高速脉冲信号源的设计与实现.pdf

《高速脉冲信号源的设计与实现.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、高速脉冲信号源的设计与实现史赞，等高速脉冲信号源的设计与实现DesignandImplementationoftheHigh—speedPulseGenerator立替住勇碑焦新囊王绳(中北大学电子测试技术国家重点实验室，山西太原030051)摘要：高速脉冲信号源是数据采集系统的重要组成部分，常用于系统的自检与测试中。根据实际要求，提出了高速运放调理和高速电子开关两种方案。分别对高速运放、信号幅值调理、驱动电路和高速电子开关的选择进行了研究，给出了具体的硬件电路设计。并结合相关理论，分析了信号在传输过程中出现的反射现象，提出了符合要求的解决方案。

2、此高速脉冲信号源已成功应用于某采集设备的自检和测试中，效果良好。关键词：脉冲信号源FPGA数据采集高速电子开关高速运放反射中图分类号：’rN784文献标志码：AAbstract：Astheimportantpartofdataacquisitionsystem，high—speedpulsesignalgeneratoriscommonlyusedinself-detectionandtestofthesystem．AccordingtOthepraetieMrequirements-two∞lle嘲-i．e．higlI-speedoperati

3、onalamplifierandhigIl-speedelectronicswitch撕pro-p08ed．TheselectionsofthehigIl-speedoperationalamplifier。signalamplitudeconditioning，drivecircuitandhigh-speedelectronicswitcha聆studied，andthespecificdesignofthehardwarecircuitisgiven．Combiningwithrelatedtheory，thereflectionpheno

4、menonoccur8inthe11"8n8-missionofsignalisanalyzed。andthesolutionconformingtherequirementsisputforwarded．Thishigh·speedpulsesivageneratoris811CCe88-fullyappliedinself-detectionandtestofcertainacquisitiondevicewitlIgoodeffects．Keywords：PulsesigmlgeneratorFieldprogrammablegatearr

5、ay(FPGA)DataacquisitionHigll—speedelectronicswitchHiglI-speedoperationalamplifierReflection0引言脉冲信号包含了丰富的高频和低频成分。在数据采集系统中，通常需要脉冲信号源提供的信号来检测数据采集设备的工作状况。此外，脉冲信号源产生的信号还可以作为控制信号，用于实现对采集设备的控制。因此，要实现灵活控制脉冲信号的脉宽、占空比、幅度和偏移量等，脉冲信号源要具备及时、稳定和可靠的特性u】。本文针对某遥测系统所要求的脉冲信号，根据脉冲信号的脉宽和幅度设计出了两种方案

6、：一种是将FPGA产生的脉冲信号经过高速运放调理产生；另一种是通过FPGA控制电子开关的导通和关断来形成相应的脉冲信号。1信号源的方案设计1．1功能介绍本高速脉冲信号源的主要功能是为数据采集设备提供被测信号源。高速脉冲信号源能够模拟产生两路国家自然科学基金费助项目(嫡号：60871041)。修改稿收到日期：20lI一03一16。第一作者史聱，女。1986年生，现为中北大学电路与系统专业在读硕士研究生；主要从事高速数据采集方面的研究。80脉宽为100118、幅度为一1．0一+1．0V的视频信号。1．2基本原理高速脉冲信号源分别采用基于高速运放调理和

7、基于高速电子开关两种方案实现。信号源由中心控制逻辑、高速运放调理电路、高速电子开关电路、驱动电路、阻抗匹配、电源模块和输出接口等部分组成。其原理框图如图1所示。FPGA叫高艇放调理H丽而1伍母中叫高速戤调理H驱动电路卜[亘亘)输心控出制叫高速电子开关卜[兰巫)任母接逻口辑叫高速电子开关H驱动电路M亘日图1原理框图Fig．1Blockdiagramoftheprinciple中心控制逻辑FPGA负责控制高速信号的产生。此高速脉冲信号源采用VHDL硬件描述语言进行设计，灵活可靠。高速运放调理电路将FPGA产生的高速信号处理成符合要求的形式输送到接口，

8、高速脉冲信号也可以通过FPGA控制高速电子开关的导通和关PROCESSAUTOMATIONINSTRUMENTATIONV01．32No