[实用新型]一种基于FPGA的IF转换电路

说明书

一种基于FPGA的IF转换电路，包括加速度计、积分电路、比较电路、FPGA芯片、开关电路和模数转换器连接，开关电路连接有恒流源电路，本实用新型通过FPGA芯片根据加速度计输入电流经积分电路和比较电路转换的电平信号向开关电路发生控制信号，开关电路控制恒流源电路正负向为加速度计输入电流的积分电荷量不断修正，FPGA芯片将高低电平信号形成脉冲输出至上位机，FPGA芯片还通过模数转换器将采集积分电路上的积分电压转换扩展脉冲数字量输出至上位机，FPGA芯片根据扩展脉冲信号将脉冲信号进行校正，从而达到高精度的电流频率转换，减小电路体积，满足航空、航天系统高集成度、高端惯导系统领域的需要。

技术领域

本实用新型涉及信号转换电路制造领域，具体涉及一种基于 FPGA的IF转换电路。

背景技术

加速度计是惯导系统中的重要部件之一，作为敏感载体线速度的重要部件其精度的高低会明显影响惯导系统的精度，目前国内惯导系统中应用较成熟广泛的加速度计是石英挠性加速度计，石英挠性加速度计输出与敏感轴加速度成比例的电流信号，其电流信号需经过相应的转换电路后可以转换为对应的加速度信息，I/F转换、V/F转换、A/D转换电路可以为以电流、电压输出的传感器信号的数字化提供测量解决方案，其中I/F转换方案测量精度高，因此特别适合应用于各型挠性石英加速度计输出信号的检测，各种以电流输出的传感器信号的数字化。

微小电流信号既不利于高精度的测量，也不利于高精度的传输采集和后续处理，相较于模拟电压或电流信号，频率信号可以更为精确的传输和解码，将模拟信息转换为频率信号在遥测和远距离数据传输等应用场合十分有利，目前，电流频率转换电路多采用模拟数字混合的分离电路方式搭建实现，传统方法实现的转换电路复杂，体积大，可修改性差，且电流频率转换电路精度不高，不能准确的对加速度计进行转换，不能完全满足航空、航天系统高集成度、高端惯导系统领域的需要。

实用新型内容

为解决上述现有技术的缺陷，本实用新型提供提供一种高度集成，高精度，准确对加速度计进行转换，基于FPGA的I/F转换电路。

本实用新型的技术方案是：一种基于FPGA的IF转换电路，包括加速度计，所述加速度计连接有积分电路，所述积分电路连接有比较电路，所述比较电路连接有FPGA芯片，所述FPGA芯片与所述积分电路分别通过开关电路和模数转换器连接，所述开关电路连接有恒流源电路，所述FPGA芯片连接有上位机。

优选的，所述积分电路包括积分电阻、积分电容和积分运算放大器，所述积分电阻、所述积分电容和所述积分运算放大器依次连接，所述积分运放大器与所述比较电路连接。

优选的，所述比较电路包括高电平比较器和低电平比较器，所述积分运算放大器分别与所述高电平比较器和所述低电平比较器连接，所述高电平比较器和所述低电平比较器分别与所述FPGA芯片连接。

优选的，所述恒流源电路包括正恒流源电路和负恒流源电路，所述正恒流源电路和所述负恒流源电路分别与所述开关电路连接。

优选的，所述正恒流源电路包括正稳压基准源、正运算放大器、正精密电阻，所述正稳压基准源、所述正运算放大器和正精密电阻依次连接，所述正精密电阻与所述开关电路连接。

优选的，所述负恒流源电路包括负稳压基准源、负运算放大器、负精密电阻，所述负稳压基准源、所述负运算放大器和负精密电阻依次连接，所述负精密电阻与所述开关电路连接。

优选的，所述开关电路采用高速开关。