PCI-8340 高速模入接口卡技术说明书

PCI-8340
PCI-8340 高速模入接口卡技术说明书
1. 概述
PCI-8340高速模入接口卡适用于提供了PCI 总线插槽的PC系列微机，具有即插即用（PnP）的功能。
其操作系统可选用目前流行的 Windows 系列、高稳定性的Unix等多种操作系统以及专业数据采集分析系
统LabVIEW等软件环境。在硬件的安装上也非常简单，使用时只需将接口卡插入机内任何一个PCI总线插
槽中并用螺丝固定，信号电缆从机箱外部直接接入。
PCI-8340 高速模入接口卡安装使用简便、功能齐全。其 A/D 转换启动方式可以选用程控频率触发、
程控单步触发、外部 TTL 信号触发以及外部时钟同步触发等多种方式。A/D 转换后的数据结果通过先进先
出存储器（FIFO）缓存后由PCI总线读出。
为方便用户，本卡还提供了TTL电平的16路数字量输入和16路数字量输出信号通道，这些信号通道
由卡后端40芯扁平电缆转换为37芯D型插头提供给用户。
2. 主要技术参数
2.1模入部分( 标*为出厂标准状态，下同 )
2.1.1输入通道数：单端16路 *；双端8路
2.1.2 输入信号范围：0～10V*，±5V,0～5V
2.1.3 输入阻抗：≥10MΩ
2.1.4 输入通道选择方式：单通道程序指定/多通道自动扫描
2.1.5 A/D转换分辩率：12位
2.1.6 A/D采样程控频率：1KHz/5KHz/10KHz/50KHz/100KHz/200KHz
2.1.7 A/D启动方式：程控频率触发/程控单步触发/外部TTL信号触发/外部时钟同步触发
2.1.8 A／D转换非线性误差：±1LSB
2.1.9 A／D转换输出码制：单极性原码*／双极性偏移码
2.1.10 FIFO存储器容量：8K×16bit（全满）/4K×16bit（半满）
2.1.11 数据读取识别方式：FIFO半满查询/FIFO非空查询/FIFO半满中断
2.1.12 系统综合误差：≤0.1％F.S
2.2 开关量部分
2.2.1 输入路数：16路TTL电平
2.2.2 输出路数：16路TTL电平
2.3 电源功耗： +5V(±10％)≤500mA
2.4环境要求： 工作温度：10℃～40℃
相对湿度： 40％～80％
存贮温度：-55℃～+85℃
2.5 外型尺寸：( 不含档板 )
长×高＝175.0mm×106.7mm ( 6.89英寸×4.2英寸)
3. 工作原理
3.1 工作原理简介
PCI-8340 高速模入接口卡主要由高速多路模拟开关选通电路、高速高精度放大电路、高速模数转换
电路、先进先出(FIFO)缓冲存储器电路、开关量输入输出电路和接口控制逻辑电路等部分组成。
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3.1.1 高速多路模拟开关选通电路
本电路由2片ADG408（或同类产品）及跨接选择器KJ1、KJ2组成，用以从16路单端信号或8路双端
信号中选择其中一路，送入后端的放大器电路处理。
3.2 高速高精度放大电路
本电路由4片高速高精度放大器、基准源、阻容件及跨接选择器KJ3组成，用以对通道开关选中的模
拟信号进行变换处理，以提供模数转换电路所需要的信号。
3.3 高速模数转换电路
本电路由高速模数转换芯片及调整电位器W1、W2、和W3组成，用以将模拟信号转换为数字信号。W1
用于满量程增益调整，W2用于双极性偏移调整，W3用于零点调整。
3.4 先进先出（FIFO）缓冲存储器电路
本电路用于将A/D转换的数据结果及通道代码进行缓冲存储。并相应的给出“空”，“半满”和“全满”
的标志信号。用户在使用过程中可以随时根据这些标志信号的状态以单次或批量的方式读出A/D转换的结
果。
3.5 开关量输入输出电路：
本卡还提供了各16路的开关量输入输出信号通道。使用中需注意对这些信号的要求应严格符合TTL电
平规范。
3.6 接口控制逻辑电路
接口控制逻辑电路用来将PCI总线控制逻辑转换成与各种操作相关的控制信号。
4. 安装及使用注意
本卡的安装十分简便，只要将主机机壳打开，在关电情况下，将本卡插入主机的任何一个空余PCI扩
展槽中，再将档板固定螺丝压紧即可。
