一种波形发生器制造技术

一种波形发生器，它包括FPGA模块、JTAG接口、输入模块、显示屏、D/A转换模块和运算放大器，所述FPGA模块通过JTAG接口与上位机相连，所述的输入模块和显示屏分别与FPGA模块相连，所述FPGA模块的信号输出端与D/A转换模块的输入端相连，所述D/A转换模块的输出端与运算放大器的输入端相连，所述运算放大器的输出端输出波形。本实用新型专利技术结构简单、操作方便，不仅能够产生多种波形，而且输出波形质量好，输出频率稳定度、准确度及分辨率高；本实用新型专利技术以FPGA数字电路板代替单片机，具有降低电路复杂度的优点，电路的更改度得以提高，极大的减少了电路设计时间和可能发生的错误，降低电路的开发成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种波形发生器，尤其是一种基于FPGA的波形发生器。
技术介绍
在电子
，常需要波形、频率、幅度都可调节的电信号，用于产生这种电信号的电子测量仪器称作信号发生器。信号发生器是一种常用的信号源，广泛应用于电子电路、自动控制和科学实验等领域。作为一种为电子测量和计量提供电信号的设备，它和万用表、示波器、频率计等仪器一样，是最普通、最基本，也是应用最广泛的电子仪器之一，几乎所有电参量的测量都需要用到信号发生器。传统的信号发生器一般基于模拟技术。它首先生成一定频率的正弦信号，然后再对这个正弦信号进行处理，从而输出其他波形信号(例如通过比较器可以输出方波信号，对方波信号通过积分器可以生成三角波信号等)。这种方法的关键在于如何生成特定频率的正弦信号。早期的信号发生器大都采用谐振法，后来出现采用锁相环等频率合成技术的信号发生器。但基于模拟技术的传统信号发生器能生成的信号类型比较有限，一般只能生成正弦波、方波、三角波等少数的规则波形信号。如果需要生成较复杂的波形信号，电路的复杂度及设计难度都将大大增加。
技术实现思路
为克服上述现有技术存在的不足，本技术提供了一种基于FPGA的波形发生器，其不仅结构简单，而且可以产生任意波形。本技术解决其技术问题所采取的技术方案是:一种波形发生器，其特征是，包括FPGA模块、JTAG接口、输入模块、显示屏、D/A转换模块和运算放大器，所述FPGA模块通过JTAG接口与上位机相连，所述的输入模块和显示屏分别与FPGA模块相连，所述FPGA模块的信号输出端与D/A转换模块的输入端相连，所述D/A转换模块的输出端与运算放大器的输入端相连，所述运算放大器的输出端输出波形。优选地，所述FPGA模块包括EP1K100QC208-1芯片。优选地，所述D/A转换模块包括DAC0832芯片。优选地，所述运算放大器包括LM324运算放大器。优选地，所述输入模块包括型号为SW-DIP4的4位拨码开关。优选地，该波形发生器还包括低通滤波器，所述低通滤波器设置在运算放大器的输出端。本技术通过输入模块选择波形数据，FPGA模块将波形数据发送给D/A转换模块，D/A转换模块将数字信号转换为模拟信号，再经过运算放大器进行信号放大后便得到一定频率的波形信号，最后通过低通滤波器进行滤波处理便输出质量好的波形，输出波形可用示波器观察。本技术的有益效果如下:本技术结构简单、操作方便，不仅能够产生多种波形，而且输出波形质量好，输出频率稳定度、准确度及分辨率高。本技术以FPGA数字电路板代替单片机，具有降低电路复杂度的优点，电路的更改度得以提高，极大的减少了电路设计时间和可能发生的错误，降低电路的开发成本。【附图说明】下面结合附图对本技术进一步说明:图1是本技术的结构示意图；图2是本技术所述JTAG接口的电路图；图3是本技术所述的FPGA模块、D/A转换模块和运算放大器的连接电路图；图4是本技术所述输入模块的电路图。【具体实施方式】为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过【具体实施方式】，并结合其附图，对本技术进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本技术的不同结构。为了简化本技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本技术省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本技术。