FPGA 的可编程电压源系统设计
来源: | 时间:2010 年 04 月 06 日
可编程电源指某些功能或参数可以通过计算机软件编程进行控制的电源。可编程电源的实现方法
有很多种。其中,现场可编程门阵列(Field ProgrammableGate Array,FPGA)具有性能好,规
模大,可重复编程,开发投资小等优点。随着微电子技术的发展,FPGA 的成本不断下降,正逐渐
成为各种电子产品不可或缺的重要部件。由于 FPGA 有着如此众多的优点,因此系统采用 FPGA 作
为控制芯片,实现可编程电压源系统,为需要可调电压源的电子产品提供高精度、高可靠性的电压。
1 系统设计
采 用 Altera 公 司 Cyclone 系 列 EP1C6Q240C8 为 控 制 芯 片 。 通 过 Altera 的 IP 工 具
MegaWizard 管理器定制 LPM_ROM 宏功能模块,用.mif 格式文件存放产生电压的数据;利用硬
件描述语言(HDL)设计分频电路、地址发生器或数据计数器等控制电路。地址发生器对 ROM 进行数
据读取。ROM 中各单元的数据经串/并转换电路,在 DAC 控制电路的作用下,串行数据从高位到
低位读入数/模转换器中,数/模转换器出来的模拟电压信号经过运算放大器放大后,得到所需的
模拟电压。系统框图如图 1 所示。
根据项目需求,定制 10 b×32 Word 的 LPM_ROM。可以产生 32 路 1 024 阶可调的电压。此
外,可以根据需要定制不同的位宽,不同单元数的 LPM_ROM 宏功能模块,可以产生符合精度要求
的多通道电压。