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《哈尔滨工业大学》 2008年
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LXI任意波形发生器研制

郁琦  
【摘要】:本文对LXI任意波形发生器进行了研究。任意波形发生器是随着不断进步的计算机技术和微电子技术在测量仪器中的应用而形成和发展起来的一类信号源。其作为LXI系统中的一个基础激励源,可以很方便地与其它LXI仪器组成LXI自动测试系统。 本文在参阅大量技术参考文献基础上,确定采用直接数字合成技术的总体方案,给出了实现任意波形发生器各功能的具体方案及关键参数和D/A转换器、RAM、运算放大器等器件的选择方法。整个硬件设计分为两部分——LXI接口电路和任意波形发生器功能电路。 首先,在任意波形发生器接口电路设计中。本课题选用ARM嵌入式微处理器作为核心控制器,充分利用ARM运算速度快、集成度高、资源丰富的特点,实现了计算机与任意波形发生器之间的通信。 其次,在任意波形发生器功能电路设计中,采用FPGA作为数字电路的载体,提高了整体的集成度。在QuartusⅡ集成开发环境下使用Verilog硬件描述语言设计了接口译码模块、系统D/A控制模块和波形产生控制模块等逻辑电路,使数字电路具有很高的可靠性和灵活性。通过采用32位相位累加器,提高了输出信号的频率分辨率。在滤波器的设计中,采用组合滤波器技术(椭圆滤波器、贝塞尔滤波器),对不同信号进行滤波,改善了输出信号的性能;在方波产生电路中,采用模拟开关切换电压输出的方法,既降低了对D/A的性能要求又提高了方波的占空比精度,改善了方波信号质量。 最后,在任意波形发生器的软件设计中,本课题采用Boa作为嵌入式Web服务器来实现基于Web接口的控制方式,并对IVI-COM驱动程序进行了介绍。 本文对输出信号幅度平坦度的测试方法进行了介绍,并对任意波形发生器的误差进行了分析。经过测试,表明LXI任意波形发生器各项功能和指标均满足设计要求。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TM935

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