1 AD9238模数转换芯片
AD9238是美国模拟器件公司(ADI)推出的快速12位双通道模数转换器。AD9238有3种型号，采样率最高分别可达20 MS/s、40 MS/s和65MS/s。AD9238可提供与单通道A/D转换器同样优异的动态性能，但是比使用2个单通道A/D转换器具有更好的抗串扰性能;AD9238采用单3 V供电(2.7～3.6 V);Rsn=70 dBc;Rsfd=85 dBc;ENOB为11.3 b;差分输入时，具有500 MHz的3 dB带宽;并有片上参考电压和1～2 Vpp的模拟输入范围。
AD9238的两个通道分别采用一个AD8138做为运放驱动芯片。I/Q两路中频模拟信号分别经过2个AD8138后变为差分信号送给A/D转换器(第2，3，14，15管脚)。
高速ADC对时钟的占空比很敏感。一般来说需要有50%(±5%)的占空比。AD9238可给每个通道单独提供时钟(管脚CLK_A和CLK_B)，当2个通道的采样时钟同频同相时，系统会有比较好的性能，当2个通道小同步时，性能会有所下降。
本数据采集卡采用40 MHz的AD9238芯片，单双通道选择和转换频率采用软件控制。
2 Cyclone系列FPGA器件
由于高速数据采集系统的特殊要求，本设计在众多FPGA器件中选择了ALTERA公司生产的Cyclone系列器件。Cyclone系列的高性能和高密度是基于它先进的Stratix的工艺构架，可为高速应用提供非常高的性价比，此外，Cyclone系列器件内部RAM存储器还可以生成FIFO缓存器以便为高速采样提供缓存空间。
ALTERA公司的Quartus II软件是一款易于使用的综合开发工具，它集成了Altera公司FPGA/CPLD开发流程中所涉及的所有工具和第三方软件接口，其友好界面为设计提供了便利条件。
在这里，FPGA器件主要用于完成数据缓存、等精度测频、采样频率分频及触发控制等工作。
3 FPGA在触发控制中的应用
由于此数据采集卡是高速缓存式的，且缓存空间有限，所以不能采用连续式采集方式，而是采用触发式采集方式。为了提高数据采集卡的适用能力，使系统不仅可以采集周期信号，而且要能采集触发信号，还要能手动触发采集，笔者增加了触发点捕捉电路。该电路主要由AD8561电压比较器、FPGA芯片组成，由于AD8561芯片的转换速度很高，故能满足判断速度足够高的要求。可首先把模拟信号送到AD8561比较器的正输入端，负输人端则连接到LPC2142的D/A转换器输出端，LPC2142的D/A转换器输出电压作为AD8561比较器的参考电压，此参考电压可以通过向LPC2142的D/A转换器的寄存器写入不同的值来进行调节。此调节最终可通过LabVIEW制作的界面来控制。当输入信号高于参考电压时，AD8561的TOUT被拉高，TOUT的电平可以通过向AD8561的LATCH端输入高电平来进行锁存。
在手动采集方式下，TRIEN0为低电平，TRIEN1为高电平，当缓存器为空(即FWr_FUL为高电平)时，可通过LabVIEW制作的界面控制QSTART为高电平，并将FWr_EN拉高以进行数据采集。当缓存器满时，FWr_FUL被拉低，同时FWr_EN被拉低以停止采集。
在输入触发方式下，TRIEN0和QSTART为低，当缓存器为空(即FWr_FUL为高电平)且输入信号高于比较器的参考电压时，TOUT被拉高，同时FWr_EN也被拉高以进行数据采集。而当缓存器满时，FWr_FUL被拉低，FWr_EN也被拉低以停止采集。拉高TRIEN1后可读取缓存数据。
采集周期信号和输入信号触发方式相似，只是要保持TRIEN1为高电平。而在读取缓存数据时。只要触发信号到来就可进行采集。
