超聲波氣體流量計研發(fā)探討 八十

自動增益控制算法在FPGA中的實現(xiàn)為本系統(tǒng)設(shè)計重點，此算法為一種數(shù)字快速自動增益控制算法，增益調(diào)節(jié)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(zhuǎn)換后量化的數(shù)據(jù)為D，D／A輸入的數(shù)據(jù)為諺，受控單元增益量為丘。設(shè)任意"時刻，AGC處于穩(wěn)定狀態(tài)，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(jù)i值控制放大器的增益，為了簡化控制算法在FPGA中的設(shè)計實現(xiàn)，在FPGA內(nèi)部設(shè)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(jù)式(4—9)計算出不同的i對應(yīng)的G，再將G換算成放大器放大倍數(shù)世，存入增益表中，再根據(jù)式(4～1I)計算出不同的鞏對應(yīng)的e。，將e。存放在一個地址偏移量中，系統(tǒng)每進入一個增益調(diào)節(jié)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(chǔ)上地址偏移e。，查找出新的增益量，并送至D／A轉(zhuǎn)換器，進行增益量調(diào)節(jié)。本系統(tǒng)中AGC參考電平為+1V，A／D轉(zhuǎn)換器的基準電壓為+5V，Dd為33H。雖然數(shù)字式AGC能很好地對增益量進行調(diào)節(jié)，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(zhuǎn)換器采樣到的電壓值在±1．3V范圍內(nèi)時，產(chǎn)生一個低電平輸出信號，說明此檢測過程有效；反之，產(chǎn)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