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本文介紹了一種基于浮點放大技術的寬動態范圍數據采集系統。系統采用AT89S52
作為核心控制器，采用12 位A/D 轉換器AD574A，應用浮點放大技術，以低成本實現了120dB的大動態范圍數據采樣。由于采用硬件方式控制放大器的增益，放大倍數確定極快，并且采樣過程中應用了流水線結構，實現了數據采集電路的流水線作業方式，因而系統不會因為增加了浮點放大電路而降低采樣速度。文章詳細介紹了系統的總體方案及部分硬件設計方案。
關鍵詞：數據采集；浮點放大；AD574A
動態范圍是指系統允許的最大輸入信號幅值與能分辨的最小信號的幅值之比，是衡量一
個數據采集系統性能優劣的重要指標，像陀螺儀的輸出信號等瞬態信號的采集，常常要求系統具備較寬的動態范圍。為了提高系統的動態范圍，通常的做法是增加A/D 轉換器的分辨率，然而高分辨率A/D 在轉換精度和速度上是難以兼顧的，若需要同時滿足高速和高分辨率的測量，A/D 的價格會變得十分昂貴。為了在低成本的前提下實現較寬的動態范圍，本文采用了浮點放大技術，系統根據輸入信號的大小動態地設定系統的增益，這就使得A/D 的輸入信號幅值總是處于半量程和滿量程之間，因而保證了在整個輸出信號范圍內，信號的量化噪聲幾乎保持一致，同時提高了系統的動態范圍，并且，采用流水線結構保證了系統的轉換速度。
作為核心控制器，采用12 位A/D 轉換器AD574A，應用浮點放大技術，以低成本實現了120dB的大動態范圍數據采樣。由于采用硬件方式控制放大器的增益，放大倍數確定極快，并且采樣過程中應用了流水線結構，實現了數據采集電路的流水線作業方式，因而系統不會因為增加了浮點放大電路而降低采樣速度。文章詳細介紹了系統的總體方案及部分硬件設計方案。
關鍵詞：數據采集；浮點放大；AD574A
動態范圍是指系統允許的最大輸入信號幅值與能分辨的最小信號的幅值之比，是衡量一
個數據采集系統性能優劣的重要指標，像陀螺儀的輸出信號等瞬態信號的采集，常常要求系統具備較寬的動態范圍。為了提高系統的動態范圍，通常的做法是增加A/D 轉換器的分辨率，然而高分辨率A/D 在轉換精度和速度上是難以兼顧的，若需要同時滿足高速和高分辨率的測量，A/D 的價格會變得十分昂貴。為了在低成本的前提下實現較寬的動態范圍，本文采用了浮點放大技術，系統根據輸入信號的大小動態地設定系統的增益，這就使得A/D 的輸入信號幅值總是處于半量程和滿量程之間，因而保證了在整個輸出信號范圍內，信號的量化噪聲幾乎保持一致，同時提高了系統的動態范圍，并且，采用流水線結構保證了系統的轉換速度。
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