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数字信号处理器中DA功能的实现

资料介绍
模拟技术论文

数字信号处理器中D/A功能的实现
摘要:通过对脉宽调制(PWM)信号进行滤波处理,在TMS320F2407A型DSP中实现了D/A功
能的扩展。同时详细分析了数字PWM的量化误差和D/A转换所能达到的精度。最后结合仿
真和实验说明该方法的可行性。
    关键词:数字信号处理器;脉宽调制;数模转换
引言
TMS320F2407A是一款高速,高性能,低成本的微处理器,其内部集成了众多数控系统
所需的外扩设备,可以实现SPI,SCI,PWM,A/D等功能。其内部的两个事件管理器模块
EVA和EVB,各包含了两个16位通用定时器及8个16位的脉宽调制(PWM)通道,可应用于
电机控制及其他逆变器控制领域。美中不足的是,该系列DSP内部没有D/A功能,该功能
通常须外接数模转换芯片来实现,这不仅增加了系统的成本,也使系统设计复杂化。本
文提出了一种使用F2407A内部的PWM信号,经滤波处理后实现D/A功能的方法。实验结果
表明,其转换精度可以达到10位以上专用D/A芯片的精度,且该方法设计简单,有较好的
实用价值。

2 D/A实现原理
在F2407A型DSP中,通过软件编程可以很方便地对PWM信号实现周期和占空比的控制。
PWM信号是一组幅值为3.3V的方波,可以通过傅里叶变换,使其分成直流和交流两部分,
如图1所示,其中ud(t)是输出的PWM信号,Uo是PWM信号中的直流成分,ua(t)是信号中
的交流成分。
将ud(t)用傅里叶级数表示,即
其中:
式中:f,T分别是PWM信号频率和周期。
设PWM波形具有偶函数特性,即ud(t)=ud(-t),则式(1)中an=0,
bn=3.3/nπ{sin(nπD)-sin[2nπ(1-D/2)]}    (5)
式中:n=1,2,3……;
D是PWM的占空比。
则直流电压为
Uo=3.……
数字信号处理器中DA功能的实现
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