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根据正交矢量扩大的MRS信号收集模块规划—- 收集模块硬件规划(一)

第四章采集模块硬件设计4.1电源与地线部分核磁共振找水仪采用2节12V电池供电,本模块的电源输入为24V.设计中需要用到模拟±5V、数字+5V和数字+3.3V,所以需要用DC-DC模块进行电平转换。电

第四章收集模块硬件规划

4.1电源与地线部分

核磁共振找水仪选用2节12V电池供电,本模块的电源输入为24V.规划中需求用到模仿±5V、数字+5V和数字+3.3V,所以需求用DC-DC模块进行电平转化。电路图如图4.1所示。



首要体系24V电源通过接口P1输入DC-DC模块,二极管D1、D2起维护效果,%&&&&&%C3进行滤波。DC-DC模块有2组输出,分别为±12V、AGND和VCC(+5V)、DGND,如图4.1(a)所示。其间,±12V组通过三端7805、7905转化成±5V和AGND给模仿部分供电,如图4.1(b)所示;VCC组给数字部分供电,数字部分有用到3.3V的,由VCC通过电平转化芯片REG1117-3.3转为3.3V供应,如图4.1(c)所示。

在制作PCB电路板时,将模仿和数字部分分隔布局,并把它们放在板上的特定区域,这样可以使地层比较简单分隔,运用起来比较便利。数字地层和模仿地层在板上的A/D转化器邻近连用0欧电阻衔接.

4.2相敏检测器电路

4.2.1相敏检测器规划要求

本模块中的相敏检测器是使用CPLD和D/A转化器完成MRS信号和参阅正弦信号相乘。由CPLD中的FLASH存储正弦波的波形,直接输入D/A转化器的数字输入端,扩大后的MRS信号输入D/A转化器的参阅输入端,D/A转化器输出两路信号相乘后的成果,要求D/A转化器为乘法型。

核磁共振扩大器输出的扩大后的MRS信号起伏规模为-2.5V~+2.5V,要求D/A转化器参阅电压输入规模要大于±2.5V.

规划CPLD发生一个周期的正弦波用256个点,正弦波频率规模为1300Hz~3000Hz(全球拉莫尔频率规模),CPLD输出数字量的频率最快为768KHz,这就要求D/A转化器的树立时刻在1.3μs以内。再考虑到精度、速率等问题,D/A转化器需求满意以下几个要求:

1、16位以上并行;

2、乘法型;

3、树立时刻 <1.3us;

4、参阅输入规模大于±2.5V。


4.2.2D/A 转化器芯片挑选


通过归纳考虑,挑选DAC8820作为本模块中的D/A转化器芯片。DAC8820的首要技术指标有:

1、16位并行;

2、4象限乘法型;

3、树立时刻:0.5μs;

4、参阅输入规模:±15V.

因为DAC8820输出为电流型,所以应用时需求用运放转化成电压输出,电路图如图4.2所示。

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