基于幅值等分的数字化正弦信号生成的设计

2011-09-19李艳芳陈增禄毛惠丰

电子设计工程 2011年14期

李艳芳，陈增禄，毛惠丰

（1.西安工业大学北方信息工程学院陕西西安 710025；2.西安工程大学陕西西安 710048）

近年来，随着逆变器在各行各业应用的日益广泛，采用正弦脉宽调制（SPWM）技术控制逆变器提高整个系统的控制效果是人们不断探索的问题。逆变器的控制精度由基波和载波精度共同决定，而逆变器的开关频率又不断要求提高。在一些特殊的应用领域，所期望的SPWM逆变器的开关频率，调制精度以及调制波频率不断提高，使得即便是使用数字信号处理器[1-2]也很难同时满足速度和精度的要求。在大功率宽频带低失真逆变器的设计中[3-6]。

目前，正弦调制信号可以分为两种方法生成：一种方法是对模拟正弦信号实时采样并AD转换，另一种是实时数字合成方法[8-9]。文献[5]中采用模数转换器采样生成数字化正弦调制信号。文献[6]阐述了生成数字化正弦信号的新方法，文中给出线性差值和查表相结合的原理产生数字化正弦信号。

本文提出了一种基于幅值等分的数字化正弦调制信号生成的方法。该方法将正弦信号的幅值进行等分，实现了充分利用DAC的转换精度，实时生成正弦调制信号，并且应用硬件描述语言对系统进行了FPGA模块化设计。

文中首先阐述了数字化正弦调制信号生成的基本原理，对其进行误差分析，给出了这种方法的最大误差，证明了这种方法误差非常小。然后给出FPGA模块化设计，最后给出实验结果，证明了该方法是实用可行的。