時鐘分配芯片在調整并行數據采集中的作用

1 經典采樣理論

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表征，且能從這些樣本值完全恢復出原信號。連續時間沖激串抽樣如圖1所示，其時域波形和相應的頻譜如圖2所示。

根據采樣定理，如果樣本點取得不足(ωs2ωM，即欠采樣)，信號的頻譜將發生混疊，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。

2 多片ADC采樣方式

單片ADC采樣是最常見的。調理過的信號通過單片ADC芯片轉換成數字信號，供給后續電路進行數字處理。這種采樣方式對于一般應用的場合是可以滿足要求的，而且器件連接簡單，成本低。而在高速采樣的場合，只有提高單片ADC芯片的采樣率才能滿足要求。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，以及存儲器讀寫速度的限制，不可能無限制地提高單片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并行采樣的方式來提高系統的實時采樣率。

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。通過對ADC芯片時鐘的精確控制，可使采樣系統在單位時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M片ADC芯片的并行采樣，可以實現M·f的采樣率。多片ADC并行采樣的結構框圖如圖4所示。