【FPGA】高速DA的學習和使用(1)

#來自學渣的問候

這個是一個學完之後的總結

DAC——數模轉換器,將數字信號轉換成模擬信號(電壓、電流)。

模擬信號:信號的頻率、幅值、相位隨時間連續變化。在一定時間內,任意取值都能得到一個瞬間的數量。
數字信號:信號是離散的,不連續的。信號的整體都用有限的數字位去處理。

數字信號的好處在於它容易被處理,電路的搭建也更加容易,信號抗干擾的能力也更強,比模擬信號更容易加密。
模擬信號最好的地方就是它的信號非常直觀、易於實現,但是它容易受到干擾、也容易被竊聽。
但是,在生活中,我們還是有很多使用到模擬信號的地方,因此我們需要將數字信號轉換爲模擬信號(比如耳機),這個時候就需要一個轉換器,將數字信號轉換爲模擬信號。
這個就是DAC,在FPGA中,因爲FPGA它的特性,所以DAC的速度比較高,我們一般叫高速DA。
在這裏插入圖片描述
這裏是一個高速ADDA,既有數模轉換,也有模數轉換,但是今天就講數模轉換。

數模轉換器的原理是這樣的:數字量是通過代碼按位數組合起來表示的,對於有權碼,每位代碼都有自己的位權,在轉換的時候,必須要將代碼按位權大小轉換成相應的模擬量,然後讓模擬量相加,就能得到相應的和數字量對應的模擬量。

在硬件電路上,這個轉換是利用權位電阻網絡來實現的。
拿黑金這塊DA芯片(AD9708來說)
AD9708是亞德諾(ADI)半導體生產的TxDAC系列數模轉換器,具有高性能低功耗的特點,轉換位數爲8位,最大轉換速度是每秒125MSPS
在這裏插入圖片描述
在圖中可以看到,AD9708有一根接入的時鐘線,和8位的數據線。這個芯片需要FPGA去給一個時鐘信號,然後輸入8位的數據,芯片內置一個1.2V的參考電壓,然後是電流源和鎖存器。IOUTA、IOUTB就是模擬的一個差分電流。數模轉換之後,整個模塊電路還會經過一個低通濾波器、以及幅度調節電路,因爲最後我們從輸出口檢測到的是一個**-5V–+5V**的單端模擬電壓值。
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這個時鐘給入的信號是50MHz,官方例程給的就是這樣。

這是芯片的時序圖

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這是一個上升沿將數字信號轉換爲模擬信號,在下降沿的時候將數據寫入進去,這樣芯片在上升沿採數據纔是一個穩定的時刻。
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從原理圖來看的話,除了供電,我們只需要給CLOCK和DATA就可以了。
高速DAC的原理就是這樣的。換個看程序。

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