一種函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)?jiān)O(shè)及電子儀器，尤其設(shè)及一種函數(shù)信號(hào)發(fā)生器。
【背景技術(shù)】
[0002] 如圖1所示，現(xiàn)有的函數(shù)信號(hào)發(fā)生器包括相位累加器、相位寄存器、波形查詢表、 數(shù)模轉(zhuǎn)換器和低通濾波器。相位累加器用于根據(jù)用戶輸入的頻率控制字在第一時(shí)鐘作用下 進(jìn)行相位累加，并將累加結(jié)果發(fā)送給相位寄存器；相位寄存器，用于在第一時(shí)鐘作用下根據(jù) 累加結(jié)果，獲得波形查詢表地址；波形查詢表，用于根據(jù)波形查詢表地址輸出相應(yīng)的波形數(shù) 據(jù)。
[0003] 目前具有可變采樣率的函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，大多數(shù)使用時(shí)鐘發(fā)生巧片，通過(guò)配置時(shí) 鐘巧片來(lái)改變采樣率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本申請(qǐng)要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種函數(shù)信號(hào)發(fā)生器。
[0005] 本申請(qǐng)要解決的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)W下技術(shù)方案加W解決：
[0006] 一種函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，包括相位累加器、波形查詢表、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和低通濾波器；
[0007] 所述相位累加器，用于根據(jù)用戶輸入的頻率控制字在第一時(shí)鐘作用下進(jìn)行相位累 加；
[000引所述波形查詢表，用于存儲(chǔ)波形數(shù)據(jù)并根據(jù)波形查詢表地址輸出相應(yīng)的波形數(shù) 據(jù)；
[0009] 所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器，用于在所述第一時(shí)鐘作用下將所述波形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為波形信號(hào)；
[0010] 所述低通濾波器，用于對(duì)所述波形信號(hào)濾除毛刺噪聲并輸出；
[0011] 還包括時(shí)鐘轉(zhuǎn)化模塊，用于通過(guò)可編程邏輯器件使所述相位累加器產(chǎn)生可調(diào)的虛 擬采樣時(shí)鐘，并在所述虛擬采樣時(shí)鐘作用下產(chǎn)生所述波形查詢表地址。
[0012] 上述函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，所述波形查詢表地址在所述虛擬采樣時(shí)鐘作用下獲取，使 所述波形查詢表數(shù)據(jù)逐一輸出。
[0013] 上述函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，所述波形查詢表地址具體通過(guò)累加1的方式獲取。
[0014] 上述函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，所述相位累加器累加到最大值時(shí)，產(chǎn)生所述虛擬采樣時(shí)鐘 的使能信號(hào)，所述虛擬采樣時(shí)鐘的大小根據(jù)所述頻率控制字、相位累加器寬度和所述第一 時(shí)鐘進(jìn)行設(shè)計(jì)。
[0015] 上述函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，所述虛擬采樣時(shí)鐘的計(jì)算公式為：
[0016]
[0017] 其中，F(xiàn)y"為虛擬采樣時(shí)鐘，F(xiàn)TW為頻率控制字，N為相位累加器寬度，F(xiàn)s為第一時(shí) 鐘。
[0018] 上述函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，所述函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的輸出信號(hào)頻率的計(jì)算公式為：
[0019]
[0020] 其中，F(xiàn)wt為輸出信號(hào)頻率，L為波形表長(zhǎng)度。
[0021] 上述函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的虛擬采樣時(shí)鐘分辨率的計(jì)算公式為：
[0022]
[0023] 其中，F(xiàn)。為虛擬采樣時(shí)鐘分辨率。
[0024]由于采用了W上技術(shù)方案，使本申請(qǐng)具備的有益效果在于：
[0025] (1)在本申請(qǐng)的【具體實(shí)施方式】中，由于包括時(shí)鐘轉(zhuǎn)化模塊，可通過(guò)相位累加器產(chǎn)生 可調(diào)的虛擬采樣時(shí)鐘，并在虛擬采樣時(shí)鐘作用下產(chǎn)生波形查詢表地址。本申請(qǐng)通過(guò)可編程 邏輯器件改變函數(shù)信號(hào)發(fā)生器采樣率，無(wú)需使用時(shí)鐘發(fā)生巧片，可移植性高，成本低。
[0026] 口)在本申請(qǐng)的【具體實(shí)施方式】中，由于波形查詢表地址在虛擬采樣時(shí)鐘作用下獲 取，波形查詢表地址具體通過(guò)累加1的方式獲取，使波形查詢表數(shù)據(jù)逐一輸出，無(wú)重復(fù)或跳 過(guò)波形表數(shù)據(jù)，輸出任意波形時(shí)不失真。
