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(多图) 基于DDS技术的波形发生器设计与仿真

/?? 2013年10月15日 ?? 收藏1
1.引言

DDS频率合成器具有频率分辨率高,输出频点多,可达2N个频点(假设DDS相位累加器的字长是N);频率切换速度快,可达us量级;频率切换时相位连续的优点,可以输出宽带正交信号,其输出相位噪声低,对参考频率源的相位噪声有改善作用;可以产生任意波形;全数字化实现,便于集成,体积小,重量轻。

本文介绍了DDS的基本原理,同时针对DDS波形发生器的FPGA实现进行了简要介绍,利用SignalTapII嵌入式逻辑分析仪对正弦波、三角波、方波、锯齿波进行仿真验证。

2.DDS波形发生器的FPGA实现

FPGA的应用不仅使得数字电路系统的设计非常方便,而且它的时钟频率已可达到几百兆赫兹,加上它的灵活性和高可靠性,非常适合用于实现波形发生器的数字电路部分。使用FPGA设计DDS电路比采用专用DDS芯片更为灵活,只需改变FPGA中的ROM数据,DDS就可以产生任意波形,具有相当大的灵活性。

2.1 FPGA设计流程

FPGA的设计框图如图1所示,FPGA的主要功能是:产生与外围电路的接口电路,使其能够接受外围逻辑控制信号;保存频率字,并构成相位累加器,产生与主时钟相同频率的RAM寻址字;用内部的存储块构成存放多种波形数据的ROM,并通过相应的控制线进行选择;构造出两个多波形选择输出的输出通道,其中的一路通道可具备移相功能;用内部的PLL倍频外部低频晶振,并输出与主时钟同频的时钟,驱动片外高速D/A.

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第1页:DDS波形发生器的FPGA实现

第2页:DDS控制模块

第3页:仿真实验结果



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