FPGA數字IO如何實現DAC功能

方波時域與頻域

假設方波頻率為f0。橫軸諧波次數為0的柱狀圖代表直流分量的幅值，也就是方波的平均電壓(與占空比有關)，諧波次數為1代表頻率為f0的正弦波分量的幅值，3代表，3*f0的正弦波分量幅值，以此類推。

可以看出，諧波只有奇數次的分量，1次諧波開始頻率越高，幅值越低，對波形影響也就越小。

那么，此時如果此方波過一個低通濾波器，將1,3,5,7...次諧波通通濾掉會如何?

結果就會只有一個0次諧波，也就是0.5V(50%占空比)的直流分量。那么此時我們IO輸出占空比變為40%，輸出電壓就是0.4V，占空比80%，輸出就是0.8V，這不就實現了DAC的功能嗎?

模擬濾波器

二階有源低通濾波器

貝塞爾濾波器

除了上圖的濾波器外，如果不追求精度，可以直接LC低通濾波器，簡單實用，親測有效。

Matlab分析方波頻譜代碼

fs=10000; %采樣頻率

t=0:1/fs:1;

x=square(2*pi*50*t); %信號波形

subplot(211);

plot(t,x);

subplot(212);

pspectrum(x); %顯示功率譜密度

審核編輯：湯梓紅

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原文標題：FPGA數字IO如何實現DAC功能

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