基于AD5504 的多路信号源的设计与实现

张雪钰王洪凯焦新泉*刘东海孙 周

(1.中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室，山西太原 030051；2.北京航天长征飞行器研究所，北京 100076；3.北京机电工程总体设计部，北京 100039)

在遥测系统中，采编器主要实现对遥测系统中分布的大量温度、压力、冲击、噪声等传感器产生的模拟量参数的采集与分析[1]。在采编器自测系统中，模拟量信号源可模拟传感器输出信号并提供标准信号。结合设计要求，需实现32 路0～28 V 波形、频率、相位、占空比可调的电压输出，除方波外频率在1 Hz～10 Hz，方波在1 kHz～10 kHz，电压调节精度为0.1%。传统信源卡采用专用DDS 芯片[2]，参数固定，且通道数少，无法满足多种信号输出；采用DA 芯片与模拟开关阵列相结合的方式可实现多路可调节信号发生源，但该类信号源电路设计较为复杂，且存在一定的通道干扰，为简化设计并达到设计要求，采用AD5504 4 通道模数转换器进行DA 转换，结合VHDL 语言与上位机实现程控多路模拟电压的输出，经测试，满足设计要求且可靠性高。

1 总体设计方案

模拟量信号源板卡采用模块化设计，包括FPGA控制模块、电源模块、接口模块和信号源模块，其整体框图如图1 所示。电源转换模块负责背板电源的转换；接口模块采用33 M 的PCI 总线实现上位机与板卡的通信；信号源模块通过数模隔离芯片、DA 转换模块和方波控制模块来实现多通道0～28 V 可调模拟电压输出，各通道可通过上位机对每个通道的波形、相位、频率、幅度进行配置，多路信号源的切换由FPGA 内部寄存器进行控制。……