頻率合成器參考設計

控製係統由單片機 ,FPGA組成 。單片機完成對FPGA的配置 ,FPGA完成6路波形的產生和所有DAC的控製 。6路波形都為50Hz的正弦波 ,相位可以調整 。

在整個係統方案中 ,控製係統由單片機 ,FPGA組成 。單片機完成對FPGA的配置 ,FPGA完成6路波形的產生和所有DAC的控製 。6路波形都為50Hz的正弦波 ,相位可以調整 。

本方案采用DDS方式產生正弦波 ,6路正弦波的頻率一樣 ,所以共用同一個相位累加器,分別加上不同的相位偏移就可以產生同頻不同相的正弦波 。根據公式 FO = K*FC /2N (FO為輸出頻率 ,K為頻率控製字 ,FC為參考頻率 ,即係統時鍾20MHz ,N為相位累加器長度) ,相位控製字的長度為32bit ,能夠得到步進頻率為0.004656Hz(20MHz/232 ),滿足係統頻率的要求(50Hz+/-50/00) 。波表中存放512word個數據 ,能夠得到相位步進2*180o/512 ,滿足係統相位1o的要求 。

為了得到50Hz的頻率 ,K值取10737 。相位累加器位寬為32bit ,而波表長度為512個采樣點 ,所以截取相位累加器的高9bit作為地址到波表中取數據 。EMB是真正的雙端口RAM ,所以一個EMB可以作為兩路波形的波表 。在整個設計中 ,使用3個EMB即可以滿足要求 。用波表中取出的數據完成並串轉化後即可以送到DAC完成轉換 。同時FPGA還要控製DAC輸出的幅度 ,這個可以根據DAC的參考電壓來調節 。參考電壓可以用DAC來控製 ,FPGA輸入到DAC不同的數據產生不同的幅度的模擬信號作為參考電壓 。