超聲波流量計使用編碼技術的探討 三十三

4．2．1數字波形發生器的原理

數字波形發生器的原理簡單說來就是：在存儲器中寫入產生波形的數字數據，用計數器順序讀出數據，經過D／A轉換，則可產生高精度任意波形。首先將一個周期信號在時間軸上離散化為N份，在幅值上就相應得到了N個離散值，將離散值量化為數字量，預先存入存儲器地址中。用地址計數器控制存儲器的地址，按時序讀出存儲器中的數字量，經過數模轉換器，就可以得到對應的模擬量。那么經過N個時序時鐘周期，就可以在輸出端得到一個周期的波形。

之后存儲器動作，讀取當前時序下對應地址中的預存數據：再經過D／A轉換為模擬量，輸出周期信號。如果需要產生正弦波信號，利用濾波、跟隨電路便可輸出較為理想的正弦波；如果希望產生方波或三角波，除改寫存儲器中數據外，電路中的低通濾波器也需去掉。

要得到精密的波形，必須保證足夠高的幅值方向分辨率，該分辨率由數／模轉換器的位數n決定，而與計數器的計數位數無關。n位數模轉換器的分辨率為n，即2ⁿ步進。如果輸出的正弦信號的峰峰值為VF，線形誤差為lLSB時，輸出電壓的絕對誤差小于VF／2ⁿ，很明顯n越大，理論值與實際值線形誤差越小，越準確。一般選擇8位分辨率，256步進的D／A轉換器就可以滿足精密波形的要求。如果需要高精度的信號波形，則可以選擇12位轉換器，但價格較高。

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