超聲波流量計使用編碼技術的探討 三十三
4.2.1數字波形發生器的原理
數字波形發生器的原理簡單說來就是:在存儲器中寫入產生波形的數字數據,用計數器順序讀出數據,經過D/A轉換,則可產生高精度任意波形。首先將一個周期信號在時間軸上離散化為N份,在幅值上就相應得到了N個離散值,將離散值量化為數字量,預先存入存儲器地址中。用地址計數器控制存儲器的地址,按時序讀出存儲器中的數字量,經過數模轉換器,就可以得到對應的模擬量。那么經過N個時序時鐘周期,就可以在輸出端得到一個周期的波形。
之后存儲器動作,讀取當前時序下對應地址中的預存數據:再經過D/A轉換為模擬量,輸出周期信號。如果需要產生正弦波信號,利用濾波、跟隨電路便可輸出較為理想的正弦波;如果希望產生方波或三角波,除改寫存儲器中數據外,電路中的低通濾波器也需去掉。
要得到精密的波形,必須保證足夠高的幅值方向分辨率,該分辨率由數/模轉換器的位數n決定,而與計數器的計數位數無關。n位數模轉換器的分辨率為n,即2n步進。如果輸出的正弦信號的峰峰值為VF,線形誤差為lLSB時,輸出電壓的絕對誤差小于VF/2n,很明顯n越大,理論值與實際值線形誤差越小,越準確。一般選擇8位分辨率,256步進的D/A轉換器就可以滿足精密波形的要求。如果需要高精度的信號波形,則可以選擇12位轉換器,但價格較高。
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