Desenvolvimento de um gerador de ondas arbitrárias utilizando a técnica de síntese digital direta e com recursos de modulação
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Data de Publicação: | 2018 |
Outros Autores: | |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
Texto Completo: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/23879 |
Resumo: | O gerador de funções está entre os equipamentos mais importantes de teste eletrônico. Serve para fornecer sinais elétricos controláveis que são usados em testes de circuitos. Esse dispositivo é capaz de gerar sinais periódicos ou não, de forma contínua ou limitada, sincronizada e modulada. O gerador de ondas comercial possui poucos parâmetros ajustáveis e se limita em formas de ondas senoidais, retangulares e triangulares. O gerador de ondas arbitrárias (arbitrary waveform generator ou AWG) permite a configuração quase que total do sinal, sendo possível ao usuário configurar um sinal ponto por ponto. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de um AWG de baixo custo que poderá ser utilizado em laboratórios de instituições de ensino. Para a construção do protótipo foi utilizado o kit Mercurio IV que possui um FPGA (Field Programmable Gate Array) e o chip FT245R. A programação do gerador foi baseada na técnica DDS (direct digital synthesis), onde o sinal a ser sintetizado é armazenado em uma memória e um contador de passo ajustável carrega os dados da memória em um DAC. Também foi desenvolvido um estágio de saída que permite ajustar o ganho e a linha base (nível em corrente contínua) do sinal gerado. Os resultados obtidos foram satisfatórios visto que o gerador de ondas arbitrária foi capaz de sintetizar as ondas requeridas, realizar as modulações analógicas e digitais e por fim controlar o ganho e offset através do estágio de saída. |
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O gerador de ondas arbitrárias (arbitrary waveform generator ou AWG) permite a configuração quase que total do sinal, sendo possível ao usuário configurar um sinal ponto por ponto. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de um AWG de baixo custo que poderá ser utilizado em laboratórios de instituições de ensino. Para a construção do protótipo foi utilizado o kit Mercurio IV que possui um FPGA (Field Programmable Gate Array) e o chip FT245R. A programação do gerador foi baseada na técnica DDS (direct digital synthesis), onde o sinal a ser sintetizado é armazenado em uma memória e um contador de passo ajustável carrega os dados da memória em um DAC. Também foi desenvolvido um estágio de saída que permite ajustar o ganho e a linha base (nível em corrente contínua) do sinal gerado. Os resultados obtidos foram satisfatórios visto que o gerador de ondas arbitrária foi capaz de sintetizar as ondas requeridas, realizar as modulações analógicas e digitais e por fim controlar o ganho e offset através do estágio de saída.The waveform generator is one of the most important measurements equipment. It provide controllable electrical signals that are used in circuit testing. This device is capable of generating periodic or non-continuous signals, in a continuous or limited way, synchronized and modulated. The common waveform generator has few adjustable parameters and is limited to sine, rectangular, and triangular waveforms. The arbitrary waveform generator (AWG) allows almost a total configuration of the signal, allowing the user to configure a signal point-by-point. In this way, the objective of this work was the development of a low cost AWG that can be used in Educational Institutions’ laboratories. For the construction of the prototype, it was used a Mercurio IV kit that has a FPGA (Field Programmable Gate Array) and the FTDI FT245 chip. The programming of the generator was based on the DDS (Direct Digital Synthesis) technique, where the signal to be synthesized is stored in a memory and an adjustable step counter loads the date of the memory to a DAC. An output stage that allows adjusting the gain and the base line (direct current level) of the generated signal was also developed. The results were satisfactory since the AWG was able to synthesize the required waves, perform analog and digital modulations, and control the gain and offset in the output stage.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáToledoEngenharia EletrônicaUTFPRBrasilCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::MEDIDAS ELETRICAS, MAGNETICAS E ELETRONICAS INSTRUMENTACAO::INSTRUMENTACAO ELETRONICAArranjos de lógica programável em campoConversores digitais-analógicosModuladores (Eletrônica)Circuitos eletrônicosField programmable gate arraysDigital-to-analog convertersModulators (Electronics)Electronic circuitsDesenvolvimento de um gerador de ondas arbitrárias utilizando a técnica de síntese digital direta e com recursos de modulaçãoDevelopment of an arbitrary waveform generator using DDS with modulationinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisToledoPfrimer, Felipe Walter DaficoNakano, Alberto YoshihiroBombacini, Marcos RobertoJeronymo, Daniel CavalcantiPfrimer, Felipe Walter DaficoSantos, Juliana Inácio dosLampa, Paulo Henrique Delallo Martinsinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALgeradorondasarbitrarias.pdfgeradorondasarbitrarias.pdfapplication/pdf5590692http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/23879/1/geradorondasarbitrarias.pdfd2d3ae28bf4129e09a9daa3a4c22f772MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/23879/2/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD52TEXTgeradorondasarbitrarias.pdf.txtgeradorondasarbitrarias.pdf.txtExtracted texttext/plain81793http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/23879/3/geradorondasarbitrarias.pdf.txt91b537ae603c9fe43662ebb9a629b75dMD53THUMBNAILgeradorondasarbitrarias.pdf.jpggeradorondasarbitrarias.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1279http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/23879/4/geradorondasarbitrarias.pdf.jpg7b7ee049875ffa802d0d6934755a4d84MD541/238792021-01-19 04:11:02.379oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2021-01-19T06:11:02Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false |
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