生物醫(yī)學(xué)儀器實(shí)驗(yàn)報(bào)告(文件)
【正文】 NI LabVIEW SignalExpress? 泰克版軟件，在 PC 上存檔和分析數(shù)據(jù) ，重量輕，設(shè)計(jì)緊湊，可以簡(jiǎn)便地在實(shí)驗(yàn)室之間攜帶。首先安裝驅(qū)動(dòng)程序，雙擊 USB2828 文件夾下的 App 子文件夾中的 即可完成驅(qū)動(dòng)的安裝，安裝完成之后可以使用示例程序查看數(shù)據(jù)采集情況；數(shù)據(jù)采集軟件編寫，廠家提供了 Visual C++\C++Builder、Visual Basic、Delphi 以及 LabView\CVI 等 API 接口函數(shù)，以 VC 為例，創(chuàng)建了工程文件之后只需要將 和 兩個(gè)文件引入工程，就可以對(duì)其進(jìn)行操作。在實(shí)際操作過(guò)程中也要考慮到儀器的老化和損壞問(wèn)題，示波器接頭接觸不良也會(huì)影響波形的輸出。 1）積分型（如 TLC7135） 積分型 AD 工作原理是將輸入電壓轉(zhuǎn)換成時(shí)間 (脈沖寬度信號(hào))或頻率(脈沖頻率)，然后由定時(shí)器/計(jì)數(shù)器獲得數(shù)字值。其電路規(guī)模屬于中等。 串并行比較型 AD 結(jié)構(gòu)上介于并行型和逐次比較型之間，最典型的是由 2個(gè) n/2 位的并行型 AD 轉(zhuǎn)換器配合 DA 轉(zhuǎn)換器組成，用兩次比較實(shí)行轉(zhuǎn)換，所以稱為 Half flash(半快速)型。原理上近似于積分型，將輸入電壓轉(zhuǎn)換成時(shí)間(脈沖寬度)信號(hào)，用數(shù)字濾波器處理后得到數(shù)字值。一般的電阻陣列 DA 轉(zhuǎn)換器中多數(shù)電阻的值必須一致，在單芯片上生成高精度的電阻并不容易。其原理是首先將輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻率，然后用計(jì)數(shù)器將頻率轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。分辯率又稱精度，通常以數(shù)字信號(hào)的位數(shù)來(lái)表示。為了保證轉(zhuǎn)換的正確完成，采樣速率(Sample Rate)必須小于或等于轉(zhuǎn)換速率。通常是 1 個(gè)或半個(gè)最小數(shù)字量的模擬變化量，表示為 1LSB、1/2LSB。 其他指標(biāo)還有：絕對(duì)精度(Absolute Accuracy) ，相對(duì)精度(Relative Accuracy)，微分非線性，單調(diào)性和無(wú)錯(cuò)碼，總諧波失真（Total Harmonic Distotortion 縮寫 THD）和積分非線性。此外，也有為了改善精度而把恒流源放入器件內(nèi)部的。直接輸出電壓的器件僅用于高阻抗負(fù)載，由于無(wú)輸出放大器部分的延遲，故常作為高速 DA 轉(zhuǎn)換器使用。當(dāng)外接運(yùn)算放大器進(jìn)行電流電壓轉(zhuǎn)換時(shí)，則電路構(gòu)成基本上與內(nèi)置放大器的電壓輸出型相同，這時(shí)由于在 DA 轉(zhuǎn)換器的電流建立時(shí)間上加入了達(dá)算放入器的延15 / 19遲，使響應(yīng)變慢。 4）一位 DA 轉(zhuǎn)換器 一位 DA 轉(zhuǎn)換器與前述轉(zhuǎn)換方式全然不同，它將數(shù)字值轉(zhuǎn)換為脈沖寬度調(diào)制或頻率調(diào)制的輸出，然后用數(shù)字濾波器作平均化而得到一般的電壓輸出(又稱位流方式)，用于音頻等場(chǎng)合。一般地，電流輸出 DA 建立時(shí)間較短，電壓輸出 DA 則較長(zhǎng)。16 / 191）帶信號(hào)調(diào)理、1mW 功耗、雙通道 16 位 AD 轉(zhuǎn)換器：AD7705AD7705 是 AD 公司出品的適用于低頻測(cè)量?jī)x器的 AD 轉(zhuǎn)換器。在+3V 電源和 1MHz 主時(shí)鐘時(shí)， AD7705 功耗僅是 1mW。它使用 ΣΔ轉(zhuǎn)換技術(shù)實(shí)現(xiàn)高達(dá) 24 位精度的代碼而不會(huì)丟失。