基于CPLD的智能寬帶去邊沿抖動技術(shù)

引　言

在電子設(shè)計和測量過程中，信號邊沿抖動是我們經(jīng)常碰到的現(xiàn)象。如下圖示，t1，t2，...，t4，信號電平變化時出現(xiàn)多次隨機快速變化，這種隨機變化在有的場合可以容忍，但大部分時候是難以容忍的，比如精密測量、精確控制、軍用裝備等等。常規(guī)的解決辦法有濾波、平滑以及觸發(fā)器設(shè)計等等，但是，這些方法在某些場合是無能為力的。本文提出的基于CPLD的去抖動方法可以有效解決大部分問題，為后續(xù)信號處理和測量的正確進行提供了保證。

圖1　抖動

邊沿抖動的產(chǎn)生機理

模擬電路中產(chǎn)生邊沿抖動的機理

模擬電路中信號產(chǎn)生抖動主要發(fā)生在模擬信號向數(shù)字信號轉(zhuǎn)換的時候(也即信號幅度離散化過程中)。這里有兩種情況：一是輸入模擬信號波形失真，二是幅度離散化電路的原因。

模擬信號波形失真常見有三個來源：(1)噪聲或干擾等有害模擬信號的竄擾，如從開關(guān)電源竄入的齒狀毛刺干擾情形如圖2(a)所示;(2)模擬處理電路的非線性失真，如差分對管的不一致等，見圖2(b)所示;(3)模擬信號源的失真，一般來自于傳感器失真或被檢測物理量本身的不規(guī)則變化。對于理想比較器，模擬輸入信號在閾值附近的失真將引起沿抖動，如圖3(a)所示;對于帶施密特觸發(fā)器的比較器，閾值附近的較大波動也能引起沿抖動，如圖3(b)所示。

圖2　模擬信號波形失真

圖3　上升沿失真波形通過比較器