[发明专利]基于FPGA的低成本、高精度的16位A/D转换器

说明书

技术领域

本发明属于A/D转换器领域，尤其涉及高精度16位的A/D转换器。

背景技术

目前，随着电子类产品的大范围推广，模拟量向数字量的转换即A/D转换的应用极为广泛。现在通行的A/D转换大都是依靠专用的A/D转换芯片实现的。目前8位和12位的A/D转换芯片价格相对便宜一些，16位的A/D转换芯片价格相对较高一些。一般的A/D转换芯片无法保证精度，精度高的A/D转换芯片成本也高。随着系统功能的集成度越来越高，FPGA的应用也越来越广泛，一般使用FPGA的电路中，往往有大量的IO口被闲置，在实现16位的A/D转换中，使用16位的A/D转换芯片，会增加产品的成本。

发明内容

本发明的目的是利用现有的FPGA控制器资源，研究设计一种低成本、高精度的A/D转换电路。不使用高精度的16位的A/D转换芯片，用价格较为便宜的16位的D/A转换芯片实现高精度的A/D转换。

本发明的技术解决方案是：一种基于FPGA的高精度的16位A/D转换器，包括接口电路、控制器、D/A转换器和比较反馈器，其特征在于所述的控制器由FPGA构成，所述的比较反馈器是运算放大器，所述的D/A转换器是16位D/A转换芯片，控制器通过数据线和信号控制线与接口路和D/A转换器通信，D/A输出器通过数据线与比较反馈器通信，比较反馈器通过数据线与控制器通信。

本发明所述的一种基于FPGA的高精度的16位A/D转换器，其特征在于所述的控制器是XILINX公司的SpartanII-50芯片。

本发明所述的基于FPGA的高精度的16位A/D转换器，其特征在于所述的D/A转换芯片是AD420芯片。

本发明所述的基于FPGA的高精度的16位A/D转换器，其特征在于所述的比较反馈器是LM124运算放大器。

本发明的一种基于FPGA的高精度的16位A/D转换器的转换程序，转换程序包括运行的系统软件，系统软件包括实时消息处理程序、数字量信号输出程序、反馈值采集程序和调整控制程序，其特征在于所述的实时消息处理程序为FPGA中运行的主程序，所述的数字量信号输出程序、反馈程序和调整程序同时在FPGA中完成，所述的转换程序得流程是：需要转换的模拟量值输入至比较器的一端，控制器的FPGA输出的数字量值经D/A转换器转换为对应的模拟量值，输出控制器的FPGA输出的数字量值经D/A转换器转换为对应的模拟量值至比较反馈器中，在比较反馈器中将控制器的FPGA输出的数字量值经D/A转换器转换为对应的模拟量值与需要转换的模拟量值进行比较，将比较值反馈至，控制器的FPGA中，FPGA通过对比较值的判断，校正输出，重复上述流程，直至在比较反馈器中将控制器的FPGA输出的数字量值经D/A转换器转换为对应的模拟量值与需要转换的模拟量值的比较值为零，控制器的FPGA输出的数字量值即为需转化的模拟量的转化值。

与现有技术相比较，本实用新型的优点在于：

(1)本发明比一般的A/D转换芯片精度高，可以实现高精度、快速的A/D转换。

(2)本发明提供了一种节约型的设计模式，利用系统现有资源实现A/D转换，节约了成本。

(3)本发明拓展了A/D转换的思路，为集成化设计进行了探索。

附图说明

本发明有附图一幅，是发明的结构示意图。

具体实施方式