基于DPWM的高速高精度積分型模數(shù)轉(zhuǎn)換器設(shè)計
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該積分型模／數(shù)轉(zhuǎn)換器是采用DPWM原理實現(xiàn)的，模擬器件極少。它主要實現(xiàn)方法在于僅需要產(chǎn)生DPWM模塊，外部僅需增加一個普通的模擬運算放大器和通信與運算等必要的邏輯單元即可；且易于在FP-GA中實現(xiàn)，其代碼可方便用于集成芯片設(shè)計。相比較而言，它比傳統(tǒng)的模／數(shù)轉(zhuǎn)換器制造高精度、高線性度的模擬單元要容易得多。該轉(zhuǎn)換器設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，其發(fā)出信號占空比與被測量有確定的對應(yīng)關(guān)系，避免了高精度模／數(shù)轉(zhuǎn)換器模擬電路設(shè)計的復雜性，便于集成芯片設(shè)計，可用于芯片的制造，且成本較低，也便于單片機和可編程門陣列等的實現(xiàn)。
2．3 快速搜索算法提高A／D轉(zhuǎn)換速度
初始搜索采用有限步二分法、黃金分割法或隨機搜索(如蒙特卡羅等方法)，快速確定搜索范圍，再進行占空比遍歷，可大大提高A／D轉(zhuǎn)換速度。
2．4 采用抖動方法提高DPWM精度
由于不采用額外措施，DPWM的精度取決于開關(guān)頻率和FPGA主頻。為追求更高精度，可提高主頻或降低開關(guān)頻率。一味提高主頻不現(xiàn)實，顯著降低開關(guān)頻率會影響轉(zhuǎn)換速度。采用抖動方法可較方便地提高DPWM精度。采用該方法可降低主頻和功耗，從而降低成本。另外，還可在同等成本下提高性能。
2．5 需要注意的幾個問題
比較器在臨界狀態(tài)會發(fā)生振蕩，可考慮滯環(huán)比較和邏輯封鎖的方法處理。PWM的基準需要較穩(wěn)定的基準源；精度和轉(zhuǎn)換速度之間的矛盾可根據(jù)具體需要加以協(xié)調(diào)；數(shù)字開關(guān)噪聲的影響需要精心的布線和濾波加以抑制；可適當采用自動增益技術(shù)提高低壓測量精度。
3 實驗結(jié)果
本文DPWM輸出波形如圖8所示。經(jīng)低通濾波器后其積分測試波形如圖9所示。該模／數(shù)轉(zhuǎn)換器具有很高的積分線性度，分辨率為165μ弘V。 本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/185911.htm
4 結(jié) 語
由單電源供電，基于DPWM原理實現(xiàn)的高速、高精度、積分型模／數(shù)轉(zhuǎn)換器可方便地由單片機、DSP，F(xiàn)P-GA等實現(xiàn)。無需外接模／數(shù)轉(zhuǎn)換器，且便于集成芯片設(shè)計，避免了高精度A／D轉(zhuǎn)換器模擬電路設(shè)計的復雜性，可為集成和相關(guān)IC設(shè)計提供有益的方法，采用快速搜索算法后可使轉(zhuǎn)換速率提高，且同時具備通信和顯示二者并存的功能，適用于更廣泛的應(yīng)用場合。
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