基于CPLD的DDS正交信號源的設計
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2．2 幅度控制模塊
幅度控制模塊由DAC0832控制，利用其內部電阻分壓網(wǎng)絡(luò )，將其作為數控電位器。將 TLC7524的輸出波形作為DAC0832的基準電壓源輸入，其輸出波形為V=(N/256)×Vin,其中N為單片機輸入的幅度控制字。通過(guò)一簡(jiǎn)單的電阻分壓網(wǎng)絡(luò )調整運放輸出峰一峰值為0～5 V，再送至DAC0832由單片機控制其幅度實(shí)現幅度的步進(jìn)，如圖2所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/191933.htm
2．3 后級處理模塊
采用二階巴特沃茲低通濾波器。巴特沃茲低通濾波器的幅度函數是單調下降的，由于n階低通巴特沃茲低通濾波器的前(2n-1)階導數在ω=0處為零，所以巴特沃茲低通濾波器也稱(chēng)最大平坦幅度濾波器。由于該設計要求濾除的頻率分量主要為由D／A轉換器產(chǎn)生的高頻分量，與系統所要求保留的頻率相差很遠，所以濾波器在通頻帶內的平坦程度比其衰減陡度更為重要，而且巴特沃茲低通濾波器所要的元件值合乎實(shí)際情況，不像其他濾波器要求元件值那么苛刻。
3 硬件電路系統設計
3．1 總體設計思路
整個(gè)系統以CPLD(EPM7128)、AT89S51、AT28C64(EEP-ROM)為核心。CPLD通過(guò)相位累加產(chǎn)生讀取ROM的地址。以單片機為系統控制的核心，主要功能：給CPLD送頻率控制字，即相位累加器的累加值，以此控制頻率；給D／A轉換器送幅度控制字D，控制波形幅度；處理紅外遙控鍵盤(pán)；送數據給液晶LCD。EEPROM存儲已固化好波形的數據。
3．2 CPLD模塊
該模塊通過(guò)一個(gè)4引腳的工業(yè)標準JTAG接口在系統編程(ISP)，并且在編程過(guò)程中僅需5．0 V單電壓供電。編程過(guò)程中，I／O引腳處于三態(tài)并被上拉，以消除板上沖突。上拉阻值為1 kΩ。因為該器件是在線(xiàn)編程的，為了便于調試，所以把下載口直接做在電路板上?？紤]到電源為自制的穩壓電源，CPLD受電源紋波干擾影響較大，所以在每個(gè)器件旁都加有去耦電容。
3．3 D／A轉換及幅度控制
D／A轉換采用TI公司的TLC7524，該器件轉換速度可達10 M，幅度控制D／A轉換采用MAX518，該器件是I2C總線(xiàn)的雙D／A轉換器，只需很少的端口線(xiàn)就可實(shí)現兩路幅度的控制，大大節省單片機的端口。圖3給出D／A轉換電路。
3．4 后級處理模塊
低通濾波器對階梯正弦波進(jìn)行傅里葉分析。其中若一周期采樣點(diǎn)數為N，則其高次諧波能量主要集中在輸出頻率的(N±1)倍頻上，其幅值為基頻的 1／(N±1)。低通濾波可以平滑其臺階。另外還需濾除由DAC0832和TCL7524產(chǎn)生的1MHz和10 MHz的高頻分量。因此根據設計的要求(輸出最大頻率為250 kHz，為了保證250 kHz頻帶內輸出幅度平坦，又要盡可能抑制諧波和高頻分量，綜合考慮選用寬帶運放LF351，用EWB仿真表明：截止頻率為1 MHz～250 kHz以?xún)确绕教?。為了保證穩幅輸出，選用AD817。該器件是一種低功耗、高速、寬帶運算放大器，具有很強的大電流驅動(dòng)能力。實(shí)際電路測量表明：當負載為100 Ω，輸出峰-峰值為10 V時(shí)，其帶寬大于500 kHz，幅度變化小于±1％。
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