基于FPGA的自適應(yīng)數(shù)字傳感器設(shè)計
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1．2 程控放大器設(shè)計
要實現(xiàn)小信號的采集就要對不同幅值的電壓信號進(jìn)行分檔放大，這就是程控放大器的作用。自適應(yīng)數(shù)字傳感器的程控放大器采用AD8251和AD8253級聯(lián)的方式，如圖2所示。其中，輸入信號通過程控放大器的同向輸入端“IN+”輸入，通過“OUT輸出。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/190154.htm
AD8251的可選放大倍數(shù)為1、2、4、8，AD8253的可選放大倍數(shù)為1、10、100、1000；二者組合使用，可選放大倍數(shù)為1、2、4、8、10、20等；二者的放大倍數(shù)由1A0、1A1、1A2、1A3四個控制端來調(diào)整，根據(jù)輸入信號的范圍，設(shè)置程控放大器的增益，如表1所示。
2 增益自動切換設(shè)計
增益自動切換控制是自適應(yīng)數(shù)字傳感器中最核心的模塊，增益的選擇由FPGA內(nèi)部的增益自動切換控制模塊自動完成，增益自動切換是根據(jù)外部輸入模擬信號的幅值自動選擇合適的增益，以保證測量值有足夠的分辨力和準(zhǔn)確度。在系統(tǒng)上電工作的過程中，FPGA內(nèi)部的增益自動切換控制單元將對A／D的每一個采樣點進(jìn)行比較運算，高于門限電壓時就進(jìn)入高一級的門限電壓比較，低于門限電壓時則進(jìn)入低一級的門限電壓比較，最后按照增益檔位進(jìn)行相應(yīng)的放大。
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