本篇不参加博客大赛，仅仅是Bingo悲催的求助！

16通道FPGA数模转换电路设计及求助

1. 写在前面的话

时间过得飞快，我没有时间停下来回忆，没有时间回头看看，甚至没有时间沉默。一直被时间追赶着过活，我仿佛忘了自己的初衷。你做的并不是你自己喜欢的，而是人家给你的一个选择；你的过程并没有如此的重要，人家需要的，只是一个结果。

一直以为数字是未来的选择，最后才知道，模拟是数字的支持。习惯了做孙子，一气之下，准备做爷爷。显示摆在我面前我无从选择，投降还是奋斗，我只能选择前行！既然上天把我逼到了绝路，那我也只有无法无天了。

这学期主要做了一个16通道的数模转换系统，不停地投版，调试代码，分析，计算，期间遇到了很多问题，有些自己也没解决，在此，想拿出来晒晒！

2. 16通道数模转换系统分析

本系统采用Altera Cyclone II FPGA，实现16通道的DAC模数转换电路。废话不多说，直接晒实物图。

由于后端设备的要求，需要特定的电源输出，实现11路驱动电源，作为驱动，功能大致如下：

① 输出11路-10V到10V

② 最大带宽为1MHz

③ 每个通道能够单独、同时控制

④ 每个通道的模拟输出保证在几十mV的纹波

3. 系统PCB电路设计

3.1. 系统整体电路

采用Altium Designer设计了电路，这些都不是关键，晒下图，如下：

系统分为了双层板，底板主要为FPGA核心电路和一些基本的外设；顶板主要为DAC转换电路，通过排针直插实现驱动。系统在上图可见。

在电路板设计上，我严格的隔离了数字电压，数字地，和模拟电压，模拟地，个人感觉基本上可以。如下：

数字部分也就这样，也没啥能做讲的，也就这个样子，反正代码绝对OK，这个我敢保证。郁闷的是电路问题，还是主要说DAC的设计。

3.2. DAC模拟部分电路

实验要求多路DAC模块。设计了16通道的DAC，实际上只采用了11通道，数模转换框图如下所示：

如上图所示，整个系统包括3部分电路，分别为后续驱动电路的电源模块，DAC模块的驱动电路，以及11路（目前，最多可支持16路）DAC数模转换模块。 其功能分别如下：

需要FPGA程控以输出固定的电平。单个模块总共包括16通道，目前在光波导设计中之采用了其中的11个通道。数模转换输出直接作为光波导的驱动电压。

1) 运放电源IC选用了凌特的LT1963以及LT1175，实现了±15V到±13V的转换。该低压差IC纹波以及壮汉特性均比较好电路如下所示：

2) 基准源选用2uV纹波、10V输出的REF5010。由于基准源的稳定是，是DAC转换电路稳定性的保证。同时为了保证电流充足，采用每通道DAC8812都匹配一个基准源的方案。

3) DAC选用双通道SPI控制的DAC8812，能实现穿行50M总线的逻辑控制，并且支持双通道同时配置。输出响应快，纹波小，温飘性能好。

4) 运放采用了TI的AD828。该IC经常被采用作为视频信号的放大，在本项目设计中，满足了性能的要求。电路如下所示：

整个模块电路如下所示，每一个模块包括了8通道的模拟电压输出，并且支持单通道工作。每个通道之间很好的隔离，相互之间影响小。

4. 目前蛋碎的问题求助

4.1. 系统波形测试

如果你没有发现问题的精神，你会觉得如下波形真的很好：

测试电源稳定性，如下图所示，达到了几十mV的稳定性。几十mV的文波对DAC模块的干扰较小，同时能有效的防止噪声。

测试系统工作稳定性，最初程控DAC8812输出持续的正弦波、三角波，如下图所示：

可见DAC模块输出稳定性比较好，经过长时间测试，DAC数模转换模块工作稳定，温飘小，而且可靠性强。

4.2. FPGA运行与否的纹波

1) 下图是FPGA不运行时候15V 的纹波！

2) 下图是不FPGA运行时候-15V 的纹波！

3) 下图是FPGA不运行时候+5V 的纹波！

4) 下图是FPGA运行时候+15V 的纹波！

5) 下图是FPGA运行时候-15V 的纹波！

6) 下图是FPGA运行时候5V 的纹波！

我的纹波怎么办，只要FPGA关闭，纹波就20-40mV，但是FPGA一开启，纹波就达到了100-200mV，while（1）{555555555555555555.,....}

4.3. 波形图片问题

1) 当一个电压到另一个电压突变的时候，这个冲击，怎么办办：

2) 看如下这个图，其实电压保持的时候，纹波真的有50mV以上，我没辄了555

3) 还有，速度稍微快一点，波形就会震荡，运放部分电路不知道怎么弄才好，呜呜~~~~(>_<)~~~~

最后，再次出丑一下DAC部分电路，给图给真相，希望众人Help me改进，想不到Bingo也有今天！！！

反正就是DAC电路问题，比如突变，滤波啥

的，我就是一个二货！

每次都是大家来我这里索取答案的，希望今天

也能给我一次答案！