## FPGA + 高速DAC的任意波形发生器

### 基于LPC11U35的掌上信号发生器
{{drawio>mini_awg.png}}
功能：
  - 通过DDS产生任意波形的模拟信号输出
    - 最高20MHz模拟信号输出 - 使用AD9740 DAC芯片 + OPA820运放，DAC时钟通过锁相环设定为192MHz
    - 最高10MHz模拟信号输出 - 使用3PD5651 DAC芯片 + SGM8301运放，DAC时钟通过锁相环设定为120MHz
    - 输出信号幅度最大为5Vpp，内部通过乘法器可以调整幅度
    - 输出信号的直流偏置-2.5V到2.5V之间可调，通过PWM + RC输出直流电压来控制
  - 240 * 240 分辨率的TFT LCD屏幕显示波形的信息
  - 2个开关按键 + 旋转编码器的3个按键来控制参数的设置以及菜单
  - 一个MMCX输出产生的任意波形模拟信号
  - 一个MMCX输出PWM信号，PWM的周期和占空比可调节
  - 对上述的模拟信号以及PWM信号同时提供3Pin杜邦线插座输出
  - USB提供板上电源并能够通过UART同上位机PC进行通信


{{ ::dds_amp_wave.jpg |}}<WRAP centeralign>模拟电路部分的仿真 - 波形</WRAP>
{{ :dds_amp_spred.jpg |}}<WRAP centeralign>模拟电路部分的仿真 - 频谱</WRAP>

### 基于CH573的掌上信号发生器
{{drawio>cy_dds_awg.png}}<WRAP centeralign> 采用CH573F的DDS信号发生器 </WRAP>

### 输入控制及LCD信息显示界面
{{drawio>dds_amp_adjust.png}}
模拟输出的参数设置及信息显示
  * 信号波形 - 正弦、三角波、锯齿波、方波、白噪声、自定义（以后可以添加，通过UART传输到FPGA的SRAM波表中）
  * 信号的频率 - 从1Hz - 10MHz，如果采用28位的相位累加器，120MHz的DAC转换时钟频率，则频率分辨率为120MHz/（256 x 1024 x 1024）= 0.45Hz
  * 信号的幅度 - 从100mV到5Vpp可调，其中DAC的基准电流可以通过模拟开关切换1：4变化，相当于2位的分辨率，要获得5bit分辨率的波形（相当于0-31的变化，30dB的SFDR，用于测试还可以使用），10位DAC + 2位 - 5位 = 7位（128）的变化范围，最小的模拟信号电压输出为5Vpp/128 = 40mV。幅度的调节除了借助模拟开关提供1：4的切换外，还可以通过系数（小于1） * 波表输出的信号幅度得到的数据送给DAC
  * 直流偏移
  * 数字输出的参数信息
{{ :ddsawg_protocol.png |}}<WRAP centeralign>任意波形发生器的控制协议格式</WRAP>

#### 要调节和设置的参数信息
{{drawio>awg_ui.png}}
  * 波形类型
    * 任意波形
    * 正弦波
    * 方波 - 占空比(%)
    * 脉冲 - 宽度
    * 锯齿波 - 对称性（%）
    * 直流 - 只有偏置一个信息
    * 噪声 - 幅度、偏置、高电平、低电平
    * 正弦(x)/x
    * 高斯
  * 频率/周期，设置好一个，另一个自动计算得到
  * 幅度 - 峰峰值，范围为100mV到5Vpp
  * 偏置 - 峰峰值，范围为-2.5V到2.5V
  * 添加噪声 - 百分比、Enable
  * 输出 - Enable

{{drawio>LCDParaInput.png}}

数值的输入可以参考电视机屏幕遥控器的设置方式
{{drawio>lcdparaset.png}}