一種高精度波形合成的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于信號發(fā)生領(lǐng)域，特別涉及一種高精度波形合成的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]信號發(fā)生器裝置中任意波形合成技術(shù)主要有直接模擬頻率合成、鎖相式頻率合成和直接數(shù)字頻率合成技術(shù)(DDS)。其中直接數(shù)字頻率合成技術(shù)是目前主要技術(shù)，按需求設(shè)計(jì)相位累加器、加法器、波形存儲器、DA轉(zhuǎn)換和低通濾波器電路實(shí)現(xiàn)任意波形生成。它從相位概念出發(fā)直接合成所需要信號波形的全數(shù)字頻率合成技術(shù)，與傳統(tǒng)頻率合成技術(shù)相比，它具有頻率分辨率高、變頻速度快、變頻時相位連續(xù)、相位噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，易于功能擴(kuò)展和全數(shù)字化集成、容易實(shí)現(xiàn)對輸出信號的多種調(diào)制，不管是產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)信號還是任意信號都非常靈活。但是傳統(tǒng)波形發(fā)生器的濾波器截止頻率固定，輸出波形頻率范圍有限，受DAC數(shù)據(jù)更新率和濾波器截止頻率的影響。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于:針對上述存在的問題，提出一種可以根據(jù)不同波形數(shù)據(jù)設(shè)置程控低通濾波器模塊的截止頻率，達(dá)到不同的濾波效果，以合成高精度波形的裝置。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種高精度波形合成的裝置，其特征在于:包括電源、基準(zhǔn)電源、處理器模塊、DAC模塊、程控低通濾波器模塊以及數(shù)字電位器模塊，所述處理器模塊和程控低通濾波器模塊分別通過電源進(jìn)行供電，所述DAC模塊通過基準(zhǔn)電源進(jìn)行供電，所述處理器模塊分別與DAC模塊和數(shù)字電位器模塊連接，所述處理器模塊控制DAC模塊的輸出，同時設(shè)置數(shù)字電位器模塊的輸出，所述DAC模塊和數(shù)字電位器模塊分別與程控低通濾波器模塊連接，所述數(shù)字電位器模塊改變程控低通濾波器模塊中的電阻值，以改變程控低通濾波器模塊的截止頻率，所述程控低通濾波器模塊將DAC模塊輸出的波形信號進(jìn)行濾波，以合成有效的高精度波形。
[0005]本實(shí)用新型所述的高精度波形合成的裝置，其所述處理器模塊為單片機(jī)、DSP或者FPGA0
[0006]本實(shí)用新型所述的高精度波形合成的裝置，其所述DAC模塊為△- Σ型。
[0007]本實(shí)用新型所述的高精度波形合成的裝置，其所述程控低通濾波器模塊可以通過處理器模塊控制數(shù)字電位器模塊輸出，改變程控低通濾波器模塊的截止頻率。
[0008]本實(shí)用新型利用處理器模塊對數(shù)字電位器模塊進(jìn)行控制，通過數(shù)字電位器模塊輸出改變程控低通濾波器模塊的截止頻率，可以根據(jù)不同波形數(shù)據(jù)設(shè)置程控低通濾波器模塊的截止頻率，達(dá)到不同的濾波效果，以使本裝置可以合成任意波形信號，對于低頻任意信號，使信號更加平坦，對于高頻任意信號，使輸出信號高度模擬成所設(shè)計(jì)的理想信號波形。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2是本實(shí)用新型中程控低通濾波器模塊示意圖。
[0011 ]圖3是本實(shí)用新型中程控低通濾波器模塊的實(shí)際濾波效果示意圖。
[0012]圖4是本實(shí)用新型的軟件流程圖。
[0013]圖中標(biāo)記:I為電源，2為基準(zhǔn)電源，3為處理器模塊，4為DAC模塊，5為程控低通濾波器模塊，6為數(shù)字電位器模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型作詳細(xì)的說明。
[0015]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0016]如圖1所示，一種高精度波形合成的裝置，包括電源1、基準(zhǔn)電源2、處理器模塊3、DAC模塊4、程控低通濾波器模塊5以及數(shù)字電位器模塊6，所述處理器模塊3和程控低通濾波器模塊5分別通過電源I進(jìn)行供電，所述DAC模塊4通過基準(zhǔn)電源2進(jìn)行供電，所述處理器模塊3分別與DAC模塊4和數(shù)字電位器模塊6連接，所述處理器模塊3控制DAC模塊4的輸出，同時設(shè)置數(shù)字電位器模塊6的輸出，所述DAC模塊4和數(shù)字電位器模塊6分別與程控低通濾波器模塊5連接，所述數(shù)字電位器模塊6改變程控低通濾波器模塊5中的電阻值，以改變程控低通濾波器模塊5的截止頻率，所述程控低通濾波器模塊5將DAC模塊4輸出的波形信號進(jìn)行濾波，以合成有效的高精度波形。
