## FPGA+R2R构成的DDS任意波形/信号发生器模块

{{drawio>module16.fpgar2r}}<WRAP centeralign> FPGA R2R构成的DDS AWG的功能框图 </WRAP>
{{ :fpgar2r_block.png?800 |FPGA R2R构成的DDS AWG的连接关系图}}<WRAP centeralign> FPGA R2R构成的DDS AWG的连接关系图 </WRAP>
{{ :fpgar2rdds.png |FPGA R2R构成的DDS AWG的原理图}}<WRAP centeralign> FPGA R2R构成的DDS AWG的原理图 </WRAP>


### 1. 主要功能特性
  * 由Lattice XO2-1200HC FPGA + R2R DAC构成
  * R2R DAC可以工作在200Msps/12bits
  * 通过FPGA编程可以生成正弦波、三角波、锯齿波等常用波形，以及任意波形（通过内部RAM存储）
  * 最高输出频率为10MHz，信号幅度最高设定为5Vpp，此两项参数可以通过调整输出模拟运放的型号以及电阻来调节
  * 信号的频率调节精度以及幅度调节都可以通过FPGA的内部逻辑实现

### 2. 相关设计资源
本设计中的模拟电路的参数按照DDS的转换率 > 50Msps来设定的（FPGA内部需要通过PLL进行倍频得到12的整数倍的高倍时钟），由于输出级运放固有的带宽限制，在2级LPF的情况下（通过电路中的C1和C2），20MHz以上的信号被加速滤除。

如果FPGA内部不使用PLL，只用12MHz的时钟作为DAC的转换时钟，则只能得到2MHz以内的模拟信号，C1和C2需要做相应的调节。

  * {{:fpgar2r12.pdf|FPGA R2R构成的DDS AWG的原理图 - PDF格式}}
  * {{:fpga_r2r_v2_gerber.zip|FPGA R2R构成的DDS AWG的Gerber文件 - ZIP格式}}
  * {{:fpga_r2r_ibom.zip|FPGA R2R构成的DDS AWG的iBom文件 - ZIP格式}}



### 3. 相关器件资料
输出级的运算放大器可选为SGM8301、SGM8061、ADA4895等高速运算放大器，测试结果：
  * SGM8301输出模拟信号带宽为5MHz
  * SGM8061输出模拟信号带宽为10MHz
  * ADA4895输出模拟信号3dB带宽为30MHz

以下是本设计中用到的核心器件的资料页面和数据手册：
  * [[http://www.latticesemi.com/zh-CN/Products/FPGAandCPLD/MachXO2|Lattice FPGA XO2-1200HC的资源页面]]
    * {{:fpga-ds-02056-3-4-machxo2-family-data-sheet.pdf|Lattice FPGA XO2系列FPGA的数据手册}}
  * [[http://cn.sg-micro.com/uploads/soft/20190918/1568801971.pdf|SGM8301数据手册]]
  * [[https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm2776.pdf|LM2776数据手册]]
  * [[http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/MIC5501-02-03-04-300mA-Single-Output-LDO-in-Small-Packages-DS20006006B.pdf|MIC5501-3.0数据手册]]

### 4. 购买渠道
  * [¥99](https://appU1KFqMYL7963.h5.xiaoeknow.com/v1/entity/g_5e15eaa955e89_3rgix2eb?type=2)