超聲波氣體流量計(jì)研發(fā)探討 八十

自動(dòng)增益控制算法在FPGA中的實(shí)現(xiàn)為本系統(tǒng)設(shè)計(jì)重點(diǎn)，此算法為一種數(shù)字快速自動(dòng)增益控制算法，增益調(diào)節(jié)原理如下。

假定圖3．13中輸入信號(hào)有效波峰值電壓為u，輸出信號(hào)有效波峰值為V，A／D轉(zhuǎn)換后量化的數(shù)據(jù)為D，D／A輸入的數(shù)據(jù)為諺，受控單元增益量為丘。設(shè)任意"時(shí)刻，AGC處于穩(wěn)定狀態(tài)，此時(shí)的受控單元的增益量為Kn。

將這些增益量順序存放在一個(gè)增益表中，以f作為增益表的地址指針，回路將根據(jù)i值控制放大器的增益，為了簡(jiǎn)化控制算法在FPGA中的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，在FPGA內(nèi)部設(shè)計(jì)兩個(gè)表格，一個(gè)為j與K(i)之間的增益表；一個(gè)為圾與％之間的地址偏移量表。根據(jù)式(4—9)計(jì)算出不同的i對(duì)應(yīng)的G，再將G換算成放大器放大倍數(shù)世，存入增益表中，再根據(jù)式(4～1I)計(jì)算出不同的鞏對(duì)應(yīng)的e。，將e。存放在一個(gè)地址偏移量中，系統(tǒng)每進(jìn)入一個(gè)增益調(diào)節(jié)過(guò)程，利用風(fēng)對(duì)地址偏移表進(jìn)行查詢(xún)，

查出地址偏移量％，然后在當(dāng)前增益表地址指針的基礎(chǔ)上地址偏移e。，查找出新的增益量，并送至D／A轉(zhuǎn)換器，進(jìn)行增益量調(diào)節(jié)。本系統(tǒng)中AGC參考電平為+1V，A／D轉(zhuǎn)換器的基準(zhǔn)電壓為+5V，Dd為33H。雖然數(shù)字式AGC能很好地對(duì)增益量進(jìn)行調(diào)節(jié)，但是仍然很難保證每一次輸出信號(hào)都能達(dá)到理想的效果，故當(dāng)A／D轉(zhuǎn)換器采樣到的電壓值在±1．3V范圍內(nèi)時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)低電平輸出信號(hào)，說(shuō)明此檢測(cè)過(guò)程有效；反之，產(chǎn)生一個(gè)高電平輸出信號(hào)，說(shuō)明此檢測(cè)過(guò)程無(wú)效。

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