基于FPGA的鋼絲繩漏磁無損檢測系統設計

放大電路選用集成運放LM358差動輸入方式，模擬濾波電路采用帶通濾波方式。其應用電路如圖4所示。
FIR數字濾波器用過配置NIOS IP軟核實現其功能。設計中使用Matlab軟件中的FDATOOL工具和Quartus軟件中的FIR Megacore工具共同完成FIR濾波器的配置。首先使用FDATOOL工具進行FIR濾波器設置，完成濾波器參數配置，并通過仿真驗證濾波器性能。仿真合格后，將設置好的濾波器參數通過FIR Megacore導入Quartus軟件，根據導入的濾波器參數完成FRI濾波器的配置，并生成IP軟核。
1．3 A／D采集轉換電路
A／D采集轉換電路是系統信號的唯一來源，直接關系到對所測鋼絲繩問題的判斷。經測試，系統采用AD9220芯片。為減小電源及外部電磁干擾(EMI)對輸入信號的影響，設計中采用差分輸入方式。系統中采用了ADI公司生產的AD8138差分轉換芯片。當驅動差分時，AD工作在最好的狀態，信號失真較小。其應用電路如圖5所示。

差分轉換芯片AD8138的正輸出和負輸出(VinA和VinB)均通過阻值為49．9 Ω的電阻(圖中為R8和R11)連接到AD9220的差分輸入端，其作用是減小AD9220前端轉換電容的影響。為避免AD8138自激，必須保證AD8138差分正輸出和負輸出匹配，即兩邊的電阻值大致相等。設計中AD92 20采用單電源+5 V供電，而AD9220的CML管腳輸出電壓為電源電壓的一半。通過連接AD9920CML端和AD8138共模端，可為AD8138共模端(圖中為端)提供2．5 V電壓。AD9220應用電路如圖6所示。