[0027] 樹(shù)在本申請(qǐng)的【具體實(shí)施方式】中，由于虛擬采樣時(shí)鐘分辨率為第一時(shí)鐘與/的比 值，N為相位累加器寬度，可通過(guò)調(diào)整N使虛擬采樣時(shí)鐘分辨率的值很小。
【附圖說(shuō)明】
[002引圖1為現(xiàn)有函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的功能模塊示意圖；
[0029] 圖2為本申請(qǐng)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器在一種實(shí)施方式中的功能模塊示意圖；
[0030] 圖3為本申請(qǐng)相位累加器累加結(jié)果與虛擬采樣時(shí)鐘配合關(guān)系示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 下面通過(guò)【具體實(shí)施方式】結(jié)合附圖對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0032] 如圖2所示，本申請(qǐng)的函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，其一種實(shí)施方式，包括相位累加器、時(shí)鐘 轉(zhuǎn)化模塊、波形查詢表、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和低通濾波器。相位累加器，用于根據(jù)用戶輸入的頻率 控制字在第一時(shí)鐘作用下進(jìn)行相位累加。時(shí)鐘轉(zhuǎn)化模塊，用于通過(guò)可編程邏輯器件使相位 累加器產(chǎn)生可調(diào)的虛擬采樣時(shí)鐘，并在虛擬采樣時(shí)鐘作用下產(chǎn)生波形查詢表地址。波形查 詢表，用于存儲(chǔ)波形數(shù)據(jù)并根據(jù)波形查詢表地址輸出相應(yīng)的波形數(shù)據(jù)。數(shù)模轉(zhuǎn)換器，用于在 第一時(shí)鐘作用下將波形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為波形信號(hào)。低通濾波器，用于將波形信號(hào)濾除毛刺噪聲 后輸出。在一種實(shí)施方式中，本申請(qǐng)的第一時(shí)鐘可W是系統(tǒng)時(shí)鐘，函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的各部分 均可通過(guò)可編程邏輯器件加W實(shí)現(xiàn)。
[0033] 波形查詢表地址在虛擬采樣時(shí)鐘作用下獲取，使波形查詢表數(shù)據(jù)逐一輸出。波形 查詢表地址具體可通過(guò)累加1的方式獲取。波形查詢表的初始地址可W由用戶預(yù)置。波形 查詢表地址也可通過(guò)累加其他數(shù)字的方式獲取，只要使使波形查詢表數(shù)據(jù)逐一輸出即可。
[0034] 如圖3所示，相位累加器累加到最大值時(shí)，產(chǎn)生虛擬采樣時(shí)鐘的使能信號(hào)，虛擬采 樣時(shí)鐘的大小根據(jù)頻率控制字、相位累加器寬度和第一時(shí)鐘進(jìn)行設(shè)計(jì)。相位累加器的瞬時(shí) 值，由0到/-I，數(shù)字量表示，每當(dāng)累加器大于最大值時(shí)，累加器就會(huì)產(chǎn)生溢出信號(hào)，也就 是產(chǎn)生了可調(diào)采樣時(shí)鐘Fy"使能信號(hào)，之后重累加器再繼續(xù)累加。在一種實(shí)施方式中，虛擬 采樣時(shí)鐘的計(jì)算公式為：
[0035]
[0036] 其中，F(xiàn)y"為虛擬采樣時(shí)鐘，F(xiàn)TW為頻率控制字，N為相位累加器寬度，F(xiàn)s為第一時(shí) 鐘。
[0037] 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的輸出信號(hào)頻率的計(jì)算公式為：
[00%]
[0039] 其中，F(xiàn)"t為函數(shù)信號(hào)發(fā)生器輸出端的輸出信號(hào)頻率，F(xiàn)TW為頻率控制字，N為相位 累加器寬度，F(xiàn)s為第一時(shí)鐘，L為波形表長(zhǎng)度。
[0040]函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的虛擬采樣時(shí)鐘分辨率的計(jì)算公式為：
[0041]
[0042] 其中，F(xiàn)。為虛擬采樣時(shí)鐘分辨率，F(xiàn)s為第一時(shí)鐘，N為相位累加器寬度。
[0043] 在一種實(shí)施方式中，本申請(qǐng)的函數(shù)信號(hào)發(fā)生器具體可通過(guò)可編程邏輯器件為載體 加W實(shí)現(xiàn)。
[0044] 如相位累加器位寬4bit，F(xiàn)TW為3,那么
如果波形表長(zhǎng)度L為4,那么 輸出的頻率
如果Fs為lOOMHz，那么Fwt= 4. 6875MHz。
[0045] 當(dāng)相位累加器位寬N為4bit時(shí)，虛擬采樣時(shí)鐘分辨率
而當(dāng)N為 48bit時(shí)，虛擬采樣時(shí)鐘分辨聾
即本申請(qǐng)可W在波形表長(zhǎng)度固定的情 況下輸出大范圍頻率的信號(hào)，而且虛擬采樣時(shí)鐘分辨率可W很小。
