一種基于光纖傳輸?shù)谋O(jiān)測信號處理系統(tǒng)

為了再現(xiàn)輸入的模擬信號波形，需要把這個數(shù)字信號通過信號處理變成模擬信號。這個過程是由數(shù)模轉(zhuǎn)換器即D／A轉(zhuǎn)換器來完成的。由于A／D7894_10的十四位輸出是完全補碼形式的，為了簡化電路，同時也防止在操作過程中出現(xiàn)不必要的錯誤，要求所選用的D／A轉(zhuǎn)換器是能以完全補碼串行輸入的。與此同時，它的工作時序和工作速度應(yīng)該和A／D7894_10相匹配。本文采用AD7840作為D／A轉(zhuǎn)換芯片。

AD7840是十六位補碼輸入，電壓輸出方式，滿幅度輸出電壓的范圍為±3 V，雙電源±5 V供電，外接+3 V的參考輸入電壓。可以工作在串行和并行模式，它的串行最高工作時鐘頻率可允許達(dá)到6 MHz，典型功耗為70 mW，它的邏輯控制方便，能用簡單的數(shù)字電路設(shè)計工作時序。它采用24引腳雙列直插式封裝，使用簡單。

它的方式控制及讀時序如表2所示。

任意輸入數(shù)字量和模擬電壓量之間的關(guān)系計算方法如下式所示：

其中：-8192≤N≤8191，VREFIN為AD7840的參考輸入，大小為+3 V。

AD7840的最小分辨電壓是1LSB=FS／16 384=6／16384=366μV，其中6表示它的輸出電壓的峰-峰值為6 V，16 384是它的最大的可能輸入編碼。

當(dāng)AD7840的外圍和時序得到了滿足后，它就把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號了。

4 處理結(jié)果及分析

4.1 處理結(jié)果

4.1.1 萬用表測量結(jié)果

把光纖傳來的數(shù)字信號送到它的輸入端，用萬用表測量的結(jié)果如表3所示，最后用雙蹤示波器得到的結(jié)果如圖3所示。

4.1.2 示波器觀察結(jié)果

示波器觀察結(jié)果如圖3所示。

4.2 結(jié)果分析

系統(tǒng)分別對信號進行數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換處理，采用光信號傳輸，用光纖作為傳輸信號通道。所設(shè)計的系統(tǒng)體積小，重量輕，性能良好，實時性強，可以遠(yuǎn)距離辦公，能實現(xiàn)程序控制，監(jiān)測手段安全可靠。經(jīng)過這樣的處理和傳輸后在一定的速率范圍內(nèi)可以達(dá)到相對準(zhǔn)確的程度，通過示波觀察后發(fā)現(xiàn)信號基本得到了再現(xiàn)。實踐證明這種方法經(jīng)濟實用，且電壓越高，經(jīng)濟效益越好。