時(shí)鐘分配芯片在調整并行數據采集中的作用

1 經(jīng)典采樣理論

模擬世界與數字世界相互轉換的理論基礎是抽樣定理。抽樣定理告訴我們，如果是帶限的連續信號，且樣本取得足夠密(采樣率ωs≥2ωM)，那么該信號就能唯一地由其樣本值來(lái)表征，且能從這些樣本值完全恢復出原信號。連續時(shí)間沖激串抽樣如圖1所示，其時(shí)域波形和相應的頻譜如圖2所示。

根據采樣定理，如果樣本點(diǎn)取得不足(ωs2ωM，即欠采樣)，信號的頻譜將發(fā)生混疊，如圖3所示。所以如果要完整地恢復信號，必須保證足夠的采樣點(diǎn)。

2 多片ADC采樣方式

單片ADC采樣是最常見(jiàn)的。調理過(guò)的信號通過(guò)單片ADC芯片轉換成數字信號，供給后續電路進(jìn)行數字處理。這種采樣方式對于一般應用的場(chǎng)合是可以滿(mǎn)足要求的，而且器件連接簡(jiǎn)單，成本低。而在高速采樣的場(chǎng)合，只有提高單片ADC芯片的采樣率才能滿(mǎn)足要求。然而，通常高速ADC芯片都是很昂貴的;而且由于設計制造工藝，以及存儲器讀寫(xiě)速度的限制，不可能無(wú)限制地提高單片ADC的采樣率。這就嚴重限制了單片ADC在高速采樣系統中的應用。本文采用多片ADC并行采樣的方式來(lái)提高系統的實(shí)時(shí)采樣率。

多片ADC芯片并行采樣的方式可以彌補單片ADC芯片采樣率低的不足。通過(guò)對ADC芯片時(shí)鐘的精確控制，可使采樣系統在單位時(shí)間內獲得更多的樣本信息。理論上，如果單片ADC芯片的采樣速率是f，那么通過(guò)M片ADC芯片的并行采樣，可以實(shí)現M·f的采樣率。多片ADC并行采樣的結構框圖如圖4所示。