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[参考译文] 数据采集系统的前端设计

Guru**** 2584355 points


请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/634558/front-end-design-of-data-acquisition-system

大家好,

我的项目是为照片传感器设计数据采集系统。 我在FPGA设计和编程方面拥有丰富的经验,但在前端模拟设计方面的经验非常有限。 我对放大器,滤波器和ADC有很好的了解。 我对ADC和FPGA接口没有任何经验。  

问题-

1.如何描述来自光电传感器的模拟电压信号? 另外,我应该采取哪些步骤来将原始模拟信号与前端信号调节电路连接起来?

2.有人可以建议任何有助于实施前端设计的文档吗?

谢谢!

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    您好,Vivek,

    首先,下面是一份包含有关光电二极管的大量信息的文档,包括它们的工作原理,如何对它们进行建模以及基本电路配置: e2e.ti.com/.../an_2D00_photodiode_2D00_parameters_2D00_characteristics.pdf

    您需要使用互阻抗放大器将通过光电二极管的电流转换为电压。 下面是一个TI设计,它介绍了设计光电二极管互阻抗放大器的基本知识:  

    最后,您可能需要添加一些额外的增益,以将信号纳入所连接的ADC的全刻度范围。 如果要将ADC中的错误降至最低,则需要仔细设计此阶段。 我们有一个有用的TI Precision Labs系列,它讨论了如何选择一个运算放大器来驱动ADC以及如何设计它以将错误最小化。 您可以在此处找到此系列:  

    本系列还深入介绍了ADC参数和不同的输入架构,这也很有用。 希望这能有所帮助!

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    您好,Zak,

    非常感谢您的宝贵回复。 TI精密实验室的培训视频和跨阻抗放大器的文档将非常有用!

    关于应用-我们正在使用的照片传感器是一个光电倍增管(PMT)。 PMT与前置放大器( 堪培拉2007型)相结合,可将电流输出转换为电压信号。 我很抱歉以前没有提到这一点。 前置放大器的输出为阳极(可选50欧姆电阻,并联连接;交流耦合)。 我已附上前置放大器的数据表!  

    我是否应该使用宽带变压器来执行交流耦合,然后进行信号调节? 调节信号的最佳方式应该是什么?

    我正在寻找采样速率介于200MSPS (最小)和400MSPS (最大)之间的ADC。

    请告诉我。

    再次感谢您的帮助。 非常感谢!e2e.ti.com/.../Model_2D00_2007_2D00_2007P_2D00_SS_2D00_CSP0071.pdf</s>2007 0071.

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    您好,Vivek,

    感谢您分享此信息。 有鉴于此,我认为我不是帮助您处理此应用程序的最佳人选。 我将把这个岗位移到高速转换器组,因为他们将更熟悉这种信号链设计。
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    感谢Zak这样做!