可程式邏輯閘陣列用於類比數位轉換之研究｜國立清華大學博碩士論文庫

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研究生：	曹博鈞 Tsao, Po-Chun
論文名稱：	可程式邏輯閘陣列用於類比數位轉換之研究 Analog to Digital Conversion Using FPGA Techniques
指導教授：	周懷樸 Chou, Hwai-Pwu
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	原子科學院 - 工程與系統科學系 Department of Engineering and System Science
論文出版年：	2009
畢業學年度：	97
語文別：	中文
論文頁數：	61
中文關鍵詞：	可程式
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近年來可程式邏輯閘陣列(Field Programmable Gate Array, FPGA)的發展普及性，其體積小、重量輕、功能強大等特色成為我們用來作為測試開發新型脈高量測結構的不二人選。因此本研究之目的在於使用FPGA之技術來達到輻射脈高量測的功能，一個數位的週期性三角波參考訊號將由一正緣觸發之上數－下數器所產生，而隨後經由可合成的數位類比轉換器(Digital to Analog Converter, DAC)轉換成類比的週期性三角波參考訊號，再搭配上比較器以及解碼器將可達到簡單顯示脈高資訊的功能，同時也能搭配其他分析軟體進而利用在野外輻射能譜量測。

摘要................................Ι
誌謝................................Ⅱ
目錄................................Ⅲ
圖目錄..............................Ⅵ
表目錄..............................Ⅷ
第一章  緒論........................1
1 研究動機........................1
1.1戶外環境監測...................3
1.2 與各種後端分析軟體搭配應用....3
1.3大氣輻射狀況之測量與研究.......4
2 研究目的........................4
第二章  文獻回顧....................6
1斜坡訊號比較結構.................6
2線性滑軌結構.....................8
3ΔΣ結構...........................9
4脈寬分析技術.....................11
4.1系統架構.......................11
4.2原理...........................11
5可攜式輻射偵檢系統介紹...........12
5.1實驗發展版架構.................14
第三章  原理與結構..................17
1上數－下數器之特性...............18
1.1根據特性之量測原理.............18
2數位類比轉換器...................19
2.1數位結構圖.....................20
3比較器與解碼器...................23
4類比三角波參考訊號...............24
5多相位時脈.......................25
第四章 量測與實現...................27
1量測解說.........................27
2數位類比轉換器測試...............31
3量測測試.........................33
3.1定電壓輸入訊號.................33
3.2 斜度電壓輸入訊號..............35
3.3 正弦電壓輸入訊號..............36
4介面電路實現.....................38
第五章 結論與建議...................42
1 結論............................42
2 未來展望........................42
2.1 參考三角波訊號週期............43
2.2 精確化發展版顯示脈高功能......43
參考文獻............................45
附錄................................47

                                

[1] 黃培城，周懷樸，“A Personal Digital Assistant Based Portable Radiation Spectrometer”，國立清華大學工程與系統科學系，碩士論文.(2004)

[2] Jinyuan Wu, Sten Hansen, and Zonghan Shi “ADC and TDC Implemented Using FPGA,”. 2007 IEEE Nuclear Science Symposium Conference Record, Vol. 1, pp 281-286.(2007)

[3] D. Wilkinson, “Blood, Birds, and the Old Road,” in Annu. Rev. Nucl. Part. Sci. 1995, pp 1-39, vol. 45.(1995)

[4] B. G. Tomov & J. A. Jensen, “A new architecture for a single-chip multi-channel beamformer based on a standard FPGA,” in Ultrasonics Symposium, 2001 IEEE, 7-10 Oct. 2001, pp 1529 - 1533 vol.2.(2001)

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[6] ORTEC’s portable multichannel analyzer datasheet AS. [Online], Available: http://www.ortec-online.com

[7] CANBARRA’s portable multichannel analyzer datasheet AS. [Online], Available: http://www.canberra.com

[8] Jo□o M. Cardoso1, Vitor Amorim1, Rui Bastos, Rui Madeira, J. Bas□lio Sim□es1 and Carlos M. B. A. Correia1,“A Very Low-Cost Portable Multichannel Analyzer”, IEEE Trans. Nucl. Sci., Vol.41, pp.1031.(2001)

[9] ALTERA’s MAX II EPM1270T144C5ES Device Family datasheet，Available: http://www.altera.com

[10] Xilinx’s Synthesizable Delta-Sigma DAC datasheet ，
Available: http://www.xilinx.com

[11] QuartusII Design Software for PCs，Available: http://www.altera.com/products/software/products/quartus2/qts-index.htm

全文公開日期本全文未授權公開 (校內網路)
全文公開日期本全文未授權公開 (校外網路)

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