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12b双通道高速A/D转换器AD9238的原理及应用

ad9238是美国模拟器件公司（adi）在2002年8月推出的业界最快的12 b双通道模数转换器。ad9238与adi公司的驱动运算放大器配合可以给医疗成像、多通道通信等高端应用提供完整的解决方案。 ad9238分3种型号，采样率最高分别可达20 ms/s，40 ms/s和65 ms/s。他可以提供与单通道a/d转换器同样优异的动态性能，但是比使用2个单通道a/d转换器具有更好的抗串扰性能。 ad9238三种型号的功耗分别为180 mw，330 mw和600 mw，只有同类a/d转换器的1/2。他采用64脚lqfp封装（尺寸只有9 mm×9 mm），非常适合在对尺寸要求严格的场合中使用。 1 ad9238的主要特点： 集成了2个12 b的单通道a/d转换器ad9235（20/40/65 ms/s）；采用单一3 v供电（2．7～3．6 v）；rsn＝70 dbc（最高采样频率时,ad9238-65,此值为典型值）;rsfd＝85 dbc（最高采样频 率时,ad9238-65,此值为典型值）；enob＝11.3 b（有效位数，典型值）；差分输入时有500 mhz

基于ARM处理器LPC2142的高速数据采集卡设计

用的高速数据采集卡(一般多是pci卡或isa卡)存在有安装麻烦、价格昂贵、受计算机插槽数量／地址／中断资源的限制、可扩展性差，而且在一些电磁干扰性强的测试现场无法专门对其进行电磁屏蔽，因而会导致采集的数据失真等缺点。为此，本文给出了采用philips公司的一款lpc2142芯片(基于arm7内核，内置了宽范围的usb2.0 device全速串行通信接口)设计的数据采集卡的设计方案，从而有效解决了传统高速数据采集卡的上述缺陷。 1 基于arm的数据采集卡系统结构 该系统主要由双通道模／数转换器ad9238、arm微控制器lpc2142及fpga器件ep1c3t100组成，图1所示是其结构框图。ad9238具有a、b两个通道，前端的差分放大器把模拟信号通过放大送入ad9238，由ad9238把模拟信号转换成12的数字信号同时送入fpga中的fifo缓存器进行缓存。然后由labview软件制作的界面便可向lpc2142发送控制指令，lpc2142读取fifo缓存器中的数据后可通过usb端口发送给主机。而主机也可通过界面菜单选择采样频率、采样的起始点、模拟信号调理及读取精度测频数据等。

基于ARM的高速数据采集卡

处理等一些高速、高精度的测量中，需要高速采集数据。现在通用的高速数据采集卡一般多是pci卡或isa卡，存在以下缺点：安装复杂，价格昂贵，受计算机插槽数量、地址、中断资源限制，可扩展性差，在一些电磁干扰性强的测试现场，无法专门对其做电磁屏蔽，导致采集的数据失真。 本数据采集卡采用philips公司的lpc2142微控制器(基于arm7内核，内置了宽范围的usb 2.0串行通信接口)，有效地解决了传统高速数据采集卡的缺陷。 2 基于arm的数据采集卡原理 本系统主要由双通道模／数转换器ad9238、arm微控制器及fpga器件ep1c3t100组成。结构框图如图1所示。ad9238具有a、b两个通道，前端的差分放大器对模拟信号放大后送至ad9238，由ad9238将模拟信号转换成12位的数字信号，同时送至fpga中的fifo缓存器。由labview设件制作的界面向lpc2142发送控制指令，lpc2142读取fifo缓存器中的数据并通过usb端口发送给主机。主机还可通过界面菜单选择采样频率、采样的起始点、模拟信号调理及读取精度测频数据等。 3 数据采集卡的硬件结构 3.1 ad923

