[发明专利]交流电子负载中的快速跟踪任意波形发生器

摘要

一种交流电子负载中的快速跟踪任意波形发生器，涉及交流电子负载领域，通过FPGA内部的3个可控计数器及其控制逻辑产生各种波形，本发明提供的全数字化控制的快速跟踪波形发生器可使跟踪的速度由锁相环的100-3000ms迅速提高到1-30ms，且频率响应速度不线性的缺陷得到根本解决，频率响应范围可以达到模拟锁相环电路的2-3倍。

主权项

1.一种交流电子负载中的快速跟踪任意波形发生器，其特征在于包括：一过零点比较器，具有滞回区间，将外部输入的电压信号转换为方波，该方波输入FPGA的周期计数器作为控制信号；一输入周期计数器，以FPGA德内部时钟为基准，以上述输入方波为控制，通过对方波的边延判断完成对其的周期计数；一输出周期计数器，与输出控制器连接，用于确定输出的波形的周期，输入数据源为输入周期计数器；一移相输出计数器，与输出控制器连接，用于确定产生的波形与输入的波形之间的相位关系；一门控触发计数器，与输出控制器连接，用于确定周期内波形的输出的相对时段；一SPI(同步串行接口)控制器，用于对输出控制器和波形算法控制器传送来的SPI指令进行分发及应答，在对指令和参数解析后分发给上述两个控制器；一波形算法控制器，具有与SRAM连接的地址、数据和控制线，根据SPI控制器发出的指令，运算并产生波表，该波表在逐点产生时即被写入RAM；一SRAM，与波形算法控制器及输出控制器连接，在波形算法控制器运算时与其相连接并存贮其产生的波形数据；在输出时，与输出控制器连接并读出SRAM中的数据以用做输出；一输出控制器，连接SRAM、SPI控制器、输出周期计数器、输入周期计数器、移相输出计数器、门控触发计数器，用于对波形的输出进行控制，通过读取SRAM中的数据，并结合上述计数器的参数对波形进行综合调整，以输出符合外部控制器要求的波形；一DAC，连接输出控制器，对输出的数据进行数模转换，以得到模拟的波形输出。