[实用新型]一种基于AD9851的高精度等效采样系统

说明书

技术领域

本实用新型属于电子技术领域，尤其涉及一种基于AD9851的高精度等效采样系统。

背景技术

伴随着数字化技术的发展，电子计算机、通讯设备、音频和视频技术进入科研、生产、军事技术和经济生活领域，直至家庭和个人，人们已经进入高度数字化的时代。并且，现代电子系统逐渐向高频方向发展，使得高速处理器及高速电路系统在实际中的需求越来越大。

DDS(Direct Digital Frequency Synthesis)是直接数字频率合成的简称，能直接在基准时钟的准确相位控制下获得合成频率输出，具有良好的频率分辨率和快速的变频性能。数字合成技术使信号源变得非常轻便，且覆盖频率范围宽、输出动态范围大、容易编程、适用性强、使用方便。DDS的基本原理是利用采样定理，通过查表法产生波形。DDS有专有集成芯片，DDS芯片主要由相位累加器、波形ROM、D/A转换器和低通滤波器构成。时钟频率给定后，输出信号的频率取决于频率控制字，频率分辨率取决于累加器位数，相位分辨率取决于ROM的地址线位数，幅度量化噪声取决于ROM的数据位字长和D/A转换器位数。

传统的采样时钟的多数由CPU直接产生方波信号，或者通过控制晶振分频得到相应的时钟信号。然而，在这些方法中，由于控制字位数的限制使得产生的频率无法具有高度稳定性，并且可能会存在频移和相移的问题，使得采样结果无法满足工程要求。针对目前高频信号的发展趋势和对高频信号采样的需求，以及DDS集成芯片高性能的特点，将DDS集成芯片应用于高频信号采样上就显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种精度高、稳定性好，采样率高，噪声系数低信噪比高的适于高频信号等效采样的采样系统。其可响应频带宽理论上可达GHz。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种基于AD9851的高精度等效采样系统，包括待采样信号，还包括待采样信号依次连接的高速比较器和数模系统隔离模块，数模系统隔离模块分别连接的FPGA、AD转换模块和AD9851芯片，AD9851芯片连接的采样保持模块；待采样信号依次连接采样保持模块和AD转换模块。

在上述的基于AD9851的高精度等效采样系统中，高速比较器采用TLV3501芯片滞回电压比较器电路。

在上述的基于AD9851的高精度等效采样系统中，数模系统隔离模块采用ISO7240芯片。

在上述的基于AD9851的高精度等效采样系统中，AD转换模块采用ADS805芯片及其配置电路，前级THS4151全差分放大器实现单转双电路输入给ADS805芯片进行采样。

在上述的基于AD9851的高精度等效采样系统中，采样保持模块选用AD783芯片及其配置模块，待采样信号连接AD783芯片的2号管脚，AD9851芯片连接AD783芯片的7号管脚，AD转换模块连接AD783芯片的8号管脚。

在上述的基于AD9851的高精度等效采样系统中，AD9851芯片、TLV3501芯片、ISO7240芯片、ADS805芯片和AD783芯片的电源管脚上均连接有10uF电容和0.1uF高频瓷片电容，用于去耦。

本实用新型的有益效果是：精度高、频率稳定性温度稳定性高、可响应频带宽理论上可达GHz、响应快、噪声系数低信噪比高，适用于高频信号的等效采样。

附图说明

图1：为本实用新型一个实施例系统结构示意图；

图2：为本实用新型一个实施例带有滞回电压的测频比较器电路图；其中，图2(a)为TLV3501芯片比较器连接电路图；图2(b)为比较器的滞回电压示图；图2(c)为输出为高电平时，比较器的简化电路图；图2(d)为输出为低电平时，比较器的简化电路图；

图3：为本实用新型一个实施例隔离芯片ISO7240的配置图；

图4：为本实用新型一个实施例AD9851芯片电路图；

图5：为本实用新型一个实施例的ADS805芯片及其配置电路图；

图6：为本实用新型一个实施例等效采样芯片AD783及其配置电路图；

图7：本实用新型一个实施例等效采样芯片AD783通过matlab中simulation仿真的结果图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式进行详细描述。