[0046]W上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)本申請(qǐng)所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本申 請(qǐng)的具體實(shí)施只局限于該些說(shuō)明。對(duì)于本申請(qǐng)所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫 離本申請(qǐng)構(gòu)思的前提下，還可W做出若干簡(jiǎn)單推演或替換。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，包括相位累加器、波形查詢表、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和低通濾波器； 所述相位累加器，用于根據(jù)用戶輸入的頻率控制字在第一時(shí)鐘作用下進(jìn)行相位累加； 所述波形查詢表，用于存儲(chǔ)波形數(shù)據(jù)并根據(jù)波形查詢表地址輸出相應(yīng)的波形數(shù)據(jù)； 所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器，用于在所述第一時(shí)鐘作用下將所述波形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為波形信號(hào)； 所述低通濾波器，用于對(duì)所述波形信號(hào)濾除毛刺噪聲并輸出； 其特征在于，還包括時(shí)鐘轉(zhuǎn)化模塊，用于通過(guò)可編程邏輯器件使所述相位累加器產(chǎn)生 可調(diào)的虛擬采樣時(shí)鐘，并在所述虛擬采樣時(shí)鐘作用下產(chǎn)生所述波形查詢表地址。2. 如權(quán)利要求1所述的函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，其特征在于，所述波形查詢表地址在所述虛 擬采樣時(shí)鐘作用下獲取，使所述波形查詢表數(shù)據(jù)逐一輸出。3. 如權(quán)利要求2所述的函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，其特征在于，所述波形查詢表地址具體通過(guò) 累加1的方式獲取。4. 如權(quán)利要求1所述的函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，其特征在于，所述相位累加器累加到最大值 時(shí)，產(chǎn)生所述虛擬采樣時(shí)鐘的使能信號(hào)，所述虛擬采樣時(shí)鐘的大小根據(jù)所述頻率控制字、相 位累加器寬度和所述第一時(shí)鐘進(jìn)行設(shè)計(jì)。5. 如權(quán)利要求4所述的函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，其特征在于，所述虛擬采樣時(shí)鐘的計(jì)算公式 為：其中，F(xiàn)va，為虛擬采樣時(shí)鐘，F(xiàn)TW為頻率控制字，N為相位累加器寬度，F(xiàn)s為第一時(shí)鐘。6. 如權(quán)利要求5所述的函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，其特征在于，所述函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的輸出信 號(hào)頻率的計(jì)算公式為：其中，為輸出信號(hào)頻率，L為波形表長(zhǎng)度。7. 如權(quán)利要求5所述的函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，其特征在于，所述函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的虛擬采 樣時(shí)鐘分辨率的計(jì)算公式為：其中，F(xiàn)。為虛擬采樣時(shí)鐘分辨率。
【專利摘要】本申請(qǐng)公開(kāi)了一種函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，包括相位累加器，用于根據(jù)用戶輸入的頻率控制字在第一時(shí)鐘作用下進(jìn)行相位累加；波形查詢表，用于存儲(chǔ)波形數(shù)據(jù)并根據(jù)波形查詢表地址輸出相應(yīng)的波形數(shù)據(jù)；數(shù)模轉(zhuǎn)換器，用于在第一時(shí)鐘作用下將波形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為波形信號(hào)；低通濾波器，用于對(duì)波形信號(hào)濾除毛刺噪聲并輸出；還包括時(shí)鐘轉(zhuǎn)化模塊，用于根據(jù)相位累加器產(chǎn)生可調(diào)的虛擬采樣時(shí)鐘，并在虛擬采樣時(shí)鐘作用下產(chǎn)生所述波形查詢表地址。在本申請(qǐng)的【具體實(shí)施方式】中，由于包括時(shí)鐘轉(zhuǎn)化模塊，可通過(guò)相位累加器產(chǎn)生可調(diào)的虛擬采樣時(shí)鐘，并在虛擬采樣時(shí)鐘作用下產(chǎn)生波形查詢表地址。本申請(qǐng)通過(guò)可編程邏輯器件改變函數(shù)信號(hào)發(fā)生器采樣率，無(wú)需使用時(shí)鐘發(fā)生芯片。
【IPC分類】H03K3/02
【公開(kāi)號(hào)】CN104917494
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510234339
【發(fā)明人】梁振興
【申請(qǐng)人】深圳市鼎陽(yáng)科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年5月8日