基于FPGA的高速AD7903驱动设计与实现

苏 锐 合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院 安徽合肥 230009



基于FPGA的高速AD7903驱动设计与实现

苏 锐 合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院 安徽合肥 230009

【文章摘要】

高速AD采集目前在激光干涉位移测量中起到重要作用，AD采集的速度以及分辨率直接决定了干涉测量的分辨率。本文设计了一种基于FPGA驱动的高速AD7903采集系统，包括硬件以及软件设计，并最终对采样数据进行比较，通用性较强。

【关键词】

AD7903；高速采集；FP

引言

随着电子技术发展，高速数据采集系统对科学研究以及工业生产有着重要的作用，其中高速AD就是实现数据采集的主要方式之一。本文使用全差分双通道AD7903实现数模转换，该芯片最高采样率1Msp，采用串行数据接口，FPGA提供采样时序控制。在设计过程中，首先使用Modelsim仿真，之后在硬件平台实测，使用singal tap观测采集的数据。

1　系统硬件设计

AD7903是一款全差分双通道的高速AD，内部2个ADC采用单电源（VDDX）供电。整个AD外围电路包括前端运放驱动，参考电压输入，电源模块以及AD7903。其中前端运放选用的是ADA4941，参考电压选用的是ADR435，图1是设计的电路前置运放部分的原理图，主要是为了将单端信号输入变成差分信号给后端AD使用，电阻取值可以按照信号输入范围来确定，本文中信号Vpp=10V，差分信号范围是0～5V，具体可参考ADI公司的CN0032电路笔记。

图1　电路前置运放部分原理图

图2　3线无繁忙模式时序

图3　modelsim仿真时序图

2　AD7903控制时序设计

AD7903是一款集成多功能串行端口接口（SPI）的器件，并且在使用独立电源VIOx时，与1.8V、2.5V、3.3V以及5V逻辑电平兼容，本设计采用的是3.3V逻辑电平，VIOx接入的是3.3V。……