如图1所示，本技术的一种波形发生器，其特征是，包括FPGA模块、JTAG接口、输入模块、显示屏、D/A转换模块、运算放大器和低通滤波器，所述FPGA模块通过JTAG接口与上位机相连，所述的输入模块和显不屏分别与FPGA模块相连，所述FPGA模块的信号输出端与D/A转换模块的输入端相连，所述D/A转换模块的输出端与运算放大器的输入端相连，所述运算放大器的输出端与低通滤波器的输入端相连，所述低通滤波器的输出端输出波形。如图2所示，JTAG接口分别与EP1K100QC208-1芯片的TCK、TD1、TDO和TMS引脚相连。FPGA模块通过JTAG接口与上位机相连，用于下载程序。如图3所示，所述FPGA模块包括EP1K100QC208-1芯片，所述D/A转换模块包括DAC0832芯片，所述运算放大器包括LM324运算放大器。FPGA模块和D/A转换模块是整个波形发生器的核心，FPGA模块与D/A转换模块配合产生了多种波形信号，并通过LM324运算放大器对波形信号进行放大。如图4所示，所述输入模块包括型号为SW-DIP4的4位拨码开关，与显示屏配合主要实现波形选择、参数输入，以及任意波波形编辑等功能，使用户的操作更加便捷。本技术通过输入模块选择波形数据，FPGA模块将波形数据发送给D/A转换模块，D/A转换模块将数字信号转换为模拟信号，再经过运算放大器进行信号放大后便得到一定频率的波形信号，最后通过低通滤波器进行滤波处理便输出质量好的波形，输出波形可用示波器观察。以上所述只是本技术的优选实施方式，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本技术的保护范围。【主权项】1.一种波形发生器，其特征是，包括FPGA模块、JTAG接口、输入模块、显示屏、D/A转换模块和运算放大器，所述FPGA模块通过JTAG接口与上位机相连，所述的输入模块和显示屏分别与FPGA模块相连，所述FPGA模块的信号输出端与D/A转换模块的输入端相连，所述D/A转换模块的输出端与运算放大器的输入端相连，所述运算放大器的输出端输出波形。2.根据权利要求1所述的一种波形发生器，其特征是，所述FPGA模块包括EP1K100QC208-1 芯片。3.根据权利要求1所述的一种波形发生器，其特征是，所述D/A转换模块包括DAC0832芯片。4.根据权利要求1所述的一种波形发生器，其特征是，所述运算放大器包括LM324运算放大器。5.根据权利要求1所述的一种波形发生器，其特征是，所述输入模块包括型号为SW-DIP4的4位拨码开关。6.根据权利要求1至5任一项所述的一种波形发生器，其特征是，还包括低通滤波器，所述低通滤波器设置在运算放大器的输出端。【专利摘要】一种波形发生器，它包括FPGA模块、JTAG接口、输入模块、显示屏、D/A转换模块和运算放大器，所述FPGA模块通过JTAG接口与上位机相连，所述的输入模块和显示屏分别与FPGA模块相连，所述FPGA模块的信号输出端与D/A转换模块的输入端相连，所述D/A转换模块的输出端与运算放大器的输入端相连，所述运算放大器的输出端输出波形。本技术结构简单、操作方便，不仅能够产生多种波形，而且输出波形质量好，输出频率稳定度、准确度及分辨率高；本技术以FPGA数字电路板代替单片机，具有降低电路复杂度的优点，电路的更改度得以提高，极大的减少了电路设计时间和可能发生的错误，降低电路的开发成本。【IPC分类】G01R1/28【公开号】CN204855584【本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种波形发生器，其特征是，包括FPGA模块、JTAG接口、输入模块、显示屏、D/A转换模块和运算放大器，所述FPGA模块通过JTAG接口与上位机相连，所述的输入模块和显示屏分别与FPGA模块相连，所述FPGA模块的信号输出端与D/A转换模块的输入端相连，所述D/A转换模块的输出端与运算放大器的输入端相连，所述运算放大器的输出端输出波形。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡蔚蔚，
申请(专利权)人：山东女子学院，
类型：新型
国别省市：山东;37