宽带阻抗测量仪的设计——信号检测电路设计(二)

图4-12中，CLK为ADS8364的时钟，频率为5MHz，HOLDX表示HOLDA、HOLDB、HOLDC信号中的任意一个，t_w1表示HOLDX低电平有效的最短时间为30ns；t_w2表示相邻两个HOLDX有效的最短时间为30ns；t conv表示ADC开始转换到数据准备输出所需要的时间为4us；EOC信号用于通知外部器件模数转换结束，可以进行数据读取了；CS为片选信号，t_w3表示RD信号保持低电平有效的最短时间为40ns，CS低电平有效的时间总是要大于t _w3，t_w4表示连续读信号所需保持高电平无效的最短时间为40ns；BYTE表示对读取数据位数的选择，为1输出8位数据，为0输出16位数据。

在本系统中设定A 2 A 1 A 0 =111，ADD=1，使用FIFO方式读取通道地址和转换数据；BYTE=0采用16位数据的读取，并使WR为1无效，读信号RD、片选信号CS来自控制电路，采集完成信号EOC作为握手信号通知控制电路进行数据的采集。

增益相位检测电路在辅助检波电路的反馈下，对输入信号和参考信号进行信号功率的调整，使其满足增益相位检测器AD8302对输入信号的要求，并由有源低通滤波器对增益和相位电压进行滤波和电流放大处理后送到模数转换器ADS8364，ADS8364把其转换为可被后续电路进行实时处理的数字量。

4.5相位极性判断电路

相位极性判断电路主要是判断二路输入信号的超前滞后极性，该电路主要由分频器MC12080、施密特触发器TL714C、D触发器SN74LVC74组成。如图4-13所示。1nF电容起隔直作用。

分频器MC12080具有四个分频系数，分别是10、20、40、80，由外部信号通过三个引脚控制，根据输入的频率不同，可以采用不同的分频系数，这样做的目的是便于对输入信号进行整形，因为整形电路的最高频率只能达到100MHz，所以先进行分频，使输入信号频率降低。

MC12080其内部逻辑结构图如图4-14所示。

工作电压为+5V电源，最高输入频率可达1GHz，输出电压幅度与负载电阻有关。因为它的后面接整形电路，所以整形电路的输入电阻即是分频器的负载电阻，一般整形电路的输入电阻都比较大，因而在输出端并联一1K的电阻，使其负载电阻不至于太大，这样可以保证其输出电压摆幅不会过大，本系统取820负载电阻。本系统用两片MC12080分别对两路输入信号进行分频。由相同的控制信号控制它们的分频比，所以两路信号的分频比总是相同的。

施密特特触发器的作用是将分频后的正弦波整形为方波，本系统用AD公司的高速比较器AD8612，14脚封装，其内部具有两路独立的比较器，所以用一片即可完成两路信号的整形。其最高输入频率达100MHz，传输延迟时间只有4ns，工作电压范围是3V~5V，本系统采用单+5V供电。

D触发器是用TI公司的SN74LVC74，14脚封装，工作电压范围为1.65~3.5V，允许5V输入信号，内部有两个独立的D触发器，分别带有置位和复位功能引脚，本系统只用一个触发器，如图4-13所示，一路信号接在时钟输入引脚，另一路接在D输入引脚，SN74LVC74的时钟输入信号频率允许达到100MHz，所以可以与整形电路输出直接相接。D触发器的输出接到DSP的数据线上。