引言

栅控行波管放大器以其高增益、高功率输出、相对低造价的特点，在雷达发射机中被广泛采用。由于它工作在高压、高功率、脉冲状态，必须对其各级工作电压、电流进行实时精确的监测，以确保其稳定工作。

在对行波管工作参数进行测量时，需要同时采集多路信号，如灯丝电流、栅偏压电压，离子泵电流、阴极电压、阴极电流、散焦电流等，再通过一定的算法来判定行波管的工作情况。在这个过程中，多路信号同时采样对发射机监控系统的判定准确性有着很重要的意义。

一般的A/D转换器内部只有一个采样保持器，若要实现多路同时采样，或者使用多个A/D转换器，或者加额外的采样保持器。AD7864可以适应这个需求，它是4通道同时采样、顺序转换的高精度A/D转换器，其高速并行输出接口可与PC104工控机总线直接相连，PC104响应其转换结束中断取数，由此方案实现对多路行波管工作参数的精确测量，具有精度高，电路结构简单，系统功耗低的特点。

AD7864

AD7864是美国ADI公司生产的一款高精度、高采样频率、低功耗的信号采集芯片，分辨率为12位，可实现4通道同时采样。AD7846的转换时间为1.65ms/CH，采样保持时间为0.35ms，单通道最高采样频率为500 kSPS。若四通道同时采样，每通道最高采样频率可达130 kSPS。信号输出采用12位高速并行数据输出接口，不需要电平转换等处理，可直接连接MCU。通道选择可以通过硬件或软件实现。数据转换和读取可以选用内部时钟模式或外部时钟模式。

AD7864通过引脚/INT/EXT CLK来选择工作在内部时钟模式还是外部时钟模式。内部时钟模式可最优化AD7864的特性，转换时间为1.65ms，采样频率可达到最高。而外部时钟模式的最高时钟频率是5 MHz，转换时间为2.6ms。

AD7864可以选择VIN1到VIN4这4个通道的任意子集来进行数据转换，被选择的通道按升序排列进行转换。通道选择可以通过硬件通道选择引脚(SL1到SL4)或可编程通道选择寄存器来实现。

处理器读取AD7864转换后的数据有两种方法：转换中读取和转换后读取。前者是在下一个通道转换完之前读取前一个通道的数据。后者则是在所有通道都转换完读取数据。xa0xa0xa0xa0
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转换中读取数据芯片可以达到最高的数据吞吐率。其具体工作过程如下：一次转换从转换起始信号/CONVST的上升沿开始，4个采样保持器同时处于保持状态，1.65ms后，得到转换顺序中第一个通道的数据，每个通道的转换都有1.65ms的间隔。/EOC信号的下降沿便是每次转换的结束。BUSY输出信号表示所有选择通道转换都完成。每次/EOC信号变成低电平，执行一次读操作。

转换后读取数据的具体工作过程如下：在转换起始信号/CONVST上升沿，4个采样保持器进入保持状态，开始对选择的通道采样。同时，BUSY输出信号被触发为高电平，并在转换过程中一直保持为高，当全部通道转换结束后，才变为低电平。/EOC信号在每一个通道转换结束时均有效。全部通道转换后的数据保存在AD7864内部相应的锁存器中。全部通道转换结束后，当片选信号和读信号有效时，就可以按照转换顺序从数据总线上并行读取数据。

发射机数据采集模块硬件设计

发射机数据采集模块以PC/104工控机为核心，由PC/104工控机、AD7864信号采集芯片、接口逻辑电路、数据采集输入电路等电路组成。完成对发射机行波管灯丝电流、栅偏压电压，离子泵电流、阴极电压、阴极电流、散焦电流、收集极电流、栅极脉冲电压、输出功率、反射功率共十路信号的实时采集，共采用三片AD7864同步采样和转换。

上述十路信号中行波管灯丝电流、栅偏压电压，离子泵电流、阴极电压为直流信号，而阴极电流、散焦电流、收集极电流、栅极脉冲电压、输出功率、反射功率为脉冲信号，信号脉宽最窄为0. 4ms，十路信号还必须同时采样。按通常的设计，对0. 4ms的脉冲采样必须采用采样频率大于10 MSPS的高速A/D才能真实还原脉冲的信息。这样会带来很大的数据处理量，而实际上我们只关心脉冲期间的数据，脉冲间歇期的数据对我们来说是无用的。