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可编程逻辑器件在高准确度A/D转换器中的应用

时间:2016-06-26 09:05:08  来源:  浏览量:

  1 引 言

  可编程逻辑器件(PLD)是当今国际上流行的新一代数字系统逻辑器件。它主要是一种“与-或”两级式结构器件,除了具有高速度、高集成度性能之外,其最大的特点就是用户可定义其逻辑功能。因此PLD能够适应各种需求,大大简化系统设计,缩小系统规模,提高系统可靠性,受到广大工程技术人员的青睐。

  可编程逻辑器件种类繁多,性能各异,主要有以下几种基本类型:可编程只读存储器(PROM),现场可编程逻辑阵列(FPGA),编程阵列逻辑(PAL),通用阵列逻辑(GAL)。通用阵列逻辑GAL(Generic ArrayLogic)是新一代的可编程逻辑器件,是采用先进的E2CMOS工艺制造的大规模集成电路,是新产品设计的理想器件。用户可将设计的逻辑电路通过IBM-PC机对GAL芯片编程。编程过程可分为三步:(1)根据设计要求写出与或逻辑表达式的布尔方程;(2)利用编译器,由计算机辅助编程,得到阵列的熔丝图,并验证其正确性;(3)由于GAL的立即电可擦性,把编译器的输出送入编程器。编程器便按已确定的熔丝图将新的内部结构信息存储起来。这种编程方法简单易行。

  2 系统组成与系统设计

  2.1 系统的组成

  我们介绍的系统是一种基于两次采样的高准确度A/D转换器。它的计数容量可达两百万码,相当于六位半的A/D转换器,是目前国内所能做到的一种较高准确度的A/D转换器。它的工作原理是对被测信号进行两次采样:第一次采样由双积分型A/D转换器把被测信号高位转换成对应的数字量N2h。第二次采样的定时积分时间要比第一次采样的定时积分时间延长m倍,并用N2h来定时接通相应的基准电压到求和积分器。定值积分时则改用小基准电压Es/n来进行放电,从而获得与被测信号低位相应的读数N2l。综合两次采样结果,A/D转换器的总计数值为:mnN2h+N2l。它的总体框图如图1所示。

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