#TI校园故事# + 高速DA的使用

只看该作者 · 2012-10-22 17:13

东南大学电子科学与工程学院

2012年全国电子设计大赛 TI杯模拟专题邀请赛

在今年的电子设计大赛中，我们选择了D题网络阻抗测试仪，在D题的基本要求中需要设计并制作一个正弦信号发生源。对于这个正弦信号发生源大部分人使用了专门的DDS模块比如AD9851等，现成的模块中做好了DDS数据出来之后滤波，或者有的模块里面还加了后级的驱动，接口直接通过MSP430来编程，程序也是现成的，很轻松的达到了要求。而由于我们在之前的准备中，做过一道信号产生的题目，题目中要求不能使用DDS模块，所以我们自己做了一个DDS，用了Ti的高速DA，DAC904。DAC904的转换速率非常高，可以达到165MSPS，我们没有用到这么高，因为针对于题目中的波形的频率要求1kHz～200kHz，我们采用了100M的转换时钟。首先我们使用了FPGA，做了一个DDS的产生模块，没有用查表法，因为查表法输出的数据个数有限，我们使用了NCO模块中的的波形产生模块，对模块进行相关配置之后，能仿真输出我们想要的数字波形，然后将数字数据跟时钟配合输出到DAC904上。DAC904与FPGA的连接比较讲究，管脚的电压值跟驱动能力，我们直接接在一起的，可以用，所以没有加通道的转换。但是由于数据的输出速率很快，时钟达到100M，所以两者之前的连接距离必须很短，不能用比较长的线，我们直接做了一个接插接口，将DAC模块直接插到FPGA的扩展口上，这样直接的连接距离就很短了，实践证明这种方法比较实用，对于100M的时钟仍然有比较好的传输效果。DAC904出来的模拟信号中有很多的噪声，需要进行滤波，我们采用了凌特公司的专用滤波器，切比雪夫滤波器(其实推荐的做DDS滤波的是椭圆滤波器比较好，但我们用切比雪夫的效果也不错)，由于其直接就是差分输入，DAC904电流输出转为电压输出之后可以直接相连，然后滤波器之后便是一个差分转单端的电路，使用opa820，然后加上一个3091来提高输出能力，这样输出之后便是一个频率可调，输出幅度可调的，具有较强驱动能力的波形发生器了。