一种USB接口功率任意波发生器设计

来源：计算机测量与控制杂志2020年第4期北京时间：

作者：胡永建,孙成芹,胡奕然

单位：中国石油集团工程技术研究院 北京石油机械有限公司

摘要：为了缩短井下短距离无线传输发射机的研发时间，没有采用常规的使用商用任意波发生器的技术路线。专门设计了一种功率任意波发生器，上位机通过USB接口下载波形数据文件，信号发生器可以输出高达6W的信号。为了实现该设计，使用专用USB-SPI桥接芯片完成上位机与高集成度模拟前端芯片的USB接口通讯。由于上位机的非实时操作系统不能产生稳定、高速的指令发送，使用同步FIFO来存储并回放SPI总线上的信号，解决了SPI通讯速率的匹配问题，增强了输出更新频率的稳定性。该功率任意波发生器可以输出6W、10位精度，500 kSa/s采样频率的任意波形，具有512 k采样深度，满足井下SDR发射机设计需求。其模拟前端电路与井下发射机完全相同，实现了一次性硬件开发验证，缩短了研发时间。

关键词：任意波发生器;功率信号;发射机;软件无线电;USB接口;石油钻井

基金资助：国家科技重大专项(2016ZX05020005-001)