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任意波形发生器是一种通用信号发生器,可以输出不同种类的函数波形及调制波形,被广泛应用于需要丰富多样测试信号的场合。脉冲波形是任意波形发生器所能提供的重要波形之一,在数字电路设计、调试和测试中发挥着重要的作用。根据脉冲波形形状的不同,可以分为矩形脉冲和非矩形脉冲。本文针对任意波形发生器所采用的DDFS技术在产生矩形脉冲时无法精确控制脉冲宽度的问题,在现有1GSPS任意波形发生器硬件架构的基础上,实现了一种高脉宽分辨率的脉冲合成模块,主要完成的工作如下:1.分析比较了多相位延迟、动态相位延迟、IODELAY模块延迟三种数字式脉宽调节方案。针对脉宽分辨率小于100ps的指标要求,提出利用Xilinx Kintex-7系列FPGA的IODELAY模块来控制脉冲前沿触发与脉冲后沿触发信号间的延迟时间,进而实现高分辨率的脉宽调节指标;针对脉冲重复频率调节范围宽、分辨率高的要求,通过任意波形合成模块输出频率范围40MHz-45MHz的可变时钟,经FPGA内部锁相环十倍频,提供给计数器来产生频率范围1μHz-20MHz的触发信号,满足脉冲重复频率的指标要求。2.分析了脉冲边沿调整的原理和技术,针对脉冲上升/下降时间调节范围宽、需要分别调节的要求,采用两个恒流源对电容进行充放电的方法,实现了上升/下降沿时间分别精密调节;采用基于电容阵列电路的方案来实现在大范围内对矩形脉冲上升及下降沿时间的控制,通过对5个电容的组合控制,实现了上升/下降沿时间在2.5ns-1ms范围调节的指标。3.分析了数字积分、模拟积分、DDFS技术合成等三角波合成方案的优缺点。针对三角波对称性精密调节的要求,采用DDFS技术合成三角波,通过改变三角波上升/下降沿波形点数,实现了0.5%的三角波对称性分辨率;将所提供的调制波波形数据映射到脉宽粗调和精调模块中,动态地改变脉冲宽度,实现具备内/外部调制源可选择的脉冲宽度调制波形。通过测试,本文所设计的脉冲合成模块可以产生矩形脉冲、三角波和脉冲宽度调制波形,其中矩形脉冲的上升/下降时间在2.5ns至1ms内分别可调,且脉宽分辨率小于等于100ps;三角波的对称性分辨率达到0.5%;脉冲宽度调制波形的占空比可在10%至90%之间变化。