FPGA数字IO如何实现DAC功能

方波时域与频域

假设方波频率为f0。横轴谐波次数为0的柱状图代表直流分量的幅值，也就是方波的平均电压(与占空比有关)，谐波次数为1代表频率为f0的正弦波分量的幅值，3代表，3*f0的正弦波分量幅值，以此类推。

可以看出，谐波只有奇数次的分量，1次谐波开始频率越高，幅值越低，对波形影响也就越小。

那么，此时如果此方波过一个低通滤波器，将1,3,5,7...次谐波通通滤掉会如何?

结果就会只有一个0次谐波，也就是0.5V(50%占空比)的直流分量。那么此时我们IO输出占空比变为40%，输出电压就是0.4V，占空比80%，输出就是0.8V，这不就实现了DAC的功能吗?

模拟滤波器

二阶有源低通滤波器

贝塞尔滤波器

除了上图的滤波器外，如果不追求精度，可以直接LC低通滤波器，简单实用，亲测有效。

Matlab分析方波频谱代码

fs=10000; %采样频率

t=0:1/fs:1;

x=square(2*pi*50*t); %信号波形

subplot(211);

plot(t,x);

subplot(212);

pspectrum(x); %显示功率谱密度

审核编辑：汤梓红