AD977A在脑电信号采集系统中的应用

4 FPGA的优点
FPGA即现场可编程门阵列，它既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点；FPGA具有体系结构和逻辑单元设计灵活、集成度高以及适用范围广等特点，兼容PLD和通用门阵列的优点，可实现较大规模的电路，编程灵活；其他与门阵列ASIC相比，FPGA具有设计开发周期短、设计制造成本低、开发工具先进、标准产品无需测试、质量稳定以及可实时在线检测等优点。

5AD977A在采集系统中的应用
5．1AD977A与FPGA的接口电路
模拟信号由VIN端口输入，输入电压范围采用-5～+5 V。AD977A由CS选通，R／C启动A／D转换，输出数据、时钟为DATA与DATACLK同步的形式串行输出，BUSY为忙输出端、标志转换是否结束。这5个端口和FPGA的端口相连接。具体A／D转换电路的实现如图4所示。

5．2 设计电路需注意的问题
A／D转换部分设计会对整体精度造成影响，本着提高精度和准确度的原则。设计时要注意以下问题：
(1)参考电压源的选取AD977A有内置的参考电压源，但是温度系数较大，因此采用外加温度系数小的参考电压源REF02。减小温度影响，提高准确度。这个基准很重要，不稳定将对转换结果带来影响；
(2)偏置和增益的调整AD977A需要调节零点偏置和增益误差，保证A／D转换的高准确度。其实就是通过典型采样点的转换结果，调整典型电路中电位器串入电路的阻值，实现准确转换；
(3)共地的处理 使A／D转换电路部分的数字地与外部其他电路的数字地通过光耦隔离，抑制外界干扰的影响，保证A／D转换部分独自享用一个地。

6 结束语
脑电分析是一种有效的无创分析手段，能够在无人体创伤的情况下提供可靠的电生理功能和病理信息，有助于准确找出脑内疾病源的位置，促进治疗。而高效的采集脑电信号是保证能够准确进行脑电分析的一个重要环节。通过对16位高速串行A／D转换器AD977A功能、特点及工作原理的研究，设计了其与FPGA的接口电路，实践证明该设计具有可靠性高，通用性强等优点，并且具有非常重要的应用价值和良好的市场前景。该系统设计创新之处在于以FP-GA作为逻辑控制核心单元来控制模数转换；采用全新的开发工具――Ouartus II作为开发环境，简化了开发流程。