基于DSP的高精度波形发生器系统设计
时间:08-17 09:42 阅读:1499次
*温馨提示:点击图片可以放大观看高清大图
简介:本文采用了高精度的电压参考芯片ADR434为模数变换器提供参考电平,使波形发生器的最低可调电压达到125μV,为精确地输出整数值电压及其相应波形提供了方便的硬件环境。
系统设计
本系统采用的是TMS320VC54X系列DSP作为核心控制器件,并采用CY7C1021V(64K*16RAM)来扩充DSP的外部数据存储空间。在DSP与ADC及RAM之间的数据接口加入74LVC16245(16位总线变换器)以增加DSP的驱动能力,并用来隔断器件间的干扰。DSP与DAC之间的逻辑控制采用CPLD实现,这样可以方便系统的设计与调试,整个系统的方框图如图1所示
器件简介
本系统所采用的模数变换器为AD7846,它是一个16位数模转换器。它有和两个参考电平输入端以及一个片内放大器。标准情况下可以将其配置为单极性输出(0V到+5V,0V到+10V)或双极性输出。当然,改变和两个参考电平输入端的电平,也可以改变其输出的动态范围。
AD7846采用分段式结构。DAC锁存器的高4位选通16个电阻串中的一段,段的两端接有运放作为缓冲,运放的输出反馈至12位的模数变换电路,并由该电路提供后12位分辨率。这种结构可以确保16位单调性,两个缓冲运放间输入失调电压的高度匹配还确保了优良的积分非线性。
除了优良的精度指标外,AD7846与微处理器的连接也非常方便。它有16位数据I/O口以及四根控制线。R/与用来控制对I/O锁存器的读写,信号用于多DAC系统中同步更新多片DAC数据,用于将DAC的输出复位至0V。
AD7846参考电压的设计
为了使系统的输出波形在幅度上能够精确到1毫伏,本文采用AD434为AD7846提供参考电压。ADR434是低噪声,高精度,低温漂的电压参考芯片。它可以使其电压对温度的非线性达到最小。二者的具体连接如图2所示。
图2所示的连接方法使AD7846工作在双极性输出状态下。AD434为DA提供+4.096V的参考电平,DA根据此电平经过双极十六位线性分解,所得的最低可调电压为4.096V/215=125μV。具体的编码表如表1所示。