基于FPGA的多通道高精度AD采样系统设计
2017-07-05张言
常州信息职业技术学院学报 2017年3期
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。……
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