[0017]其中，所述處理器模塊3為單片機(jī)、DSP或者FPGA，所述DAC模塊采用一種基于半導(dǎo)體處理技術(shù)的A - Σ型DAC轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器是DAC架構(gòu)設(shè)計(jì)和快速片內(nèi)校準(zhǔn)技術(shù)的高線性度數(shù)模轉(zhuǎn)換器，具有性能穩(wěn)定、建立時間短的特點(diǎn)，但不限于這種類型。
[0018]如圖2所示，為程控低通濾波器模塊和數(shù)字電位器模塊的工作原理圖，所述程控低通濾波器模塊為八階巴特沃斯低通濾波器，但不限于這種類型。該低通濾波器的特點(diǎn)是通頻帶內(nèi)的頻率響應(yīng)曲線最大限度平坦，沒有起伏，而在阻頻帶則逐漸下降為零。該低通濾波器中電阻值可通過處理器模塊改變數(shù)字電位器的阻值而進(jìn)行改變，從而可以根據(jù)不同波形數(shù)據(jù)設(shè)置不同的低通濾波器截止頻率，電阻值的計(jì)算可通過低通濾波器設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行計(jì)笪并ο
[0019]如圖3所示，為DAC模塊輸出波形進(jìn)行濾波的實(shí)例，DAC輸出三角波信號并帶有雜散信號①，經(jīng)過程控低通濾波器模塊后，雜散信號被濾除，信號波形成為平坦的三角波信號
②、③。
[0020]如圖4所示，本實(shí)用新型的軟件主要包括處理器控制DAC模塊、程控低通濾波器模塊，軟件控制處理器模塊發(fā)送的通信信號包括ID值、DAC波形數(shù)據(jù)碼值、程控低通濾波器碼值，通信信號同時控制DAC模塊進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換以及如圖2所示的程控低通濾波器改變截止頻率。
[0021 ]本實(shí)用新型的工作原理:電源給處理器模塊、程控低通濾波器模塊進(jìn)行供電，基準(zhǔn)電源給DAC模塊電路進(jìn)行供電，軟件控制處理器模塊將存儲的波形數(shù)據(jù)輸出給DAC模塊，同時軟件控制處理器模塊輸出控制數(shù)字電位器碼值，數(shù)字電位器模塊的輸出改變程控低通濾波器的截止頻率，不同的截止頻率匹配不同的波形數(shù)據(jù)碼值，DAC模塊將波形數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的波形信號通過程控低通濾波器進(jìn)行濾波，將信號擬合成各種有效的高精度波形。
[0022]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高精度波形合成的裝置，其特征在于:包括電源(I)、基準(zhǔn)電源(2)、處理器模塊(3)、DAC模塊(4)、程控低通濾波器模塊(5)以及數(shù)字電位器模塊(6)，所述處理器模塊(3)和程控低通濾波器模塊(5)分別通過電源(I)進(jìn)行供電，所述DAC模塊(4)通過基準(zhǔn)電源(2)進(jìn)行供電，所述處理器模塊(3)分別與DAC模塊(4)和數(shù)字電位器模塊(6)連接，所述處理器模塊(3)控制DAC模塊⑷的輸出，同時設(shè)置數(shù)字電位器模塊(6)的輸出，所述DAC模塊(4)和數(shù)字電位器模塊(6)分別與程控低通濾波器模塊(5)連接，所述數(shù)字電位器模塊(6)改變程控低通濾波器模塊(5)中的電阻值，以改變程控低通濾波器模塊(5)的截止頻率，所述程控低通濾波器模塊(5)將DAC模塊(4)輸出的波形信號進(jìn)行濾波，以合成有效的高精度波形。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度波形合成的裝置，其特征在于:所述處理器模塊(3)為單片機(jī)、DSP或者FPGA。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度波形合成的裝置，其特征在于:所述DAC模塊(4)為Δ-Σ型。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度波形合成的裝置，其特征在于:所述程控低通濾波器模塊(5)可以通過處理器模塊控制數(shù)字電位器模塊輸出，改變程控低通濾波器模塊的截止頻率。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種高精度波形合成的裝置，包括電源、基準(zhǔn)電源、處理器模塊、DAC模塊、程控低通濾波器模塊以及數(shù)字電位器模塊，所述處理器模塊和程控低通濾波器模塊分別通過電源進(jìn)行供電，所述DAC模塊通過基準(zhǔn)電源進(jìn)行供電，所述處理器模塊分別與DAC模塊和數(shù)字電位器模塊連接，所述處理器模塊控制DAC模塊的輸出，同時設(shè)置數(shù)字電位器模塊的輸出，所述DAC模塊和數(shù)字電位器模塊分別與程控低通濾波器模塊連接。本實(shí)用新型利用處理器模塊對數(shù)字電位器模塊進(jìn)行控制，數(shù)字電位器模塊輸出改變程控低通濾波器模塊的截止頻率，可以根據(jù)不同波形數(shù)據(jù)設(shè)置程控低通濾波器模塊的截止頻率，達(dá)到不同的濾波效果，以使本裝置可以合成任意波形信號。
【IPC分類】H03K3/02, H03M1/66, H03K4/06
【公開號】CN205232173
【申請?zhí)枴緾N201520950145
【發(fā)明人】趙丹, 謝雨彤, 龍文, 劉天時
【申請人】四川航天計(jì)量測試研究所
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年11月25日