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在铁电材料研究中,铁电材料的极化和反转时需要较高的电压,因此要求具有高输出电压的信号源,目前市场上常规信号源输出电压一般为5Vpp,这显然不能满足实验室研究使用,针对于此问题,论文提出一种基于FPGA利用直接频率合成(DDS)技术开发任意波形高压源的方法。高压信号源的设计主要分为两个部分,一个是FPGA的任意波形发生器的开发,一部分是对任意信号升压并放大输出功率。任意波形发生器的设计是基于直接频率合成(DDS)技术在可编程逻辑器件上设计实现。论文在介绍DDS开发技术的基础上,给出了本系统在FPGA上总体设计方案,采用Verilog HDL硬件描述语言完成了DDS波形发生模块设计,结合设计中遇到ROM资源不够的问题,对DDS ROM压缩技术的应用与实现进行了重点研究与介绍,本设计分别针对正弦波、三角波对称性,锯齿波的单调性,方波的幅值只有0和1的特点做了不同的优化压缩设计,最终压缩比达到16:3,而硬件电路仅仅增加了一个计数器和一个反向器,解决了设计时FPGA ROM资源不够的问题。任意波形发生器的控制单元采用了SOPC技术,利用Nios II软核处理器实现对DDS波形发生模块、LCD液晶屏的控制,以及对键盘的控制信号的采集,在控制单元的设计上,论文重点分析了Nios II系统的HAL开发环境,给出了对LCD和键盘控制的流程图,并用C语言设计了相关程序。信号升压模块采用了浮动电压源技术,将普通运算放大器的输出电压从±15V升高至±20V,最终设计了运算放大器驱动的甲乙类功率放大器实现了功率放大的同时解决了甲乙类放大器的交越失真问题。最终测试结果表明,系统实现了频率0-1Mhz可调的正弦波、三角波、锯齿波及占空比可调的方波波形输出,信号理论分辨率可达0.023Hz,实测最小频率小于10Hz,输出峰峰值电压最高可达40Vpp。