一種基于光纖傳輸的監測信號處理系統

為了再現輸入的模擬信號波形，需要把這個數字信號通過信號處理變成模擬信號。這個過程是由數模轉換器即D／A轉換器來完成的。由于A／D7894_10的十四位輸出是完全補碼形式的，為了簡化電路，同時也防止在操作過程中出現不必要的錯誤，要求所選用的D／A轉換器是能以完全補碼串行輸入的。與此同時，它的工作時序和工作速度應該和A／D7894_10相匹配。本文采用AD7840作為D／A轉換芯片。

AD7840是十六位補碼輸入，電壓輸出方式，滿幅度輸出電壓的范圍為±3 V，雙電源±5 V供電，外接+3 V的參考輸入電壓。可以工作在串行和并行模式，它的串行最高工作時鐘頻率可允許達到6 MHz，典型功耗為70 mW，它的邏輯控制方便，能用簡單的數字電路設計工作時序。它采用24引腳雙列直插式封裝，使用簡單。

它的方式控制及讀時序如表2所示。

任意輸入數字量和模擬電壓量之間的關系計算方法如下式所示：

其中：-8192≤N≤8191，VREFIN為AD7840的參考輸入，大小為+3 V。

AD7840的最小分辨電壓是1LSB=FS／16 384=6／16384=366μV，其中6表示它的輸出電壓的峰-峰值為6 V，16 384是它的最大的可能輸入編碼。

當AD7840的外圍和時序得到了滿足后，它就把數字信號轉換成模擬信號了。

4 處理結果及分析

4.1 處理結果

4.1.1 萬用表測量結果

把光纖傳來的數字信號送到它的輸入端，用萬用表測量的結果如表3所示，最后用雙蹤示波器得到的結果如圖3所示。

4.1.2 示波器觀察結果

示波器觀察結果如圖3所示。

4.2 結果分析

系統分別對信號進行數模和模數轉換處理，采用光信號傳輸，用光纖作為傳輸信號通道。所設計的系統體積小，重量輕，性能良好，實時性強，可以遠距離辦公，能實現程序控制，監測手段安全可靠。經過這樣的處理和傳輸后在一定的速率范圍內可以達到相對準確的程度，通過示波觀察后發現信號基本得到了再現。實踐證明這種方法經濟實用，且電壓越高，經濟效益越好。