[实用新型]一种基于高速数据采集的时频分析装置

权利要求书

1.一种基于高速数据采集的时频分析装置，其特征在于，包括网络接口电路(2)、微处理器(3)、SRAM存储电路(4)、触发电路(5)、FPGA主控电路(6)、模拟信号预处理电路(7)、单端转差分电路(8)和高速A/D转换器(9)；

采集的模拟信号输入至模拟信号预处理电路(7)，模拟信号预处理电路(7)将输入的模拟信号分为两路信号，模拟信号预处理电路(7)的一路信号输出端连接触发电路(5)的内触发信号输入端，触发电路(5)的外部触发信号输入端用于输入外部触发信号，触发电路(5)的触发信号输出端连接FPGA主控电路(6)的触发信号输入端；

模拟信号预处理电路(7)的另一路信号输出端连接单端转差分电路(8)的信号输入端，单端转差分电路(8)的差分信号输出端连接高速A/D转换器(9)的模拟信号输入端，高速A/D转换器(9)的数字信号输出端连接FPGA主控电路(6)的采集数据信号输入端；

FPGA主控电路(6)将采集的数据存储至SRAM存储电路(4)；

FPGA主控电路(6)与微处理器(3)进行数据传输，上位机(1)和微处理器(3)通过网络接口电路(2)进行数据传输，进而实现FPGA主控电路(6)将采集的数据发送至上位机(1)。

2.根据权利要求1所述一种基于高速数据采集的时频分析装置，其特征在于，网络接口电路(2)采用网口控制芯片HR911105A和网口芯片DM9000C实现；芯片DM9000C与微处理器(3)进行通信，芯片DM9000C通过芯片HR911105A与上位机(1)通信。

3.根据权利要求1所述一种基于高速数据采集的时频分析装置，其特征在于，微处理器(3)采用型号为STM32F103ZET6的芯片实现。

4.根据权利要求1、2或3所述一种基于高速数据采集的时频分析装置，其特征在于，FPGA主控电路(6)采用型号为EP3C5E144C8N的芯片实现。

5.根据权利要求1、2或3所述一种基于高速数据采集的时频分析装置，其特征在于，触发电路(5)包括外部触发信号接口J1、电阻R51、电阻R52、电阻R53、电阻R54、电阻R55、电阻R56、电阻R57、电阻R58、电阻R59、电阻R510、电阻R511、电阻R512、电阻R513、电阻R514、电阻R515、电阻R516、电阻R517、电阻R518、电阻R519、电容C51、电容C52、电容C53、电容C54、增益放大器U51、反馈放大器U52、运算放大器U54、运算放大器U55和比较器U53；

增益放大器U51采用型号为OPA659的芯片实现，反馈放大器U52采用型号为AD8065的芯片实现，比较器U53采用型号为LTC1715的芯片实现，运算放大器U54和运算放大器U55均采用型号为TL082实现；

外部触发信号接口J1同时连接电阻R51的一端和电阻R52的一端，电阻R51的另一端连接模拟地；电阻R52的另一端连接增益放大器U51的3号引脚，增益放大器U51的4号引脚同时与增益放大器U51的1号引脚、电阻R53的一端和电阻R55的一端连接，电阻R53的另一端连接模拟地，增益放大器U51的2号引脚连接-5V电源，增益放大器U51的5号引脚连接+5V电源，电阻R55的另一端同时连接电阻R57的一端和比较器U53的2号引脚，电阻R57的另一端连接模拟地；

比较器U53的3号引脚同时连接电阻R56的一端和电阻R58的一端，电阻R58的另一端连接模拟地；电阻R56的另一端同时连接反馈放大器U71的1号引脚、4号引脚、电容C52的一端和电容C51的一端，电容C51的另一端同时与电容C52的另一端、电阻R54的一端和反馈放大器U71的3号引脚连接；

比较器U53的4号引脚同时连接电阻R513的一端和电阻R514的一端；电阻R514的另一端连接模拟地；电阻R513的另一端同时连接比较器U53的7号引脚和电阻R510的一端，电阻R510的另一端连接电阻R512的一端，电阻R512的另一端连接模拟地；

比较器U53的1号引脚同时连接电阻R515的一端和电阻R516的一端；电阻R516的另一端同时连接运算放大器U54的7号引脚和6号引脚，电阻R515的另一端同时连接比较器U53的8号引脚和电阻R59的一端，电阻R59的另一端连接电阻R511的一端，电阻R511的另一端连接模拟地；运算放大器U54的5号引脚同时连接电阻R517的一端、电容C53的一端和电阻R518的一端；电阻R517的另一端与电容C53的另一端同时连接模拟地；电阻R518的另一端同时连接运算放大器U55的1号引脚和2号引脚；运算放大器U55的8号引脚连接+5V电源，运算放大器U55的4号引脚连接-5V电源，运算放大器U55的3号引脚同时连接电容C54的一端、电阻R519的一端和二极管D1的负极，二极管D1的正极连接模拟地；电阻R519的另一端连接+5V电源。