基于正交矢量放大的MRS信号采集模块设计---- 采集模块硬件设计

DAC8820实际电路连接图如图4.3所示。信号经过放大器后输入DAC8820的4脚，也就是参考电压输入端。CPLD中存储的波形则并行输入DAC8820的数字输入端，DAC8820的电流输出经过运放LT1885转换为电压输出。

本设计中CPLD选择用Altera公司的MAX II系列，型号为EPM1270.它的工作电压是3.3V，选用125MHz的有源晶振作为它的外部时钟。经过仿真，本设计大概需要500～600个宏，而EPM1270共有1270个宏，满足设计要求。EPM1270中集成有FLASH模块，可以储存正弦参考信号的波形。用Quartus II软件的图形编辑界面可以很好地调用FLASH模块，如图4.4所示.

本设计中，一个正弦波周期取 256 个点。按照 D/A 转换器的转换公式：

可得取值算法公式为： X= 32768×(1 + sin(K×360/256))，K 取 0～256。
用 Quartus II 软件建立一个.mif 文件，存储一个波形的 256 个点的数据，如图 4.5所示。

将。mif文件储存在FLASH模块中，在CPLD产生的时钟频率控制下，由8位计数器依次将数据输入到D/A转换器数字输入端，D/A转换器就输出频率可调的正弦波形。

4.2.4仿真与实测结果对比

相敏检测器设计完成后，对其进行了一些功能测试。

1、首先测试了CPLD与D/A转换器能否正常输出波形。

在D/A转换器的参考电压输入端接入+5V直流电压，CPLD中储存的正弦波以2300Hz的频率输入到D/A转换器的数字输入端，则D/A转换器应输出2300Hz的正弦波。用示波器观察D/A转化器的输出波形，结果如图4.6所示。

结果证明CPLD与D/A转换器能够正常输出波形。

2、然后测试CPLD和D/A转换器能否实现信号的乘法功能。

用EWB软件仿真一个乘法电路，仿真电路如图4.7所示。两路正弦波信号频率分别为2300Hz和2305Hz，结果如图4.8所示。

用信号发生器产生频率为2305Hz的正弦波接入D/A转换器的参考电压输入端，CPLD中的正弦波以2300Hz的频率输入D/A转换器的数字输入端，用示波器观察D/A转换器输出的波形如图4.9所示。