[发明专利]一种基于FPGA的量子光探测磁共振信号采集器

权利要求书

1.一种基于FPGA的量子光探测磁共振信号采集器，其特征在于，包括同步信号发生器与同步谱分析器；所述同步信号发生器包括第一电源降压模块、低压差电压调节器、全差分放大器、模数转换器ADC、FPGA核心板；所述同步谱分析器模块包括第二电源降压模块、FPGA核心板、四路差分接收器；其中，

所述第一电源降压模块分别与全差分放大器、低压差电压调节器、FPGA核心板、四路差分接收器相连接，用于提供5V电压；

所述第二电源降压模块用于向以太网口提供3.3V电压，所述以太网口通过网口转换与FPGA核心板进行数据通信；

所述低压差电压调节器与模数转换器ADC连接，用于提供1.8V和3.3V电压；

所述全差分放大器与模数转换器ADC连接，用于将输入信号进行放大；

所述模数转换器ADC与FPGA核心板连接，用于进行数字采样；

所述FPGA核心板分别与模数转换器ADC和四路差分接收器连接，对应用于对采集的信号进行同步谱分析以及产生四路TTL信号；

所述四路差分接收器与FPGA核心板连接，用于电平转换和提供电流驱动。

2.根据权利要求1所述的基于FPGA的量子光探测磁共振信号采集器，其特征在于，所述全差分放大器用于将输入信号经过单端转差分后，放大10-20dB且成为差分信号。

3.根据权利要求1所述的基于FPGA的量子光探测磁共振信号采集器，其特征在于，所述模数转换器ADC采用双通道输入，采样频率最高为160MSPS，输出为DDR LVDS输出。

4.根据权利要求3所述的基于FPGA的量子光探测磁共振信号采集器，其特征在于，所述模数转换器ADC采用了16DV160。

5.根据权利要求1所述的基于FPGA的量子光探测磁共振信号采集器，其特征在于，所述FPGA核心板内置50MHz时钟晶振，通过内部倍频电路将时钟倍频至500MHz；利用500MHz时钟信号形成周期2ns，任意可调占空比的方波信号，再通过LVDS接口直接连接外部驱动器做输出；通过IDC100高速插接件与母板对接；FPGA的SPI输出端口可对模数转换器ADC进行校准。

6.根据权利要求5所述的基于FPGA的量子光探测磁共振信号采集器，其特征在于，所述的FPGA核心板内置DDR SRAM和FLASH，用于实现FFT以及一帧数据缓存，FLASH用于烧写FPGA启动程序。

7.根据权利要求6所述的基于FPGA的量子光探测磁共振信号采集器，其特征在于，所述的FPGA核心板采用AC6045一体化核心板。

8.根据权利要求1所述的基于FPGA的量子光探测磁共振信号采集器，其特征在于，所述四路差分接收器支持最快650ps上升时间，400ps的下降时间。

9.根据权利要求8所述的基于FPGA的量子光探测磁共振信号采集器，其特征在于，所述四路差分接收器采用SN65LVDS348。

10.根据权利要求1所述的基于FPGA的量子光探测磁共振信号采集器，其特征在于，所述FPGA和全差分放大器之间通过校准模块连接，所述校准模块用于调整全差分放大器的放大倍数。