资源描述：
《以ad9220为核心的高速模数转换电路在核探测中的应用_杨全玖》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、电子设计中文核心期刊《微计算机信息》(嵌入式与SOC)2006年第22卷第10-2期文章编号:1008-0570(2006)10-2-0092-02以AD9220为核心的高速模数转换电路在核探测中的应用HighSpeedAnalog-to-DigitalConversionCircuitBaseonAD9220inNuclearDetection(郑州大学)杨全玖张大伟吕宗芳赵书俊Yang,QuanjiuZhang,DaweiLv,ZongfangZhao,Shujun摘要:在核探测领域中,需要高速数据采集,而高速模数转换电路是关键。介绍了以AVR
2、单片机ATmega128为控制器,高速模数转换器AD9220为核心的高速模数转换电路的设计与实现,给出该电路在γ射线探测系统中的具体应用。关键词:核探测;数据采集;模数转换;AVR单片机中图分类号:TP335;TL816文献标识码:BAbstract:Innucleardetectionfield,itneedshighspeeddateacquisition,andhighspeedanalog-to-digitalconversioncircuitisitskey.Basedonhighspeedanalog-to-digitalconvert
3、erAD9220,adoptingAVRchipmicroprocessorATmega128ascontroller,design技andimplementationofthehighspeedanalog-to-digitalconversioncircuitisintroducedinthispaper.Italsoshowsitsidiographicapplicationinγdetectionsystem.术Keywords:NuclearDetection,DataAcquisition,Analog-to-DigitalConver
4、sion,AVRChipMicroprocessor创在核探测领域中,需要高速数据采集,其探测通16MHz的高速运算放大器,输入阻抗为1013Ω,用其道必须具有高速模数转换电路,对探测器输出信号进构成射极跟随器,极大地提高输入阻抗。VINB此时和新行采集。以探测γ射线为例,γ射线探测器输出信号多VREF都作为参考电压输入端,MC1403是输出2.5V为1～2μs的脉宽,若要对其峰值进行采集,探测通道的参考电压模块;SENSE是参考电源选择端(当其为的采集速率必须大于1MS/s。目前典型的模数转换电高电平时,AD9220选择外部参考电源);CAPB和
5、路大部分是采用C51系列单片机作为控制器,选用CAPB两端通过采用耦合电容网络来减小了参考端的AD574、AD674、AD774、AD1674作为模数转换器,这电压噪声;CML是公共端;CLK是模数转换时钟输入种电路的模数转换速率最高为100KS/s。如果采用上端,该时钟信号由ATmega128产生。述方法,根本不能满足要求。我们设计的高速模数转换电路是采用AVR单片机ATmega128作为主控制器,取代C51系列单片机,选用高速模数芯片AD9220(10MSPS)代替原来的AD1674(100KSPS)作为模数转换器,转换速率高,可以达到5MS/
6、s。实验证明,该电路应用到γ射线探测系统中,将整个系统探测通道的采集速率提高了几十倍。下文将对该电路的设计原理及其在γ射线探测系统的应用作详细介绍。图1AD9220采用外部参考源单端输入方式的外围电路AD9220进行模数转换的时序如图2所示,tC为模1AD9220的工作原理数转换时钟周期(tC≥100ns),tOD是数据输出延时(8ns≤AD9220是ADI公司一款性能优良的12位高速tOD≤19ns)。从图中可以看出,每次采样量化需要一个模数转换器,转换速率可高达10MSPS,具有单端和差时钟周期,数据输出滞后3个时钟周期。分模拟输入方式,内部含
7、有采样保持电路,可选择内部参考源和外部参考源。以选择外部参考源的单端输入方式为例,AD9220的外围电路如图1所示,电压输入范围为0～5V。图中VINA是信号输入端。AD823是带宽为杨全玖:副教授图2AD9220模数转换的时序图-92-360元/年邮局订阅号:82-946《现场总线技术应用200例》您的论文得到两院院士关注电子设计射线探测器、放大电路、峰值保持电路、高速模数转换2AD9220模数转换电路设计电路、USB接口电路和PC机组成。AD9220模数转换电路的速率取决于输入时钟的探测器输出与γ射线能量成正比的电压脉冲经频率,由于C51系列单
8、片机机器周期为12个时钟周过放大后进入峰值保持电路,ATmega128控制期,工作频率为12MHz时只能达到1MIPS的性
