一种基于光纤传输的监测信号处理系统

为了再现输入的模拟信号波形，需要把这个数字信号通过信号处理变成模拟信号。这个过程是由数模转换器即D／A转换器来完成的。由于A／D7894_10的十四位输出是完全补码形式的，为了简化电路，同时也防止在操作过程中出现不必要的错误，要求所选用的D／A转换器是能以完全补码串行输入的。与此同时，它的工作时序和工作速度应该和A／D7894_10相匹配。本文采用AD7840作为D／A转换芯片。

AD7840是十六位补码输入，电压输出方式，满幅度输出电压的范围为±3 V，双电源±5 V供电，外接+3 V的参考输入电压。可以工作在串行和并行模式，它的串行最高工作时钟频率可允许达到6 MHz，典型功耗为70 mW，它的逻辑控制方便，能用简单的数字电路设计工作时序。它采用24引脚双列直插式封装，使用简单。

它的方式控制及读时序如表2所示。

任意输入数字量和模拟电压量之间的关系计算方法如下式所示：

其中：-8192≤N≤8191，VREFIN为AD7840的参考输入，大小为+3 V。

AD7840的最小分辨电压是1LSB=FS／16 384=6／16384=366μV，其中6表示它的输出电压的峰-峰值为6 V，16 384是它的最大的可能输入编码。

当AD7840的外围和时序得到了满足后，它就把数字信号转换成模拟信号了。

4处理结果及分析

4.1处理结果

4.1.1 万用表测量结果

把光纤传来的数字信号送到它的输入端，用万用表测量的结果如表3所示，最后用双踪示波器得到的结果如图3所示。

4.1.2 示波器观察结果

示波器观察结果如图3所示。

4.2 结果分析

系统分别对信号进行数模和模数转换处理，采用光信号传输，用光纤作为传输信号通道。所设计的系统体积小，重量轻，性能良好，实时性强，可以远距离办公，能实现程序控制，监测手段安全可靠。经过这样的处理和传输后在一定的速率范围内可以达到相对准确的程度，通过示波观察后发现信号基本得到了再现。实践证明这种方法经济实用，且电压越高，经济效益越好。