本卡采用的模拟开关是COMS电路，容易因静电击穿或过流造成损坏，所以在安装或用手触摸本卡时，
应事先将人体所带静电荷对地放掉，同时应避免直接用手接触器件管脚，以免损坏器件。
禁止带电插拔本接口卡。本卡跨接选择器较多，使用中应严格按照说明书进行设置操作。设置接口卡
开关、跨接套和安装接口带缆时均应在关电状态下进行。
当模入通道不全部使用时，必须将不使用的通道就近对地短接，不要使其悬空，以避免造成通道间串
扰和损坏通道。
为保证安全及采集精度，应确保系统地线（计算机及外接仪器机壳）接地良好。特别是使用双端输入
方式时，为防止外界较大的共模干扰，应注意对信号线进行屏蔽处理。
当本卡使用的信号环境较为恶劣时，为保护本卡和主机，用户可以在本卡前端的预留位置加装双向TVS
瞬态电压保护管。但加装TVS管后，TVS管的特性将使本卡的输入阻抗下降，同时对信号源的驱动能力有
一定的要求，否则将降低本卡的采样精度。
5. 使用与操作
5.1 跨接器的使用
5.1.1 单端/双端方式选择
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KJ 、KJ 为单端/双端输入方式选择插座，其使用方法见图1。
1 2
a. 单端输入方式 b. 双端输入方式
图1 单/双端输入方式选择
5.1.2 A/D量程选择
KJ3为A/D量程选择插座，其使用方法见图2。
a.0～10V输入 b. 0～5V输入 c. ±5V输入
图2 A/D量程选择
5.2 输入输出插座接口定义
5.2.1 模入部分
本卡前端37芯D型插座（CZ1）的信号定义见表1。用户可根据需要选择连接信号线(单端)或信号线
组(双端)。为减少信号杂波串扰和保护通道开关，凡不使用的信号端应就近与模拟地短接, 这一点在小信
号采样时尤其重要。
表1 CZ1模拟输入信号端口定义（括号内表示双端方式）
插座引脚号 信号定义 插座引脚号 信号定义
1 CH1 ( CH1+ ) 20 模拟地(A/D)
2 CH2 ( CH2+ ) 21 模拟地(A/D)
3 CH3 ( CH3+ ) 22 模拟地(A/D)
4 CH4 ( CH4+ ) 23 模拟地(A/D)
5 CH5 ( CH5+ ) 24 模拟地(A/D))
6 CH6 ( CH6+ ) 25 模拟地(A/D)
7 CH7 ( CH7+ ) 26 模拟地(A/D)
8 CH8 ( CH8+ ) 27 模拟地(A/D)
9 CH9 ( CH1- ) 28 模拟地(A/D)

您好！PCI-8340是一款专为电气行业设计的高速模拟输入接口卡，它属于 National Instruments（NI）公司的产品系列。该接口卡的主要功能是将来自各种模拟信号源（如传感器、电压表、电流表等）的连续变化电信号进行高精度、高采样率的数字化转换，并通过通用并行总线接口（PCI）连接到计算机系统中，以便于在实时监控、数据采集、控制系统或实验设备中进行进一步的数据处理和分析。 技术说明书详细介绍了PCI-8340的各项特性参数，包括但不限于以下几个方面： 1. 采样率：PCI-8340通常具备多种可配置的采样速率选项，最高可达数百万次/秒（具体取决于型号），以满足不同应用对实时性和精确度的需求。 2. 输入通道数量：接口卡可能配备多个独立的模拟输入通道，每个通道支持不同的信号范围和类型（例如电压、电流、频率等），用户可以根据实际需求选择合适的通道组合。 3. 数据精度：提供16位或更高的量化位深度，确保测量结果具有较高的分辨率和准确性。 4. 抗干扰措施：为了减少噪声和电磁兼容性问题，技术说明书中会详细介绍滤波器设置、信号调理电路以及隔离技术等相关内容。 5. 接口标准及协议：明确接口卡如何与PC主板上的PCI插槽以及上层软件（如LabVIEW、MathWorks MATLAB下的Signal Processing Toolbox等）通信的细节。 阅读这份技术说明书，您将了解到PCI-8340在电气控制、自动化测试、科学研究等领域中的具体应用场景、安装指南、使用方法、故障排查等内容，从而更好地理解和利用这款高速模入接口卡的功能与优势。如果您有任何关于该产品的具体疑问，请随时咨询我们。