数实费求与率用
设计开发
基于FPGA的脉冲信号参数测量仪设计
虞昊迪
(浙江海洋大学,浙江舟山316022)
摘要：本文提出一种脉冲信号参数测量仅的设计方案，介绍以FPGA作为控制核心，实现脉冲信号的幅值、频率、占空比、上升与下降时间参数测量。本方案测量信号参数的方法是将待测信号经过电阻分压,精密半波整流,ADC直接对适放输出端进行采样,从而测得信号幅值。待测信号通过高建电压比较器分别与10%、90%峰值比较,比较结果送FPGA，利用FPGA的定时计数功能.获得频率值、占空比以及脉冲信号上升、下降时间tr。
关键词：脉冲信号参数测量仪；FPGA：信号发生器
中图分类号：TM935.4
文献标识码：A
文章编号：1007-9416(2017)03-0173-03
Design of pulse parameter tester based on
FPGA Yu Haodi
(Zhejiang Ocean University,Zhoushan Zhejiang 316022)
Abstract:This paper presents a design of pulse purameters tester programme, introduction to FPGA is used to control, achievement of pulse amplitude, frequency, duty cycle, rise and fall time measurement. Measuring method of signal parameters of this programme is to signal to be measured resistance voltage, precision halfwave rectifier, ADC sampling the opamp output terminal directly, which measutred signal amplitude. Signals to be detected by a highspeed voltage comparator separately compared with the peak 10%, 90%, comparing results to FPGA, FPGA timer counting finction, access to frequency, duty cycle and the pulse rise and fall time tr.
Key Words:Pulse Parameter tester; FPGA; Signal Generator
脉冲参数测试仪是在信号类常用的一种仪器，用它可以测量峰峰值、有效值、频率、上升沿和下降沿时间、占空比等。大型台式的测试仪功能比较齐全，而手提便携式的功能还没那么完善且生产数量较少，测量精度也没有台式的高。现在最便携式的测量仪器普遵用的就是万用表，它可以测量直流电压、电阻、电流、电容等。本设计采用FPGA作为主控芯片，以整形电路、控制电路、显示电路三大模块为基础，设计出测量峰峰值、频率、占空比，上升沿和下降沿时间的参数的脉冲参数测试仪。本文主要介绍了三大模块电路，并对相应
的硬软件设计思路方法进行阐述 1方案理论分析
我们设计的脉冲信号测量仪主要分为以下几个部分：精密整流
输入信号
收稿日期：2017-03-09
信号选择
放大电路
半波电路、电压比较器、FPGA控制系统以及LCD显示。本设计中的核心是由FPGA构成的控制系统，ADC通过对THS3001输出端口进行电压采样，测量信号电压幅度。FPGA内部的计数定时功能来完成待测信号频率、占空比以及脉冲上升时间的测量。
信号参数测量仪。
本方案主要以FPGA为核心控制系统，利用FPGA的硬件计数功能来实现信号参数的测量，并且利用FPGA把测出的数据送到 LCD显示。其原理框图如图1所示。
方案的核心器件是FPGA，在高速环境下，FPGA比单片机更加适用，且使用FPGA大大降低硬件电路的复杂程度，减小体积，使电路的工作也更加稳定可靠。抗干扰和速度上，FPGA比单片机更有优势。
分压电路
FPGA产生脉冲
图1方案原理框图
精密半波整流
LCD显示
电压比较器
FPGA测量
作者简介：虞昊迪(1994一)男,浙江舟山人,就读于浙江海洋大学船舶与机电学院电子信息工程专业
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万方数据