用于高精度DAC测试的数字正弦波发生器

《用于高精度DAC测试的数字正弦波发生器》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第39卷第4期微电子学V0L39，No．42O0g年8月^c，田P正PcfrDnfcAug．2Oo9用于高精度DAC测试的数字正弦波发生器庞建国，刘力源，李冬梅(1．清华大学微电子学研究所，北京1O0084；2．清华大学电子工程系，北京l00084)摘要：介绍了一种用于高精度DAC测试的数字正弦波发生器。该发生器应用坐标轴旋转数字算法(C0RDIC)，计算出输入角度的三角函数值；同时设置相应的控制单元，可产生幅度和频率皆可调节的实时数字正弦波。电路在)(ilinx的FPGA开发板ML4O1上实现，并利用SoPC技术提供控制幅度和频率的界面。设计的发生器已应用于高精度(2O位)音

2、频DAC测试，产生的SNR大于12OdB，可满足测试要求。关键词：数字正弦波发生器；坐标轴旋转数字算法；SoPC；D／A转换器中图分类号：TN792；TN4O7文献标识码：A文章编号：1O04—3365(2O09)O4一O47O—O4DitalSine-WaVeGenerat0rf0rTestingHighRes0lutionDACPANGJianguo，LIULiyuan，LIDongmei。(1．J盯．o，Mfr0已，BP巧g1OOO84，P．R．舰2．0，即fr0．g榭，”g^抛，Be巧glO0O84，P．R．C^)Abstract：Adigitalsine_wavege

3、neratorf0rhighresolutionDACtestwaspresented，inwhichC0RDIC(Coordi—nateRotationDIgitalComputation)wasusedtowOrkoutsinevalueoftheinputang1e．gita1sin}啪vewIthad—justablefrequencyandamplitudewasgeneratedinrealtimebycorrespondingcontrolunits．Imp1ementedinXilinxH)GAdevelopmentb0ardML401，thegenerator

4、pr0videdanoperati0ninterfaceofamplitudeandfrequencywiththehelpofS0PCtechnique．WhenusedfortestingahighresolutionaudioDAC，thegeneratorhadanSNRgreaterthan12OdB，whichmettherequirementsofthetest．Keywords：Digita1sinewavegenerat0r；C0RDIC；SOPC；D／AconverterEEACC：1265Hor(hmteRotationDi西tal(n1putation，

5、(X)RD】C)，实1引言现了一个三角函数计算单元，从而可实时产生数字正弦波。其数字正弦波的信噪比(SNR)大于l2O随着多媒体技术的发展，数字音频对D／A转换dB，完全满足测试的要求。利用SoPC(SystemOn器精度的要求越来越高。在标定高精度音频△_∑ProgrammableChip)技术，实现了一个控制界面，可D／A转换器的动态指标时，要求作为激励的数字正以对频率和幅度进行实时调节，使测试更加方便。弦波信号具有很高的信噪比。基于查表法的数字正弦波产生方法(如DDS)难以满足这种要求。并且2CORDIC算法原理音频测试中，需要扫频测试来评价产品的整体性能。△_∑D／A转

6、换器本身需要用扫幅测试来标定其饱坐标轴旋转数字算法(CORDIC)是计算三角函和幅度，故要求数字正弦波发生器有很高的信噪比；数、反三角函数等基本函数的经典方法。CORD1C并且在保证信噪比的条件下，可以非常方便地调节算法的基本思想是通过一系列固定角度的不断偏频率和幅度。本系统利用坐标轴旋转数字算法(Co一摆，逐渐接近要旋转到的角度。这种几何上不断的收稿日期：2OO8—11—17；定稿日期：2O¨。9一O1—13第4期庞建国等：用于高精度DAc测试的数字正弦波发生器471偏摆反映到代数方程上就是不断的迭代，所以，从广义上讲，CORDIC方法就是一种数值计算的逼近[cosn方法。㈣

7、从最初的位置(X，)到最终的位置(X0，y口)，●需旋转角度，如图1所示。存在极限K一Ⅱcos(tan一2一”)≈0．607253，当N足够大时，可替换得：[一s㈤则每次迭代中的运算只有移位和加减，便于硬件实Y)现，所以CORDIC成为用VLSI实现的计算基本函数的常见算法。文献[3]证明：当输人的角度满足条X件ff≤tan一2+∑tan一2～，coRDIc方法收敛，其收敛方式为图1矢量旋转F．1Vect0rrotationff什f≤击{I，lcos一z什l≤(7)图1用代数方程描述为：iI