遙測信號模擬源的設計及實現
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ARINC 429信號采用專門的協議轉換收發芯片DEI1016將FPGA中需發送的32位信息字轉換為串行數據，再通過BD429A芯片轉換為429電平[4]，電路實現如圖5所示。
本文引用地址：http://www.czjhyjcfj.com/article/201705/359753.htm
2.3 模擬信號板
模擬信號最終由運放輸出，普通運放最大供電為30V左右，更高的電壓需采用特殊的高壓運放。將模擬信號以30V為界限分為小信號與大信號。選用最大供電36V的運放AD824完成小信號放大輸出，選用供電最高140V(±70V)的高壓運放LTC6090[5]完成大信號放大輸出。
模擬信號由DAC產生初始波形，再經過外部運放電路處理得到所需波形。為滿足多通道輸出，選用AD5312芯片，含2路DAC，采用SPI接口[6]，大大節省了FPGA的I/O接口。
方波信號產生電路如圖6所示，每路AD5312可以輸出2路方波信號。在FPGA模塊中配置方波幅度高值、幅度低值、頻率周期、占空比等參數。DAC參考電壓由REF198芯片提供，其輸出高精度的4.096V，對于10bits的DAC，每一位數字量對應4mV輸出電壓。
正弦波或其它特殊波形由數字電路直接計算不易得到，采用DDS原理產生，將波形存儲到ROM中，實現原理如圖7所示。
正弦信號輸出幅度的控制采用控制基準電壓方式實現[6]。利用AD5321集成2路DAC的特點，將A路作為正弦信號輸出通道，B路作為A路的參考電壓，控制B路的輸出幅度，間接控制A路的正弦信號幅度，電路如圖8所示。
2.4 配置板
采用ARM處理器，通過網絡或串口與計算機進行通信。計算機可實時配置信號源參數，配置接口存儲到FLASH存儲器，脫離計算機后，按配置好的參數執行輸出[7]，配置板原理如圖9所示。
3 結論
本文設計的信號源實現了正弦、方波等模擬信號，以及RS232、RS422、LVDS、ARINC429等數字信號輸出，采用ARM嵌入式主板，實現計算機對信號源的參數配置。
本信號源按功能分開設計，在實現上化整為零，每個子板單獨設計，減少了整體設計的風險性，具備通用性，在實際中得到了很好的應用。
參考文獻：
[1]李海江.某遙測信號模擬源的系統設計及實現[D].南京：南京航空航天大學,2010.
[2]宋鑫霞,白瑞青.基于直接數字頻率合成的可編程遙測信號源[J].現代電子技術,2012.
[3]Analog Device. AD8217 High Resolution Zero-Drift Current Shunt Monitor Data sheet, 2011.
[4]Device Engineering Inc. DEI1016 & BD429 ARINC 429 Transceiver Family Data Sheet, 2005.
[5]Brian Black.高壓運放可改善性能并縮減電路板空間[J].中國集成電路,2013.
[6]Analog Device. AD5312DataSheet, 2011.
[7]Steve Kilts, Advanced FPGA Design[M].New York: A John Wiley & Sons,Inc.,Publication.
本文來源于《電子產品世界》2017年第6期第46頁，歡迎您寫論文時引用，并注明出處。
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