张 言

(西安电子科技大学 陕西西安 710071)



基于FPGA的多通道高精度AD采样系统设计

张 言

(西安电子科技大学 陕西西安 710071)

在基于FPGA的永磁直线电机直接推力控制系统中，控制算法需要精确采样永磁直线电机的三相电压与电流，以提高控制系统的性能。针对这一问题，设计了一套基于FPGA的多通道高精度数据采集系统。详细介绍了系统中三相电压与电流的采集电路、输入滤波电路、采样芯片AD7606与FPGA的接口电路以及AD转换的软件设计。通过AD采样程序的仿真，验证了采样系统设计的正确性。通过实验检测，证明系统AD采样结果精度高、误差小，有助于解决直接推力控制算法中电压电流的采样问题，提高系统可靠性。

采样系统； AD7606； AD转换； FPGA

0 引言

在基于FPGA的永磁直线电机直接推力控制系统中，需要对电机的三相电流与三相电压进行实时的采样。FPGA具有出色的数据处理能力与运行速度，有处理复杂问题能力，适用于直线电机电流环[1-2]。但是，FPGA不具有AD采样的能力，所以需要设计外围的AD多通道数据采样电路[3-4]。AD7606是一款集成式8通道同步数据采集系统，采用+5 V单电源供电，可处理±5 V、±10 V真双极性输入信号，可实现16位无失码性能，在高噪声电源条件下也能保持这一特性。基于FPGA的多通道数据采样系统由霍尔传感器、滤波电路、AD采样芯片、FPGA四部分构成，FPGA的型号采用EP3C25Q240。

AD7606的模拟输入有±5 V和±10 V两种范围，所以采集的电压与电流经过滤波电路以后，能直接与AD7606的模拟输入端口相连。AD7606提供并行接口、高速串行接口和并行字节接口，可以与FPGA直接相连。……