流水型A/D具有多通道同时采样、并行输出和采样频率可编程等特点,已被广泛应用于X射线、雷达、超声波以及磁共振成像等超高速数据采集系统。针对X射线多道能谱分析仪,研究了基于流水线型A/D的数据采集系统。采用FPGA设计了基于AD9226和AD9650的X射线多道能谱分析仪数据采集系统,并分析了流水线型A/D分辨率与采样速率对多道分析性能的影响。试验结果表明,高精度流水线型A/D可提高X射线数据采集系统性能,有效改善多道能谱分辨率。 设计与研发34水结构，其在每个时钟周期的上升沿捕获一个采样，八个周期后输出转换结果。图2AD9226的采样时序AD9650也使用多级流水线结构，采用DCO来控制内部所有转换，A/D采样是在DCO的低电平完成。图3为其时序图，图中TPD为数据延迟时间，最小值2.8ns，最大值为4.2ns。图3AD9650的采样时序在FPGA内部开发ADC采样模块对接收到的信号进行采集。时钟通过QUARTUSII开发环境中自带的IP核PLL(锁相环)进行倍频或分频，然后经内部全局布线资源驱动。使时钟到达芯片内部任何寄存器和其他单元时钟输入端的时钟倾斜和抖动都最小，驱动能力强，保证同步时序设计的时钟质量最佳，本文由公司网站张家港缩管机网站采集转载中国知网整理!  http://www.suoguanji.cn/分析仪数据采集系统-电动折弯机数控滚圆机滚弧机折弯机张家港液压缩管机从而提高设计的稳定性和可靠性[2]。本设计中由FPGA提供时钟源，ADC的采样频率15MHZ。3实验仿真3.1软件仿真ModelSim是支持VHDL和Verilog混合仿真的仿真器，仿真环境友好。通过MATLAB生成理想的数字信号，以十六进制的形式存放在数据文件中；编写testbench文件读取数据作为输入激励进行功能仿真。以上过程主要完成时序逻辑及功能调试，通过ModelSim可以对各个中间信号进行分析。ModelSim仿真可避免硬件中ADC前端各模块引入的性能损失，准确评估Verilog的实现性能，同时节省了大量编译综合布局布线的时间。图4、图5分别为AD9226和AD9650的采集仿真波形图，由图可知，采样时序和逻辑均符合程序设计的思路，可达到预期效果。3.2硬件仿真经过软件仿真证明其时序逻辑的正确性后，将代码通过JIAG烧写到FPGA的板子上进行硬件调试，用信号发生器生成模拟信号，并将模拟信号进行模数转换。QuartusII在内部嵌入集成有逻辑分析仪，使用它进行在线调试能够捕获和实时显示信号的当前状态，可保证时序的正确性。SignalTapII的采样深度高达128K，支持多个通分析仪数据采集系统-电动折弯机数控滚圆机滚弧机折弯机张家港液压缩管机本文由公司网站张家港缩管机网站采集转载中国知网整理!  http://www.suoguanji.cn/