一種基于FPGA的可編程電壓源系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　2．3 程序仿真

　　在QuartusⅡ軟件中，用原理圖的方式把上面兩個(gè)程序例化成工程。圖2為例化后的結(jié)果。

　　ROM中的數(shù)據(jù)采用．mif格式進(jìn)行存儲(chǔ)。ROM中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)如圖3所示。

　　對(duì)工程進(jìn)行全編譯，用啟動(dòng)仿真器對(duì)工程進(jìn)行功能仿真。仿真結(jié)果如圖4所示。從仿真結(jié)果可以看出，din_DAC輸出的數(shù)據(jù)與ROM內(nèi)寫入的數(shù)據(jù)完全一致。 clk_dac和cs_dac：也完全滿足數(shù)／模轉(zhuǎn)換器所需的控制信號(hào)。

圖4 仿真波形輸出

　　3 數(shù)／模轉(zhuǎn)換器和運(yùn)算放大器的設(shè)計(jì)

　　采用TI公司的TLC5615和OPA551分別作為數(shù)／模轉(zhuǎn)換器和運(yùn)算放大器。TLC5615是10位電壓輸出型數(shù)／模轉(zhuǎn)換器，其轉(zhuǎn)換輸出如式(1)所示。

　　從式(1)可看出，數(shù)／模轉(zhuǎn)換輸出由參考電壓VREFIN和輸入數(shù)據(jù)Code決定，輸出精度達(dá)到1／1 024，因此可以達(dá)到很高的調(diào)壓精度。

　　兩款元器件均采用DIP封裝形式，可以即插即用，加上價(jià)格不高，特別適合用來實(shí)驗(yàn)。數(shù)／模轉(zhuǎn)換器和運(yùn)算放大器的硬件連接原理圖如圖5所示。OPA采用同相輸入，放大后的輸出電壓值為：

V2=V1(1+R3／R2) (2)

　　通過改變R3和R2的值，在輸入不變的條件下便可改變輸出電壓。