AD7714有 3 個(gè)差分模擬輸入（也可以是 5 個(gè)偽差分模擬輸入）和一個(gè)差分基準(zhǔn)輸入。AD7714 具有自校準(zhǔn)、系統(tǒng)和背景校準(zhǔn)選擇，也允許用戶讀寫片內(nèi)校準(zhǔn)寄存器。該器件轉(zhuǎn)換滿功率信號(hào)可至 3MHz。片內(nèi)高精度輸出放大器提供滿電源幅度輸出，AD5320 利用一個(gè)3 線串行接口，時(shí)鐘頻率可高達(dá) 30MHz，能與標(biāo)準(zhǔn)的SPI、QSPI、 MICROWIRE 和 DSP 接口標(biāo)準(zhǔn)兼容。在省電模式下，提供軟件可選輸出負(fù)載。5）24 位智能數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng) MicroConvertersTM： ADuC824ADuC 824 是 MicroConvertersTM 系列的最新成員，它是 AD 公司率先推出的帶閃爍電可擦可編程存儲(chǔ)器〔Flash／EEPROM)的 ΣΔ轉(zhuǎn)換器。1）TLC548/549TLC548 和 TLC549 是以 8 位開關(guān)電容逐次逼近 A/D 轉(zhuǎn)換器為基礎(chǔ)而構(gòu)造的CMOS A/D 轉(zhuǎn)換器。TLC548 和 TLC549 的使用與較復(fù)雜的 TLC540 和 TLC541 非常相似；不過(guò)，TLC548 和 TLC549 提供了片內(nèi)系統(tǒng)時(shí)鐘，它通常工作在 4MHz 且不需要外部元件。整個(gè)開關(guān)電容逐次逼近轉(zhuǎn)換器電路的設(shè)計(jì)允許在小于 17μs的時(shí)間內(nèi)以最大總誤差為177。輸出緩沖是 2 倍增益 railtorail 輸出放大器，輸出放大器是 AB 類以提高穩(wěn)定性和減少建立時(shí)間。以最高 80MHz 的采樣速率將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成 8 位二進(jìn)制數(shù)據(jù)。使用外部基準(zhǔn)時(shí)，可以關(guān)閉內(nèi)部基準(zhǔn)，降低芯片功耗。由于采用 電源和 CMOS 工藝改進(jìn)的單管線結(jié)構(gòu)，功耗低。通過(guò)控制字可以優(yōu)化建立時(shí)間和功耗比。2）TLV5616TLV5616 是一個(gè) 12 位電壓輸出數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC），帶有靈活的 4 線串行接口，可以無(wú)縫連接 TMS3SPI 、QSPI 和 Microwire 串行口。I/OCLOCK 和內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘一起可以實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳送，對(duì)于 TLC548 為每秒 45,500 次轉(zhuǎn)換，對(duì)于 TLC549 為每秒 40,000 次的轉(zhuǎn)換速度。TLC548 和 TLC549 僅用輸入/輸出時(shí)鐘和芯片選擇輸入作數(shù)據(jù)控制。當(dāng)您為滿足工業(yè)、儀器儀表和智能傳感器接口應(yīng)用要求選擇高精度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)，ADuC824 是一種完整的高精度數(shù)據(jù)采集片上系統(tǒng)。正常工作時(shí)的低功耗性能，使該器件很適合手持式電池供電的設(shè)備。該器件含有一個(gè)上電復(fù)位電路，保證D/A 轉(zhuǎn)換器的輸出穩(wěn)定在 0V，直到接收到一個(gè)有效的寫輸入信號(hào)。CMOS 結(jié)構(gòu)確保正常工作時(shí)的功率消耗為2mW（典型值），省電模式下為 3μW。3）微功耗 8 通道 12 位 AD 轉(zhuǎn)換器：AD7888AD7888 是高速、低功耗的 12 位 AD 轉(zhuǎn)換器，單電源工作，電壓范圍為～，轉(zhuǎn)換速率高達(dá) 125ksps，輸入跟蹤保持信號(hào)寬度最小為1
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