CS5396
120 dB, 96 kHZ Audio A/D Converter
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摘要：24位∑-δ a/d变换器cs5397/97的特性及其在超高精度数据采集系统中的应用。在给出的由dsp（tms320c32）、fpga（xc3064）、fifo寄存器等构成的实际应用系统中,数据采集的动态范围可达100db（当正弦信号的峰-峰值为3v时）。 关键词：∑-δa/d变换器 fpga dsp 在测量、工业控制系统中,a/d变换器的数据采集精度对系统的性能有着至关重要的影响。传统的a/d器件,大都采用逐次逼近方式,而cs5396/97[1]采用了∑-δ技术,可实现24位的高分辨率。∑-δ技术的本质是采用负反馈方式逐步减小输入模拟信号与dac反馈信号的差值,∑-δ a/d器件比传统的逐次逼近方式的a/d器件性能好。cs5396/97构成的数据采集系统具有高分辨率、宽动态范围、高信噪比等特点,特别适合于高精度数据采集的场合。1 cs5396/97的主要性能 cs5396/97是一个完整的数字视频模/数转换系统,它能完成采样、模/数转换、数字滤波等,对左/右两个模拟信号输入通道进行约100khz的采样,并以24位串行数据（校正和滤波后,动态范围为120db）输出
dsp负责数据的采集和运算处理，处理结果通过usb口送计算机显示分析，其结构如图1所示。该结构图中，cpld和fpga实现模块接口，包括串并转换、8位和32位数据总线间的转换、sram等功能。采样结果经过cpld送至dsp运算处理（fft变换、相关分析、功率谱分析等）后，由fpga和usb接口送至主控计算机存储和显示。计算机应用程序易于实现丰富的图形界面，具有良好的人机接口。1 模数模块本系统主要用于振动信号和噪声分析，要求采样精度高，采样频率不超过100khz。根据要求选用crystal公司的cs5396。该芯片原本用于立体声采样，基于∑-δ结构，采样精度高，24位分辨率，120db的动态范围；采样频率32khz、44.1khz、48khz、96khz可选；内部集成采样保持器、模拟低通滤波器、数字滤波器，同时还具有时采样功能；两路同时采样，串行输出，串行数据由cpld转换成24位并行数据；由于该芯片量程是4v，差分输入，所以模拟部分只需再加上简单量程放大电路即可。这样模拟电路十分简单，抗干扰能力强、精度高。2 dsp处理器选择dsp处理器时主要考虑其运算速度、总线宽度和性价比。本系统采样结构24
处理结果通过usb口送计算机显示分析,其结构如图1所示。 该结构图中,cpld和fpga实现模块接口,包括串并转换、8位和32位数据总线间的转换、sram等功能。采样结果经过cpld送至dsp运算处理（fft变换、相关分析、功率谱分析等）后,由fpga和usb接口送至主控计算机存储和显示。计算机应用程序易于实现丰富的图形界面,具有良好的人机接口。 1 模数模块 本系统主要用于振动信号和噪声分析,要求采样精度高,采样频率不超过100khz。根据要求选用crystal公司的cs5396。该芯片原本用于立体声采样,基于∑-δ结构,采样精度高,24位分辨率,120db的动态范围;采样频率32khz、44.1khz、48khz、96khz可选;内部集成采样保持器、模拟低通滤波器、数字滤波器,同时还具有时采样功能;两路同时采样,串行输出,串行数据由cpld转换成24位并行数据;由于该芯片量程是4v,差分输入,所以模拟部分只需再加上简单量程放大电路即可。这样模拟电路十分简单,抗干扰能力强、精度高。 2 dsp处理器 选择dsp处理器时主要考虑其运算速度、总线宽度和性价比。本
据的采集和运算处理，处理结果通过usb口送计算机显示分析，其结构如图1所示。 该结构图中，cpld和fpga实现模块接口，包括串并转换、8位和32位数据总线间的转换、sram等功能。采样结果经过cpld送至dsp运算处理（fft变换、相关分析、功率谱分析等）后，由fpga和usb接口送至主控计算机存储和显示。计算机应用程序易于实现丰富的图形界面，具有良好的人机接口。 1 模数模块 本系统主要用于振动信号和噪声分析，要求采样精度高，采样频率不超过100khz。根据要求选用crystal公司的cs5396。该芯片原本用于立体声采样，基于∑-δ结构，采样精度高，24位分辨率，120db的动态范围；采样频率32khz、44.1khz、48khz、96khz可选；内部集成采样保持器、模拟低通滤波器、数字滤波器，同时还具有时采样功能；两路同时采样，串行输出，串行数据由cpld转换成24位并行数据；由于该芯片量程是4v，差分输入，所以模拟部分只需再加上简单量程放大电路即可。这样模拟电路十分简单，抗干扰能力强、精度高。 2 dsp处理器 选择dsp处理器时主要考虑其运算速度、总线宽度和性价比。本系统采样
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