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基于FPGA的信号发生器的设计 基于FPGA的信号发生器的设计

格式:word 上传:2022-06-25 14:56:29

《基于FPGA的信号发生器的设计》修改意见稿

1、“.....加法器将频率控制字与累加寄存器输出的累加相位数据相加,把相加后的结果送给累加寄存器的数据输出端。累加寄存器将加法器在上个时钟脉冲作用后产生的新相位数据反馈到加法器的输入端,以使加法器在下个时钟脉冲的作用下继续与频率控制字相加。这样,相位累加器在时钟作用下,不断对频率控制字进行线性相位累加。由此可以看出,相位累加器在每个时钟脉冲输入时,把频率控制字累加次,相位累加器输出的数据就是合成信号的相位,相位累加器的益处频率就是输出的信号频率。用相位累加器输出的数据作为波形存储器的相位取样地址,这样就把存储在波形存储器内的波形抽样值二进制编码经过查表查出,完成相位道幅值转换。波形存储器的输出送到转换器,转换器将数字量形式的波形幅值转换成所需要合成频率的模拟信号。低通滤波器用滤除不需要的取样分量,以便输出频谱纯净的正弦波信号......”

2、“.....为系统提供了由于模拟信号源的性能输出频率相对带宽较宽频率转换时间短频率分辨率极高相位变化连续输出波形的灵活性其他优点易于集成,低功耗,体积小重量轻可靠性高易于控制。系统硬件框图系统硬件图主要组成电路分析本系统设计目标主要包括两个模块模块,数模转换模块。模块顶层原理图如下存储数据及实现数字波形转换得到模拟波形信号调理,滤波波形信息波形数据波形输出数模转换模块当生成的八位二进制数据从输出之后并不能直接用于显示在示波器上面,需要将数字信号转换为模拟信号再进行输出。本次设计选用作为转换芯片,可以实现将数字信号转换为模拟信号,达到设计要求。正好有八位数出,因此可以将阈值电压设为,这样就可以达到输出为到的模拟电压,电压的分辨率为。放大电路模块从输出的模拟电压量因为无法提供足够的功率给供电模块......”

3、“.....同时因为考虑到供电系统可能会用到更大的功率,所以需要加个电压放大电路以满足要求。此次设计采用集成运放,因为电路板供电电源为,若采用传统的集成运放,则供电电压为和,这样需要另外外加电源,这样会增加电路板的难度,因此采用了和的供电电压,这样就使得电路板变得简单。此次设计的功率放大部分采用的是电压跟随器,用集成运放做成的电压跟随器可以达到功率放大的效果。电压放大部分采用的是比例运算放大器,因为为了方便调节放大倍数,因此采用了个滑动变阻器,可以看出,电压放大倍数可在到倍之间。电路图设计如下总电路图设计见附录和附录。系统软件设计软件设计概述本设计使用的软件主要是和字系统设计西安电子科技大学出版社王志鹏......”

4、“.....。高淼基于的自治型波形发生器的设计,。李刚强设计中关键问题的研究致谢本文是在我的指导老师陈晓静讲师的悉心指导下完成的,从论文的选题到最后的定稿都凝聚着陈老师的心血。四年来,学校各位老师高超的学术思想渊博的学术知识丰富的学术经验严谨的治学态度豁达的为人风格和不断开拓进取的科学研究风尚都直接间接和潜移默化地影响着我,使我始终充满不断求知求新和拓展学术领域的热情。在学业即将完成之际,谨向各位恩师表示我最衷心的感谢,除此以外,还要感谢各位同学的热情帮助和鼓励,四年的学习生活,我们结下了深厚的友谊。当我在学习生活中遇到些问题和烦恼时,是他们给予我及时的帮助和热心的鼓励,我会加倍珍惜同学之间的这种友谊。我还要深深的感谢支持和鼓励我的家人,是他们默默的付出,使我能够无牵挂的学习,我只有更加努力的学习与工作,才能回报他们的关爱......”

5、“.....所以存在着许多缺陷和失误,恳请老师批评指正最后,谨向所有关心帮助和支持过我的老师同学和家人们表示衷心的感谢,附录附录附录主要程序,,两个软件,用主要是用来程序仿真﹑画顶层原理图和生成子模块图。主要用来波形仿真。相应波形的仿真结果如下图所示,正弦波仿真波形图如下图所示相位控制端时钟输入正弦波输出正弦波地址寄存器,方波仿真波形图如下图所示时钟输入相位控制端方波输出,三角波仿真波形图如下图所示时钟输入相位控制端三角波输出,锯齿波仿真波形图如下所示,直流仿真波形如下图所示频率控制模块流程图开始频率按下控制否调用频率控制模块返回读入按键数值按键控制选择波形电路设计流程图系统源程序系统程序见附录。开始波形选择控制进行波形的调用确认键调用波形选择程序返回制作信号发生器的步骤本课题的制作是分这几个步骤完成的查阅大量的资料,完成开题报告......”

