数据采集卡制造技术

本实用新型专利技术提供了一种性能可靠且增益可调的数据采集卡。其包括：信号输入通道模块，具有多个输入通道；耦合选择模块，包括两个单刀双掷开关，其中一个单刀双掷开关输入端与DC/AC转换模块通过导线连接，另一个单刀双掷开关输入端与选择电路通过导线连接；π衰减模块的输入端分别连接两个单刀双掷开关输出端；两级运放电路包括一级差动放大器和二级差分放大器；共模滤波电路输入端连接二级差分放大器输出端,共模滤波电路输出端与ADC芯片的信号输入端相连接；FPGA处理器的数据输入端连接ADC芯片的信号输出端且连接触发通道信号端，FPGA处理器的数据输出端连接PXIe接口模块。处理器的数据输出端连接PXIe接口模块。处理器的数据输出端连接PXIe接口模块。

【技术实现步骤摘要】
数据采集卡


[0001]本技术涉及一种数据采集卡，属于计算机通信，计算机辅助测试及自动测试领域。

技术介绍

[0002]数据采集是指对设备被测的模拟或数字信号，自动采集并送到上位机中进行分析、处理。数据采集卡，即实现数据采集功能的计算机扩展卡，可以通过USB、PXI、PCI、PCI Express、火线（1394）、PCMCIA、ISA、Compact Flash、485、232、以太网、各种无线网络等总线接入计算机。
[0003]目前市场上的开发一种数据采集卡存在成本高，性能差的问题。

技术实现思路

[0004]本技术目的是提供了一种性能可靠且增益可调的数据采集卡。
[0005]本技术为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
[0006]一种数据采集卡，包括信号输入通道模块、耦合选择模块、π衰减模块、两级运放电路、共模滤波电路和FPGA处理器，其中：
[0007]信号输入通道模块，具有多个输入通道；
[0008]耦合选择模块，包括两个单刀双掷开关，其中一个单刀双掷开关输入端与DC/AC转换模块通过导线连接，另一个单刀双掷开关输入端与选择电路通过导线连接；
[0009]π衰减模块的输入端分别连接两个单刀双掷开关输出端；
[0010]两级运放电路包括一级差动放大器和二级差分放大器，一级差动放大器输入端连接π衰减模块的输出端，一级差动放大器输出端连接二级差分放大器输入端；
[0011]共模滤波电路输入端连接二级差分放大器输出端, 共模滤波电路输出端与ADC芯片的信号输入端相连接；
[0012]FPGA处理器的数据输入端连接ADC芯片的信号输出端且连接触发通道信号端，FPGA处理器的数据输出端连接PXIe接口模块。
[0013]所述数据采集卡优选方案，共模滤波电路包括四个共模电容和两个电感，两个电感均经第一电阻连接二级差分放大器输出端和经第二电阻连接ADC芯片的芯片的信号输入端，四个共模电容两两并联，且四电容的均有一端共地。
[0014]所述数据采集卡优选方案，选择电路包括两组，每组包括串联的电容与电阻。
[0015]所述数据采集卡优选方案，一级差动放大器的芯片信号为LMH6552,二级差分放大器的芯片信号为LMH6882,一级差动放大器和二级差分放大器之间通过电阻连接。
[0016]本技术的优点在于：
[0017]1. 输入信号支持50Ω阻抗匹配，利用π衰减网路实现输入50Ω阻抗匹配和信号固定增益衰减控制。
[0018]2. 采用两级运放调整增益，第一级为固定增益、第二级为可调增益。另外使用第
一级运放实现单端信号转为差分信号，可实现不同信号多档位调节，对信号准确性有很好的兼容性。
附图说明
[0019]附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。
[0020]图1为本技术实施例的结构示意图。
[0021]图2为本技术实施例的两级运放电路示意图。
具体实施方式
[0022]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0023]参考图1，一种数据采集卡，包括信号输入通道模块、耦合选择模块、π衰减模块、两级运放电路、共模滤波电路和FPGA处理器，其中：
[0024]信号输入通道模块，具有输入通道Cho、Ch1、Ch2、Ch3；
[0025]耦合选择模块，包括两个单刀双掷开关，其中一个单刀双掷开关K1输入端与DC/AC转换模块通过导线连接，另一个单刀双掷开关K2输入端与选择电路通过导线连接, 选择电路包括两组，每组包括串联的电容C1与电阻R1；
[0026]π衰减模块的输入端分别连接两个单刀双掷开关输出端；
[0027]两级运放电路包括一级差动放大器和二级差分放大器，一级差动放大器输入端连接π衰减模块的输出端，一级差动放大器输出端连接二级差分放大器输入端；
[0028]共模滤波电路输入端连接二级差分放大器输出端, 共模滤波电路输出端与ADC芯片的信号输入端相连接；
[0029]FPGA处理器的数据输入端连接ADC芯片的信号输出端且连接触发通道TRG信号端，FPGA处理器的数据输出端连接PXIe接口模块。
[0030]本实施例中，共模滤波电路包括四个共模电容C和两个电感L，两个电感L均经第一电阻R3连接二级差分放大器输出端和经第二电阻R4连接ADC芯片的芯片的信号输入端，四个共模电容C两两并联，且四电容的均有一端共地。
[0031]参考图2，一级差动放大器的芯片信号为LMH6552,二级差分放大器的芯片信号为LMH6882,一级差动放大器和二级差分放大器之间通过电阻R2连接。一级差动放大器为固定增益、第二级差分放大器为可调增益。另外使用级差动放大器实现单端信号转为差分信号。可实现不同信号多档位调节，对信号准确性有很好的兼容性。
[0032]以本案设计为例，需要输入到ADC的满量程电压（750mv或者800mv）:信号输入
±
40mV到
±
1V时，衰减系数为0.1和1，LMH6882（VGA）增益如下和LMH6552固定增益为0.5，具体数据如下表 ：
[0033][0034]最后应说明的是：以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数据采集卡，其特征在于：包括信号输入通道模块、耦合选择模块、π衰减模块、两级运放电路、共模滤波电路和FPGA处理器，其中：信号输入通道模块，具有多个输入通道；耦合选择模块，包括两个单刀双掷开关，其中一个单刀双掷开关输入端与DC/AC转换模块通过导线连接，另一个单刀双掷开关输入端与选择电路通过导线连接；π衰减模块的输入端分别连接两个单刀双掷开关输出端；两级运放电路包括一级差动放大器和二级差分放大器，一级差动放大器输入端连接π衰减模块的输出端，一级差动放大器输出端连接二级差分放大器输入端；共模滤波电路输入端连接二级差分放大器输出端, 共模滤波电路输出端与ADC芯片的信号输入端相连接；FPGA处理器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡广建，李清石，刘强，
申请(专利权)人：山东浪潮科学研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：