采用FPGA实现音频模数转换器
4 FPGA内部实现的AD共模电感器C实验分析
整个ADC设计工程在Xil差模电感inx公司的FPGA集成开发环境ISE下编译，下载到XC2VP70系列FPGA上进行测试，用Tektronix公司的信号源AFG3101产生音频信号，经ADC采用后通过板载的8位DAC输出，用smd功率电感器塑封电感器Agilent公司的示波器54622D进行分析，频率为3 kHz的正弦信号输入/输出波形和频谱如图4所示。
图4上半部分波形是输入的信号和频谱，下半部分波形是经过ADC采样后通过DAC输出的波形和频谱。从图中可以看到绕行电感器，尽管受限于板载DAC的位数，DAC后面也没有抗混叠滤波器，仅将ADC的18位量化值高8位输出，但波形和频谱完全没有失真。输出波形上叠加的高频噪声是DAC转换引入的，可以通过滤波器滤除。信号源产生20 Hz～20 kHz的音频信号，ADC输出的波形和频谱均没有失真，FPGA在3．3 V的I／O电压下，ADC最大输入信号的峰值电压约O．8 V，输出信号SNR约为50 dB。
结语
FPGA实现ADC的模型，仅需要极少数外围元器件，核心模块均采用FPGA资源实现，明显降低板上面积，同时逻辑可重配置，具备强大的扩展性。通过适当改进和优化，该方法可以应用到语音通信，温度、电压监控，水压检测，压力传感等诸多领域。
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