本实用新型专利技术涉及一种逐次逼近寄存器型模数转换器采样装置，包括模数转换器和采样电路，模数转换器为逐次逼近寄存器型模数转换器，采样电路包括基准电压源、仪表放大器、电压跟随器和采样电阻，基准电压源、仪表放大器和电压跟随器依次连接，基准电压源与模数转换器连接，电压跟随器分别与模数转换器和采样电阻连接。与现有技术相比，本实用新型专利技术采用逐次逼近寄存器型模数转换器，并且利用基准电压源、仪表放大器、电压跟随器，可以提高精度，降低动态噪声。
A successive approximation register type ADC sampling device
【技术实现步骤摘要】
一种逐次逼近寄存器型模数转换器采样装置
本技术涉及一种采样装置，尤其是涉及一种逐次逼近寄存器型模数转换器采样装置。
技术介绍
光纤惯性测量单元是测量物体三轴姿态角以及加速度的装置，可用于导航、控制和动态测量，其中加速度计检测物体在载体坐标系统独立三轴的加速度信号。通常情况下，数字采样过程中加速度计采用电流输出方式，通过精密电阻采样将加速度计直接输出的电流信号转换为电压信号，然后采用精密仪表放大器对电压信号进行放大，经过放大后的信号通过模数转换器(ADC)后变成串行数字信号送给航姿解算模块进行数据处理。目前使用的ADC采样电路在进行加速度计的采样过程中，存在精度不高、动态噪声大、带宽不够等不足之处，并且随着光纤惯性测量单元小型化、低成本的发展趋势，作为部件的加计采样电路面临相同的问题。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种逐次逼近寄存器型模数转换器采样装置。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种逐次逼近寄存器型模数转换器采样装置，包括模数转换器和采样电路，所述模数转换器为逐次逼近寄存器型模数转换器，所述采样电路包括基准电压源、仪表放大器、电压跟随器和采样电阻，所述基准电压源、仪表放大器和电压跟随器依次连接，所述基准电压源与模数转换器连接，所述电压跟随器分别与模数转换器和采样电阻连接。所述装置还包括运算放大器，该运算放大器设于基准电压源和仪表放大器之间。所述模数转换器为AD4002，所述装置还包括用于输出1.8V电压的第一电源芯片和用于输出3.3V电压的第二电源芯片，所述第一电源芯片和第二电源芯片的输出端均与模数转换器连接。所述装置还包括隔离芯片，该隔离芯片与模数转换器的SPI接口连接。所述第一电源芯片和第二电源芯片的输入端均连接至15V电源。所述基准电压源为ADR4540。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：1)采用逐次逼近寄存器型模数转换器，并且利用基准电压源、仪表放大器、电压跟随器，可以提高精度，降低动态噪声。2)模数转换器采用AD4002，可以减少信号链功率、降低信号链复杂性以及实现更高的通道密度，高阻模式与长时间采集相结合，消除了对专用高功率、高速ADC驱动器的需要，因此使更多的低功耗精密放大器可以直接驱动此ADC并提供最佳的性能。3)在SPI接口设置隔离芯片，可以降低干扰。附图说明图1为本技术的结构示意图；其中：1、模数转换器，2、基准电压源，3、运算放大器，4、仪表放大器，5、电压跟随器，6、采样电阻，7、第一电源芯片，8、第二电源芯片，9、隔离芯片。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。本实施例以本技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施例。一种逐次逼近寄存器型模数转换器采样装置，如图1所示，包括模数转换器1和采样电路，模数转换器1为逐次逼近寄存器型模数转换器，采样电路包括基准电压源2、仪表放大器4、电压跟随器5和采样电阻6，基准电压源2、仪表放大器4和电压跟随器5依次连接，基准电压源2与模数转换器1连接，电压跟随器5分别与模数转换器1和采样电阻6连接。装置还包括运算放大器3，该运算放大器3设于基准电压源2和仪表放大器4之间。模数转换器1为AD4002，装置还包括用于输出1.8V电压的第一电源芯片7和用于输出3.3V电压的第二电源芯片8，第一电源芯片7和第二电源芯片8的输出端均与模数转换器1连接。装置还包括隔离芯片9，该隔离芯片9与模数转换器1的SPI接口连接。第一电源芯片7和第二电源芯片8的输入端均连接至15V电源。基准电压源2为ADR4540，本实施例中，运算放大器3和电压跟随器5采用ADA4007-2，仪表放大器4为LTC2053，第一电源芯片7采用LT1962-1.8，第二电源芯片8采用LT1962-3.3，隔离芯片9可以采用6N137或ADuM315x。此外，由于各部分的型号确定，本领域技术人员可以在已知各部件型号的情况下不需要经过创造性劳动设计相应的外围电路，为了不使专利技术手段模糊，因此本申请不再赘述。其中使用的AD4002为一款低噪声、低功耗、高速的18位无失码精密SAR-ADC，它结合了多种易用特性，可以减少信号链功率、降低信号链复杂性以及实现更高的通道密度。高阻模式与长时间采集相结合，消除了对专用高功率、高速ADC驱动器的需要，因此使更多的低功耗精密放大器可以直接驱动此ADC并提供最佳的性能。此外，其吞吐速率可达2MSPS，具有SPI可编程模式，积分非线性最大±3.2LSB，信噪比较高，转换时间快，无延时/流水线延迟等特点。装置中还使用了超低噪声、低功耗、高精度的基准电压源ADR4540，低温漂、低失调电压的高精准度仪表放大器LTC2053，具有极低失调电压和漂移，以及低输入偏置电流、噪声和功耗的高精密运算放大器ADA4077-2，低功耗、低噪声、低压差的线性稳压器LT1962等。其中ADR4540除了给AD4002提供4.096V的基准电压外，还通过运算放大器ADA4077-2给LTC2053提供2.048V的基准。另外，ADA4077-2还在电路中作为电压跟随器使用。该装置通过FPGA中的平滑滤波算法处理，采集的加速度计的零偏稳定性可达8μg。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种逐次逼近寄存器型模数转换器采样装置，包括模数转换器(1)和采样电路，其特征在于，所述模数转换器(1)为逐次逼近寄存器型模数转换器，所述采样电路包括基准电压源(2)、仪表放大器(4)、电压跟随器(5)和采样电阻(6)，所述基准电压源(2)、仪表放大器(4)和电压跟随器(5)依次连接，所述基准电压源(2)与模数转换器(1)连接，所述电压跟随器(5)分别与模数转换器(1)和采样电阻(6)连接。/n
【技术特征摘要】
1.一种逐次逼近寄存器型模数转换器采样装置，包括模数转换器(1)和采样电路，其特征在于，所述模数转换器(1)为逐次逼近寄存器型模数转换器，所述采样电路包括基准电压源(2)、仪表放大器(4)、电压跟随器(5)和采样电阻(6)，所述基准电压源(2)、仪表放大器(4)和电压跟随器(5)依次连接，所述基准电压源(2)与模数转换器(1)连接，所述电压跟随器(5)分别与模数转换器(1)和采样电阻(6)连接。
2.根据权利要求1所述的一种逐次逼近寄存器型模数转换器采样装置，其特征在于，所述装置还包括运算放大器(3)，该运算放大器(3)设于基准电压源(2)和仪表放大器(4)之间。
3.根据权利要求1所述的一种逐次逼近寄存器型模数转换器采样装置，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨涛，施广飞，刘传家，吴海林，
申请(专利权)人：上海亨通光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31
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