)流水線(xiàn)結(jié)構(gòu),如圖3所示。

每一級(jí)流水線(xiàn)包括1個(gè)采樣/保持放大器、1個(gè)低分辨率ADC和DAC及1個(gè)求和電路,其中求和電路還可提供固定的增益。在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí),第一級(jí)流水線(xiàn)的采樣/保持放大器對(duì)輸入信號(hào)取樣后先由第一級(jí)的ADC對(duì)輸入進(jìn)行量化,接著用DAC產(chǎn)生一個(gè)對(duì)應(yīng)于量化結(jié)果的模擬電平送至求和電路,求和電路從輸入信號(hào)中扣除此模擬電平,并將差值精確放大(固定增益)后送至下一級(jí)電路處理。

一個(gè)采樣點(diǎn)通過(guò)每一級(jí)流水線(xiàn)需要05個(gè)時(shí)鐘周期,再加上輸出延時(shí),一次采樣共需要5.5個(gè)時(shí)鐘周期。又由于MAXl426的每一級(jí)流水線(xiàn)具有獨(dú)立的采┭/保持放大器,當(dāng)本次采樣進(jìn)入到后一級(jí)流水線(xiàn)以后,前一級(jí)流水線(xiàn)的采樣/保持放大器就可以釋放出來(lái)用于下一次采樣。

因此允許流水線(xiàn)各級(jí)同時(shí)對(duì)多個(gè)采樣進(jìn)行處理,從而提高了信號(hào)的處理速度,使MAXl426能夠每個(gè)時(shí)鐘周期進(jìn)行一次采樣。其工作時(shí)序如圖4所示。

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