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Very Low Noise, 24-Bit Analog-to-Dig...
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BURR-BROWN [Burr-Brown Corporation]
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24 Bit Analog to Digital Converter 1...
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片机本身的指令周期以及处理速度的影响，对于多通道a/d进行控制及数据处理，普通的mcu往往不容易达到要求。考虑到fpga器件的高集成度、内部资源丰富、特别适合处理多路并行数据等明显优于普通微处理器的特点，并针对大地电磁数据采集系统对实时性和同步性的要求，本文提出了一种多通道数据采集方案。采用fpga与arm相结合的设计，采集主控制逻辑用fpga实现，arm用来实现采集数据的存储和数据传输控制。 1 系统总体结构 系统总体结构如图1所示。a/d转换器采用ti公司的24位高精度模数转换器ads1255；fpga采用altera公司的ep2c35；arm为arm9内核的处理器s3c2410。双口ram由ep2c35内部存储器块配置而成，该双口ram与arm的系统总线相连，映射为arm的一块内存区。 ad前端处理电路的作用是实现对信号的放大、衰减以及阻抗匹配，从而满足adc对输入信号的要求。滤波网络滤除高频噪声和工频信号的干扰，增益放大通过arm给出的控制信号实现对模拟信号的不同增益的放大处理。ads1255负责把模拟电信号转换成数字信号，可以通过功能选择设置ads1255工作在不
30 和运放连 接构成相敏检波和低通滤波的功能。将运放a 的输入端接信号通道，将比较器的输入端接 同步参考信号，则基于同步解调原理，参考信号同步的选通和关断运放a，使得ad630 可作为锁相放大器中的同步检波器使用。 ad630 等效于将两片运放和开关式乘法器集成在 一个芯片内，实现了高精度解调，动态范围达到100db。 3.4 高精度 ad 转换和数据处理 锁相放大的输出信号，经过 ad 转换后传入计算机进行后期的数据保存和处理。系统 采用ti 公司的工业型ad 转换芯片ads1255，ads1255 是一款高精度的24 位δ- σ 型模 数转换器，具有高达23 比特的无噪声精度，非线性度为±0.0010%，数据采样率最大可 到30khz。实际应用中，由于存在板间分布电容，传输线之间的串扰等噪声因素，ad 转 换的精度可保持在16 比特，基本满足系统要求。 系统采用 c8051f020 与ad 转换芯片之间进行spi 通讯，获得ad 转换输出信号，并 对信号进行预处理和保存。再将单片机与计算机之间建立串口通讯协议，最终在计算机上 实现对信号的二次滤波和其他相关去噪处理。
德州仪器 (ti) 推出种类繁多的业界一流 a/d 转换器，以满足您的高精度应用需求。我们还提供模块化评估系统，帮助您快速实现完整数据采集解决方案的原型设计，提供信号调节、数据转换与处理器等功能。 ads1255/6 – 具有多路复用器的 24 位 30ksps 极低噪声 δ-σ adc ads1255 与 ads1256 噪声极低的 24 位模数 (a/d) 转换器。这些器件能够为要求严格的应用提供完整的高精度测量解决方案。 该转换器由一个 4 阶 δ-σ 调制器与一个可编程数字滤波器组成。灵活的输入多路复用器能够处理差动或单端信号，其电路能验证与输入相连的外部传感器的完整性。可选输入缓冲器显著提高了输入阻抗，而低噪声可编程增益放大器 (pga) 可提供二进制步长为 1 至 64 的增益。通过可编程滤波器，用户可以在高达 23 位的无噪声分辨率与高达 30k 次采样/秒 (sps) 的数据速率之间进行优化。这些转换器不仅能够提供快速通道循环以测量多路复用的输入，而且还能执行只需一个周期即可建立的一次转换。 通过符合 spi 标准的串行接口可以处理通信问题
24位，无失码；所有的数据传输速率和PGA设置；高达23位无噪声分辨率；非线性±0.001％(最大值)；数据输出速率30kSPS；快速通道循1.45kHz时18.6位无噪声(21.3有效位数)；具有—次触发转换的单周期建立；具有灵活性输人多工器的传感器检测；4差动输入；8个单端输入；斩波器稳定输人缓冲器；低噪音PGA：27nV输入参考噪声；容许SVSPI兼容串行接口；模拟电源：5V；数字电源：1.8～3.6V；功耗：正常模式低至38mW；待机模式0.4mW
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