完美正弦波基于FPGA.doc

《完美正弦波基于FPGA.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、摘要正弦波在许多领域有着广泛的应用。理论上由搭建的模拟电路生成的正弦波可以做到非常理想,但是在实际的应用中由于电路元件的老化、温漂、和设备升级的不便等因素，使其在应用中可能会出现不稳定等各种各样的缺陷。随着数字电路集成度的不断提高,数字化的正弦波正在越来越多的取代传统的模拟正弦波。通常生成数字化正弦波，可以采用A/D转换和查表的方法，其基本原理都是建立在对时间的等分上。本文提出了一种新方法即对幅值等分,基于ALTERA公司提供的CycloneⅡ芯片作为核心器件进行设计，来实时生成完美数字化正弦调制波，并对该方法进行了的误差分析，最终给出了基于FPGA的实现方案。仿真结果表明了这种新方法

2、可以获得完美的数字化正弦调制波。关键词：幅值等分，FPGA，VHDL，模块化设计ABSTRACTSinusoidalwavehasbroadapplicationinmanyareas.Theoreticallygeneratedbytheerectionofthesinusoidalwavecircuitsimulationcandoverygood,butinpracticalapplicationsduetotheagingcircuitcomponents,andequipmentupgradesinconvenienceandotherfactorsthatmayarisei

3、ntheapplicationofitsinstability,avarietyoferrors.Withintegrateddigitalcircuitsforcontinualincreaseinthedigitalsinewaveisincreasinglyreplacingtraditionalanalogsinusoidalwave.Usuallygenerateddigitalsinewave,andcanbeusedA/DZhabiaoconversionmethod,thebasicprinciplesarebasedonthelengthoftime.Thisarti

4、clepresentsanewapproachthatisworthequaltothatprovidedforALTERAcompanyCycloneIIchipsasacoredevicedesigntoreal-timegenerationrecordperfectdigitalsinewave,andthemethodsoferroranalysis,basedonFPGAgiventheultimaterealizationoftheprogramme.Simulationresultsshowthatthenewmethodcanperfactlyrecorddigital

5、sinewave.KEYWORDS:worthrepublic,FPGA,VHDL,Module-designing.目录摘要1ABSTRACT2目录3第一章前言51.1逆变技术概述51.2数字化正弦波的概述61.3论文的意义及主要研究内容6第二章EDA概述72.1FPGA技术概述72.2QuartusII概述82.3VHDL概述102.4模块化设计概述112.5CycloneII简介112.6配置芯片简介132.7MATLAB技术概述14第三章基于FPGA的完美正弦波发生器143.1引言及设计背景143.2设计原理153.3误差分析173.4模块化设计原理183.4.1设计概述183

6、.4.2地址计数器单元213.4.3ROM模块213.4.4数据处理单元223.4.5正弦波频率处理单元233.4.6带有累加器功能的定时单元243.4.7模块整合及仿真研究243.5本章小节25第四章结论与总结26致谢信27参考文献28附录29第一章前言1.1逆变技术概述电力电子变流电路的基本转换形式有四种。其中将直流电变换成交流电的变换称之为DC/AC变换，也即通常所说的逆变。它是电力电子技术领域中最为活跃的部分之一。逆变器就是通过半导体功率开关器件(如SCR、GTO、GTR、IGBT或功率MOSFET等)的开通和关断作用，实现逆变的电能转换装置[1、2]。常用逆变器基本形式有以下

7、几种分类方法：按相数可分为单相逆变器和三相逆变器；按照直流侧电源性质可分为电压型逆变器和电流型逆变器；按输出波形可分为非正弦波逆变器和正弦波逆变器；按输出能量的去向可分为有源逆变和无源逆变；按逆变器主电路的形式，可以分为单端式、推挽式、半桥式和全桥逆变器；按控制方式，可分为调频式(PFM)逆变和调脉宽式(PWM)逆变。1964年，由A.Schonong和H.Stemmler提出的、把通信系统调制技术应用到逆变技术中的正弦波脉宽调制技术（Sinu