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            采用FPGA的可編程電壓源系統(tǒng)原理及設計

            作者: 時間:2010-03-29 來源:網(wǎng)絡 收藏

            概述:介紹一種基于與實現(xiàn)。為控制芯片,應用QuartusⅡ軟件和硬件描述語言為工具,通過數(shù)/模轉換和運放把數(shù)字信號轉換成模擬信號。實驗表明,該操作靈活方便,穩(wěn)定性強,調壓精度高,可調范圍大(O~26 V),具有很好的實用性和工程參考價值。

            本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/151992.htm

            電源指某些功能或參數(shù)可以通過計算機軟件編程進行控制的電源。電源的實現(xiàn)方法有很多種。其中,現(xiàn)場可編程門陣列(Field ProgrammableGate Array,)具有性能好,規(guī)模大,可重復編程,開發(fā)投資小等優(yōu)點。隨著微電子技術的發(fā)展,F(xiàn)PGA的成本不斷下降,正逐漸成為各種電子產(chǎn)品不可或缺的重要部件。由于FPGA有著如此眾多的優(yōu)點,因此FPGA作為控制芯片,實現(xiàn)可編程電壓源系統(tǒng),為需要可調電壓源的電子產(chǎn)品提供高精度、高可靠性的電壓。

            1 系統(tǒng)
            Altera公司Cyclone系列EP1C6Q240C8為控制芯片。通過Altera的IP工具MegaWizard管理器定制LPM_ROM宏功能模塊,用.mif格式文件存放產(chǎn)生電壓的數(shù)據(jù);利用硬件描述語言(HDL)分頻電路、地址發(fā)生器或數(shù)據(jù)計數(shù)器等控制電路。地址發(fā)生器對ROM進行數(shù)據(jù)讀取。ROM中各單元的數(shù)據(jù)經(jīng)串/并轉換電路,在DAC控制電路的作用下,串行數(shù)據(jù)從高位到低位讀入數(shù)/模轉換器中,數(shù)/模轉換器出來的模擬電壓信號經(jīng)過運算放大器放大后,得到所需的模擬電壓。系統(tǒng)框圖如圖1所示。


            根據(jù)項目需求,定制10 b×32 Word的LPM_ROM??梢援a(chǎn)生32路1 024階可調的電壓。此外,可以根據(jù)需要定制不同的位寬,不同單元數(shù)的LPM_ROM宏功能模塊,可以產(chǎn)生符合精度要求的多通道電壓。

            2 控制電路設計
            2.1 分頻電路模塊
            開發(fā)板提供的系統(tǒng)時鐘為50 MHz,系統(tǒng)的時鐘信號通過分頻模塊進行分頻,將分頻后的時鐘信號分別提供給控制電路模塊、地址發(fā)生器和并/串轉換電路作為時鐘控制信號。該模塊部分VHDL源程序如下:


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