超聲波氣體流量計研發探討 八十
自動增益控制算法在FPGA中的實現為本系統設計重點,此算法為一種數字快速自動增益控制算法,增益調節原理如下。
假定圖3.13中輸入信號有效波峰值電壓為u,輸出信號有效波峰值為V,A/D轉換后量化的數據為D,D/A輸入的數據為諺,受控單元增益量為丘。設任意"時刻,AGC處于穩定狀態,此時的受控單元的增益量為Kn。
將這些增益量順序存放在一個增益表中,以f作為增益表的地址指針,回路將根據i值控制放大器的增益,為了簡化控制算法在FPGA中的設計實現,在FPGA內部設計兩個表格,一個為j與K(i)之間的增益表;一個為圾與%之間的地址偏移量表。根據式(4—9)計算出不同的i對應的G,再將G換算成放大器放大倍數世,存入增益表中,再根據式(4~1I)計算出不同的鞏對應的e。,將e。存放在一個地址偏移量中,系統每進入一個增益調節過程,利用風對地址偏移表進行查詢,
查出地址偏移量%,然后在當前增益表地址指針的基礎上地址偏移e。,查找出新的增益量,并送至D/A轉換器,進行增益量調節。本系統中AGC參考電平為+1V,A/D轉換器的基準電壓為+5V,Dd為33H。雖然數字式AGC能很好地對增益量進行調節,但是仍然很難保證每一次輸出信號都能達到理想的效果,故當A/D轉換器采樣到的電壓值在±1.3V范圍內時,產生一個低電平輸出信號,說明此檢測過程有效;反之,產生一個高電平輸出信號,說明此檢測過程無效。
超聲波流量計