基于AD9238的高速高精度ADC采集系统

然后将usb总线收发器与usb总线的引脚d+和d-相连，再用串行接口引擎来对串行数据进行解码和译码、错误校验、位填充并完成usb总线所需的其它信号，最终实现总线接口的数据传输。an213lq内嵌的增强型8051内核可使用标准的8051指令进行设置，速度较标准型8051更快。 an2131q可通过usb口并采用块传输方式将从fifo中读出的数据传给pc机。本系统主要由ad采样模块、数据缓冲模块和mcu控制模块组成。系统的基本原理框图如图1所示。 2 主要硬件器件 2.1 ad9238的主要特性和功能 ad9238是adi公司推出的12位双通道数模转换器芯片。该芯片采用3.3 v供电，速度可选20ms／s、40 ms／s和65 ms／s。它可以提供与单通道a／d转换器同样优异的动态性能，但是比使用2个单通道a／d转换器具有更好的抗串扰性能。ad9238的2个adc通道除了共用内部的电压参考源vref外，其它基本都是独立的。ad9238采用流水线工作方式，在每个时钟信号的上升沿进行采样，经过7个时钟周期后，数据出现在数据线上。ad9238的输出数据为ttl／cmos兼容电平。

基于USB2.0总线的高速数据采集系统设计

fd[15:0]（双向）：这是usb主机通过fx2和外部设备进行数据传输的数据线，它可配置成8位或16位。当16位时，fd[7:0]代表端点fifo中的第一个字节，fd[15:8]代表第二个字节。ctl[5:0]（输出）：fx2为外部设备提供了几个控制信号，如读写选通、使能等。rdy[5:0]（输入）：fx2提供了几个状态检测信号，它可以检测外部设备的状态，如fifo的空、满、半满等。gstate[2:0]（输出）：这是调试信号，表示gpif波形执行的状态，通常连接到逻辑分析仪上。 2.2 ad9238ad9238是一个双通道的12位a/d转换器，采用单3v供电，速度可以是20msps、40msps和65msps；低功耗，工作在20msps时，功耗为180mw，40msps时，功耗为330mw，65msps时，功耗为600mw；具有500mhz 3db带宽的差分输入；片上参考源及sha；灵活的模拟输入范围：1vp-p～2vp-p；适用于：超声波设备，射频通讯，电池电源仪器，低价示波器等。本系统采用20msps的ad9238，可充分发挥usb在高速传输模式下的数据传输优势。 2.3 数据采集

基于AD9238的高速高精度ADC采集系统

0 引言

在电子测量系统中，常常需要对高速信号进行采集与处理，且在很多领域对数据采集与处理系统的精度要求还非常高。因此，设计一个好的高速高精度采集系统尤为重要。对于高速数据采集系统，人们通常选择用FPGA、DSP等高...

12b双通道高速A/D转换器AD9238的原理及应用

AD9238是美国模拟器件公司（ADI）在2002年8月推出的业界最快的12 b双通道模数转换器。AD9238与ADI公司的驱动运算放大器配合可以给医疗成像、多通道通信等高端应用提供完整的解决方案。

　　AD9238分3种型号，采样率最高分别可达20 MS...

AD9238

集成式双12位模数转换器；单3V电源操作(2.7～3.6V)；SNR＝70dBc(奈奎斯特，AD9238-65)；SFDR＝85dBc(奈奎斯特，AD9238-65)；低功率：600mW在55MSPS；具有500MHz 3dB带宽的差分输入；片上参考和取样及保持放大器；灵活的模拟输入范围：1～2V(峰-峰值)；偏移二进制或二进制补码数据格式；时钟工作周期稳定器

当使用双变压器配置时宽带ADC前端设计考虑

是这样的；从图中可看出300 mhz中频（if）信号的sfdr改善了＋10 db。 图10：单变压器输入的ad9445 fft曲线，125 msps，if = 300 mhz 图11：双不平衡变压器耦合的ad9445 fft曲线，125 msps，if = 300 mhz 这是否意味着为了达到好的性能，我们必须在adc的前端电路采用两个变压器或者两个不平衡变压器？分析结果表明使用具有很小相位失衡的变压器是必不可少的。在下面的两个实例中（图12和图13），使用两个不同的单变压器来驱动ad9238的170 mhz if输入信号。这两个实例表明当使用在高频段改进相位失衡的变压器驱动adc时可将二次谐波改善29 db。 图12：单变压器耦合的ad9328 fft曲线，62 msps, if = 170 mhz @ –0.5 dbfs, 二次谐波 = –51.02 dbc 图13：单变压器耦合ad9328 的fft曲线，62 msps, if = 170 mhz @ –0.5 dbfs, 二次谐波 = –80.56 dbc 结束语 当变压器用作高if输入（>100 mhz