基于FPGA的高精度頻率線性F/V轉(zhuǎn)換系統(tǒng)設(shè)計
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4 系統(tǒng)測試
選擇高頻時基信號f基對輸入信號f的周期計數(shù),得到計數(shù)值N,依據(jù)線性轉(zhuǎn)換關(guān)系,得到F/V的轉(zhuǎn)換如式(1)所示。式中,M是外部D/A轉(zhuǎn)換器的位數(shù),f量是輸入脈沖信號的量程即3 000 Hz。
根據(jù)式(1)得到的測試結(jié)果如表1所示。輸入脈沖信號頻率范圍10~3 000 Hz,D/A芯片采用DAC7551,12 bit精度,采用Q8定點運算保證轉(zhuǎn)換精度。
5 結(jié)束語
目前在測量領(lǐng)域,脈沖信號既可作為已知的激勵信號,又可作為未知的被測信號。作為未知的被測信號,對其參數(shù)測試越顯重要。文中設(shè)計的F/V轉(zhuǎn)換器采用以FPGA為核心的模塊化設(shè)計方法,具有測試參數(shù)靈活配置、硬件電路簡單、容易實現(xiàn)、測頻范圍寬、轉(zhuǎn)換精度高等特點。根據(jù)系統(tǒng)需求,可靈活配置系統(tǒng)的參數(shù)。增加時基頻率、選用精度更高的D/A轉(zhuǎn)換芯片、增大Q運算的階數(shù)都可以實現(xiàn)更高精度的F/V轉(zhuǎn)換。與傳統(tǒng)實現(xiàn)方法相比,靈活性、測頻精度、轉(zhuǎn)換精度都得到了大幅提升。
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