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赛灵思FPGA DIY系列(2):数字存储扫频仪

2012年12月06日 16:58 次阅读

  1.设计摘要

  频率特征测试仪是用来测量电路传输特性和阻抗特性的仪器,简称扫频仪。扫频信号源是扫频仪的主要功能部件,作用是产生测量用的正弦扫频信号,其扫频范围可调,输出信号幅度等幅。本设计采用DDS(数字频率合成技术)产生扫频信号,以Xilinx FPGA为控制核心,通过A/D和D/A等接口电路,实现扫频信号频率的步进调整、幅度与相位的测量,创新的使用了计算机软件作为仪器面板来显示被测网络幅频特性与相频特性,并且测试结果可保存到各种存储介质中。

  2.适用范围以及针对用户群

  作为一种仪器可以用于各种实验教学及科研场合。

图1:整体设计框图
图1 整体设计框图

  3.具体功能模块

  3.1 DDS扫频信号产生模块

  直接数字频率合成技术(Direct Digital Frequency Synthesis简称DDS)是一种全数字技术,与传统的频率合成器相比,DDS具有低成本、低功耗、高分辨率和快速转换时间等优点,广泛使用在电信与电子仪器领域,是实现设备全数字化的一个关键技术。

  DDS的基本原理是:相位累加器对频率控制字进行累加,利用相位累加寄存器的值对存储正弦波形的查找表进行寻址,使之输出相应的幅值码,幅值码再经过数模转换器DAC得到相应的阶梯波,最后使用椭圆低通滤波器对其平滑得到所需的连续波形频率信号。

图2:DDS原理图
图2 DDS原理图

  3.2 被测系统参数测量模块

  1)幅频特性测量:扫频信号输出幅值是确定的,只需测出被测系统输出信号的幅度,即可算得其增益。测量输出幅值使用A/D转换器及外围检测电路实现。

  2)相频特性测量:扫频信号和被测系统输出信号经过触发电路变换为矩形波,送入测相逻辑电路中。测相逻辑电路由参考时钟对相位差进行计数测量,从而得到两者的相位差值。

  3.3 上位机软件设计部分

  我们使用VB进行软件编程,通过MSComm控件进行串口通信,控制系统的工作状态和波形数据的显示。通过软件设置可以控制扫频信号的起始频率和终止频率。显示时可以直接显示和对数显示,并可以通过文件的方式将波形数据保存下来。软件界面如图所示:

图3 上位机软件界面
图3 上位机软件界面

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从长远来看,PCB镀覆废液在综合利用上投资,能够节约资金降低成本。 PCB镀覆使用多种化学产品。这些...

发表于 2018-03-20 11:31 384次阅读
PCB镀覆废液在综合利用上投资,能够节约资金降低...

根据经验总结的PCB设计完成后需要检查的内容

检查高频、高速、时钟及其他脆弱信号线,是否回路面积最小、是否远离干扰源、是否有多余的过孔和绕线、是否...

发表于 2018-03-20 11:25 499次阅读
根据经验总结的PCB设计完成后需要检查的内容

如何合理优化FPGA架构设计及配方法

如果符合一些简单的设计原则,采用最新的Xilinx7系列FPGA架构上实现无线通信。Xilinx公司...

发表于 2018-03-20 11:18 394次阅读
如何合理优化FPGA架构设计及配方法

Xilinx推出革命性的新型自适应计算产品

加利福尼亚州圣何塞 —自适应和智能计算的全球领先企业赛灵思公司(Xilinx, Inc.,(NASD...

发表于 2018-03-20 10:21 1812次阅读
Xilinx推出革命性的新型自适应计算产品

PCB布局布线的100个基本问题解答

在电子产品设计中,PCB 布局布线是最重要的一步,PCB 布局布线的好坏将直接影响电路的性能。现在,...

发表于 2018-03-20 10:03 537次阅读
PCB布局布线的100个基本问题解答

Xilinx CEO 描绘公司新愿景与战略蓝图

自适应和智能计算的全球领先企业赛灵思公司(Xilinx, Inc.,(NASDAQ:XLNX))总裁...

发表于 2018-03-20 09:23 1618次阅读
Xilinx CEO 描绘公司新愿景与战略蓝图

到底该学哪个PCB设计软件,三大PCB设计软件介...

PADS的前身是 POWER PCB ,这个软件界面菜单很少,上手不难。我估计也是这一点能得到了市场...

发表于 2018-03-20 08:55 541次阅读
到底该学哪个PCB设计软件,三大PCB设计软件介...

Xilinx首位华人CEO Victor Pen...

自适应和智能计算的全球领先企业赛灵思公司(Xilinx, Inc.,(NASDAQ:XLNX))总裁...

发表于 2018-03-20 04:39 211次阅读
Xilinx首位华人CEO Victor Pen...

Xilinx推出革命性的新型灵活应变计算产品

自适应和智能计算的全球领先企业赛灵思公司(Xilinx, Inc.,(NASDAQ:XLNX)),宣...

发表于 2018-03-20 03:42 96次阅读
Xilinx推出革命性的新型灵活应变计算产品

IP无绳电话PCB电路原理图

IP电话其实就是通信网络通过TCP/IP协议实现的一种电话应用而已,而这种应用主要包括PC to P...

发表于 2018-03-18 10:56 612次阅读
IP无绳电话PCB电路原理图

PWM蜂鸣器驱动之FPGA在线下载配置图解

如图7.20所示,在弹出的Hardware Setup页面里,选择当前硬件为USB Blaster,...

发表于 2018-03-18 10:15 536次阅读
PWM蜂鸣器驱动之FPGA在线下载配置图解

PCB阻焊工序常见的品质问题及改善措施

阻焊是印刷在PCB表面的一层油墨,它既起到绝缘作用,又起到保护铜面的作用,更起到美观漂亮的作用,它就...

发表于 2018-03-17 11:11 577次阅读
PCB阻焊工序常见的品质问题及改善措施