6、“.....同时我也经常上网搜索这方面的资料,知识总是在不断积累的过程中了解和掌握的。确定方案。制作信号发生器的方法有很多,本课题要用到技术,所以选择的是公司的系列复习所要用到的硬件知识。硬件设计。硬件设计主要是指画硬件电路,在这里要用到个画图软件。画硬件电路不仅可以体现个人的基础知识掌握这样不仅看的时候好看,也以节约资源。软件设计。总结通过此次设计,让我深深的感觉到自己所学知识真是非常的浅薄。面对电子技术日新月异的发展,利用手段进行设计已成为不可阻挡的趋势。相对于传统至底向上的设计方式,自上而下的设计具有其显著的优越性。利用设计软件辅助设计,方便快捷,减少了率的产生,缩短了产品的设计及上市周期,既减轻了设计工作量又满足了商业利益的需求。该系统以器件为核心部件,可利用软件编程实现了对转换信号的处理。努力做到了线路简单高性价比的特点,充分利用了软件编程......”

7、“.....在设计过程当中,遇到了软件操作不熟练,程序编写不规范等诸多问题,通过对问题的总结分析得出,应用软件的主要功能必须熟练操作,才能提高工作效率,需要规范操作的地方必须严格按照使用说明操作,避免由于软件使用不当造成的产生。程序的编写格式必须规范,模块端口以及信号变量的命名应当反映实际意义,缩进格式工整明了,方便阅读理解,这样有利于程序的编写,有利于分析调试,也有利于程序的重复使用。此次课题的设计已告段落,在这次毕业设计过程中需要用些不曾学过的东西时,就要去有针对性地查找资料,然后加以吸收利用,以提高自己的应用能力,而且还能增长自己见识,补充最新的专业知识,学会了些编程方面的常用算法。作为名电子专业的毕业生,我将会继续在新技术的道路上不断钻研开拓进取。相信通过此次设计的锻炼,我对专业知识和技能的掌握将更加牢靠,在今后的工作和学习中,必将使我受益匪浅,取得应有的优势......”

8、“.....黄继业技术实用教程第二版北京科学出版社亿特科技应用系统设计与产品开发人民邮电出版社李辉与理介绍关于的信号发生器的结构目前传统的信号发生器是使用模拟电路或者专用芯片搭建而成,但是存在频率不高,稳定性较差,且不易扩展和调试的缺陷而采用直接数字频率合成技术设计的信号发生器,改变了以往的设计思路,在精度灵活性上大大超越了模拟信号发生器。随着可编程逻辑器件的迅速发展,基于控制的信号发生器使得电路设计更加简单,而且通过预留的端口可轻松进行二次开发。本文通过公司的芯片,成功实现了信号发生器。信号发生器的设计是通过动态随机存取存储器将程序拷入的主芯片中,然后通过晶振产生的时钟频率输入芯片中控制信号的产生,再通过输出波形。关于的信号发生器的工作原理信号发生器的设计思路基于的电路技术原理框图如下图所示,起共组原理为根据时钟脉冲,位相位累加器将频率控制字循环累加......”

9、“.....波形表存储器根据这个地址值输出相应的波形数据。最后,经转换和滤波将波形数据转换成所需要的模拟不行输出。因为理想单频信号可表示为∏当振幅与初始相位不随时间变化时,其频率就由相位唯确定,即有∏式中为个采样周期之间的相位增量。∏故系统输出频率即为本设计输出频率为,且最小步进为。根据上述系统分析可知,的最小分辨率为,本着满足并高于设计要求的原则,取系统式中频率为,得到相位累加器的位数为位,最大为,这样输出频率可达,最小步进为。兼顾到波形失真与芯片存储容量,波形的深度为个。本设计方案采用实现功能,根据单片机产生的控制信号,在波形存储器找到波形取值,输出到电路,产生正弦波,方波和三角波。本设计选用公司的系列器件,用编程实现。顶层设计图入图所示,由控制模块,三角波存储器模块,方波存储模块,波形选择输出模块构成,各模块利用硬件描述语言语言设计。其中......”

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