基于FPGA的模数转换器的设计.doc
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1、基于FPGA的模数转换器的设计数字系统已经越来越广泛地应用到现实世界的各个领域中,绝大多数数字系统无法直接处理现实世界中的信号,必须采用ADC器件把模拟信号转换成数字信号后才能处理。FPGA和DSP处理器是数字信号处理的两大主流技术。随着技术的发展和进步,一些FPGA器件集成了一些模拟电路以及混合信号处理模块,比如集成温度监控二极管。Actel公司的混合FPGA系列已经集成ADC、DAC、PGA(Programmable Gain Amplifier)、电压参考基准源和RC(Resistance Capacitance)振荡器。Xilinx公司的V5系列FPGA集成电压和温度监控ADC,用户可
2、以直接通过JTAG下载调试接口读取电压和温度值。但这些单元物理位置固定,灵活性受限,仅限于特定的应用。而采用FPGA的LVDS接收器来实现ADC,逻辑电路完全在FPGA内部实现,可重新配置,扩展性好,需要的外围器件少,使FPGA能直接进行混合信号处理。1 ADC原理 ADC的核心是调制器和数字滤波器。调制原理在半个多世纪前已经提出,但在20世纪90年代才广泛应用到ADC设计中。 ADC的模型1如图1所示。从图中可以看到,架构的ADC主要由左边方框内模拟调制器和右边的数字滤波器组成。调制器包含1个积分器、1个ADC和1个构成反馈环路的DAC。其中积分器用离散时间表示,以方便采用Z变换分析。e(n
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