[发明专利]基于FPGA的智能误差补偿型积分器及其误差补偿方法

摘要

本发明公开了一种基于FPGA的智能误差补偿型积分器及其误差补偿方法，包括模拟积分电路模块、FPGA模块、模数转换器模块和数模转换器模块；由FPGA产生逻辑控制信号，控制模拟积分电路模块中的电子开关动作，模拟积分电路模块对微分信号进行积分，模拟积分电路模块的输出信号经模数转换器模块转换为数字信号，在FPGA中实现积分误差补偿，由数模转换器模块将补偿后的有效信号转换成模拟信号用于输出；由FPGA中的误差补偿模块将模数转换器模块的转换结果与积分误差寄存器的值相减来实现消除积分误差。本发明不依赖硬件积分电路，可减小模拟器件对积分器的影响，消除模拟积分器的积分误差。

主权项

一种基于FPGA的智能误差补偿型积分器，其特征在于：包括模拟积分电路模块、模数转换器模块、FPGA模块和数模转换器模块；模拟积分电路模块由运算放大器、电子开关、电容器与电阻构成，运算放大器的正、负输入端分别连接有一个电阻R1、R2，电阻R1、R2的另一端分别通过节点连接电子开关k₁的两端，电阻R1与电子开关k₁的连接处还接地，电阻R2与电子开关k₁的连接处分别与积分电容器C、电阻R3连接，积分电容器C的另一端连接单刀双掷开关k₂，单刀双掷开关k₂的一个端子连接运算放大器的信号输出端、另一个端子连接电阻R3的另一端；FPGA控制电子开关k₁、单刀双掷开关k₂，模拟积分电路模块的信号输出端连接模数转换器模块的信号输入端，FPGA分别与模数转换器模块的信号输出端、数模转换器模块的信号输入端连接；以模拟积分电路模块为基础，通过FPGA控制电子开关k₁、单刀双掷开关k₂，当电子开关k₁闭合时，运算放大器的输入端与地接通，当电子开关k₁断开时，运算放大器的输入端与微分信号接通；通过单刀双掷开关k₂的切换实现积分器电容清零与积分工作的转换；以FPGA为核心控制器，实现积分器的逻辑控制，产生模数转换器模块与数模转换器模块的控制信号，模拟积分电路模块的输出信号经模数转换器模块转换为数字信号，该数字信号在FPGA中完成积分误差补偿，然后通过数模转换器模块转换成模拟信号用于输出。