在科学技术高度发展的现代社会，超高速数据采集处理系统越来越广泛地应用于雷达、通讯、图像、军工以及医疗化工等领域。本文介绍的是一种基于12位闪烁式模/数转换器AD9224、大容量FIFO芯片UPD42280及高性能浮点型数字信号处理器TMS320C32的高速数据采集与处理系统。该系统能对两路信号同时采样，存入FIFO缓存器后再按需要由DSP控制进行分时处理。由于缓存的容量较大(256K字节)，因此在高达33.3MHz的频率下仍允许对信号连续采样几周波，以保持采样的高度连续。其硬件原理框图如图1所示。 

1 高速A/D数据采集 

　　A/D变换器选用了AD公司的AD9224。图2为其管脚图，说明如下: 

　　1(CLK)              时钟输入 

　　2(BIT12)            数据输出最低位LSB 

　　3～12(BIT11～BIT2)  数据输出 

　　13(BIT1)            数据输出最高位MSB  

　　14(OTR)             数据溢出标志位 

　　15、26(AVDD)        +5V模拟电源 

　　16、25(AVSS)        模拟地 

　　17(SENSE)           参考选择 

　　18(VREF)            输入参考选择 

　　19(REFCOM)          通用参考(AVSS)     

　　20、21(CAPB、CAPT)  减噪管脚 

　　22(CML)             共模方式 

　　23(VINA)            模拟输入(+) 

　　24(VINB)            模拟输入(-) 

　　27(DRVSS)           数字地 

　　28(DRVDD)           数字电源 

　　AD9224是一种高性能、单电源+5V、最高采样频率为40MSPS的12位ADC。在本设计中，由于FIFO读写时间的限制，A/D采样频率最高做到了33.3MHz。AD9224采用CMOS工艺制造，内部集成了基准电压源、宽带输入采样保持放大器等，并且采用四级流水线式结构，前三级每级包括一个连接到开关电容器DAC、级间剩余放大器MDAC的闪烁式A/D，第四级只包括闪烁式A/D。闪烁式A/D是目前转换速率最快的ADC。AD9224采用多级流水线结构对输出错误进行逻辑纠正，以保证在整个工作范围内不失码，其数据以二进制形式输出，并带有信号溢出指示位。AD9224在+5V电源下功耗较低，为376mW。其微分非线性误差为0.7LSB，信噪比和失真率为67.5dB。

　　AD9224的输入可以是单端或差分方式。本设计采用的是交流耦合单端输入方式。信号经过由放大器AD9631和并联电容组成的电路后被偏置为关于AVDD/2(2.5V)对称的正弦波，C1和C2由0.1μF的陶瓷电容和10μF的钽电容并联，电容和电阻共同组成了一个高通滤波器。图3所示为A/D部分的电路设计图。