AD977A在腦電信號采集系統中的應用

4 FPGA的優點
FPGA即現場可編程門陣列，它既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點；FPGA具有體系結構和邏輯單元設計靈活、集成度高以及適用范圍廣等特點，兼容PLD和通用門陣列的優點，可實現較大規模的電路，編程靈活；其他與門陣列ASIC相比，FPGA具有設計開發周期短、設計制造成本低、開發工具先進、標準產品無需測試、質量穩定以及可實時在線檢測等優點。

5 AD977A在采集系統中的應用
5．1 AD977A與FPGA的接口電路
模擬信號由VIN端口輸入，輸入電壓范圍采用-5～+5 V。AD977A由CS選通，R／C啟動A／D轉換，輸出數據、時鐘為DATA與DATACLK同步的形式串行輸出，BUSY為忙輸出端、標志轉換是否結束。這5個端口和FPGA的端口相連接。具體A／D轉換電路的實現如圖4所示。

5．2 設計電路需注意的問題
A／D轉換部分設計會對整體精度造成影響，本著提高精度和準確度的原則。設計時要注意以下問題：
(1)參考電壓源的選取AD977A有內置的參考電壓源，但是溫度系數較大，因此采用外加溫度系數小的參考電壓源REF02。減小溫度影響，提高準確度。這個基準很重要，不穩定將對轉換結果帶來影響；
(2)偏置和增益的調整AD977A需要調節零點偏置和增益誤差，保證A／D轉換的高準確度。其實就是通過典型采樣點的轉換結果，調整典型電路中電位器串入電路的阻值，實現準確轉換；
(3)共地的處理 使A／D轉換電路部分的數字地與外部其他電路的數字地通過光耦隔離，抑制外界干擾的影響，保證A／D轉換部分獨自享用一個地。

6 結束語
腦電分析是一種有效的無創分析手段，能夠在無人體創傷的情況下提供可靠的電生理功能和病理信息，有助于準確找出腦內疾病源的位置，促進治療。而高效的采集腦電信號是保證能夠準確進行腦電分析的一個重要環節。通過對16位高速串行A／D轉換器AD977A功能、特點及工作原理的研究，設計了其與FPGA的接口電路，實踐證明該設計具有可靠性高，通用性強等優點，并且具有非常重要的應用價值和良好的市場前景。該系統設計創新之處在于以FP-GA作為邏輯控制核心單元來控制模數轉換；采用全新的開發工具――Ouartus II作為開發環境，簡化了開發流程。