一種基于FPGA的可編程電壓源系統(tǒng)設(shè)計

　　4 實驗結(jié)果

　　取Vref=2．16 V，R1=2．5 kΩ，R2=3 kΩ，R3=15 kΩ，V+=30 V。V_=-30 V，ROM中的數(shù)據(jù)如圖6所示。

　　實驗只用到ROM的30個單元數(shù)據(jù)，即只產(chǎn)生30路可編程電壓。把．sof文件加載到FPGA中。實驗結(jié)果在示波器顯示如圖7所示。

　　圖7中上邊曲線為放大后的電壓，下面曲線為數(shù)／模轉(zhuǎn)換輸出的電壓。根據(jù)式(1)算出數(shù)／模轉(zhuǎn)換器的輸出電壓最大值Vmax=4．315 V．測得值為4．32 V。根據(jù)式(2)算出Vmax=25．89 V，測得值為26．0 V。圖7中各階輸出電壓均與圖6中數(shù)據(jù)相對應(yīng)。實際測試結(jié)果與理論計算相吻合。實驗表明，系統(tǒng)的精度高，穩(wěn)定性強。

　　5 結(jié) 語

　　利用FPGA可以方便定制IP核，可重復編程，可在線調(diào)試的諸多優(yōu)點，在改變ROM的地址單元數(shù)及各單元數(shù)據(jù)以及改變分頻模塊的參數(shù)，極其方便地產(chǎn)生所需的可編程多路電壓。通過實驗表明，系統(tǒng)產(chǎn)生的電壓穩(wěn)定，精度高，可調(diào)范圍大（0-26V），適合為電子元件或者對多像素的元件提電源。此外，本文給出了完整的程序代碼、原理圖參數(shù)，具有一定的工程參考價值。

　　參考文獻

　　1. 邱榮斌,陸元成.PIC單片機的可編程電源的設(shè)計[J].單片機與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,2008(3):53-55.

　　2. 閏守成,趙匯強.可編程電源系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].計算機測量與控制,2006,14(4):519-520.

　　3. 黎旺星,藍運維.高精度穩(wěn)壓恒流可編程電源的研制[J].自動化與儀器儀表,2007(1):54-56.

　　4. 李建民,鄭賓.基于虛擬儀器的可編程電源監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計[J].機械工程與自動化,2008,12(6):24-26.

　　5. 周博,邱衛(wèi)東.挑戰(zhàn)SoC基于NIOS的SoPC設(shè)計與實踐[M].北京:清華大學出版社,2004.

　　6. 薛小剛,葛毅敏.Xilinx ISE 9.X FPGA/CPLD設(shè)計指南[M].北京:人民郵電出版社,2007.

　　7. 潘松,黃繼業(yè).SoPC技術(shù)實用教程[M].北京:清華大學出版社,2004.

　　8. 姜雪松,劉東升.硬件描述語言VHDL教程[M].西安:西安交通大學出版社,2004.

　　9. TI.TLC5615 10-BIT Digital-to-Analog Converters[DB/OL].http://www.21icsearch.com/so.asp.

　　10. TI.High-Voltage.High-Current Operational Amplifiers[DB/OL].http://www.21icsearch.com/so.asp.