基于等效和實時采樣的數字示波器設計
3.4 A/D采樣電路
A/D轉換器采樣是信號處理的重要部分,是對模擬信號進行數字量化。采用MAx118的流水線工作模式,該模式下MAX118的工作直觀,控制簡單。圖3為MAX118的實現電路。本文引用地址:http://www.j9360.com/article/173665.htm
4 系統軟件設計
簡化后的系統軟件流程如圖4所示。系統主體功能采用模塊化的設計思想,通過按鍵進行選擇,且菜單界面良好,具有較強的人機交互性。為了在示波器上顯示穩定的波形,采用內觸發方式進行掃描,軟件對觸發電平的設置較好排除硬件毛刺產生的干擾,觸發和波形較穩定,且易實現觸發電壓的調整。另外雙端口RAM的使用還使系統具備自動調節和波形存儲的功能。
5 測試結果
5.1 使用的儀器及測試方案
PC機:清華同方P1.7 G,512 M;直流穩壓電源:SG1733SB;雙蹤示波器:泰克TDS1002;仿真機:E51/S偉福;信號源:Agilent 33120A;數字合成高頻信號發生器:SP1461。
將系統行列掃描輸出端分別與模擬示波器X軸與y軸輸入端相連,進行垂直靈敏度和水平掃描速度測試,信號幅值和周期測試。
5.2 測試數據及分析
表1和表2分別給出了該系統設計的水平靈敏度和垂直靈敏度測試數據。
系統電壓測量誤差主要來源于前級信號調理電路,被測信號是寬帶寬,高動態范圍的信號,因而對前級放大器幅頻特性要求很高。系統頻率測量的誤差來源于等精度測頻中對頻標計數的±1誤差,以及比較器邊沿抖動和工作的不穩定性。
系統具有3檔垂直靈敏度,電壓測量誤差小于2%,7檔水平掃描速率,周期測量誤差小于0.01%,以及觸發電平調節和存儲波形的功能。
6 結束語
該數字示波器增加了垂直靈敏度和水平掃描速度的檔位、AUTOSET和光標顯示以及對顯示波形處理的功能,顯示波形無明顯失真,幅度測量誤差小于2%,頻率測量精度優于0.01%,并能進行單次觸發,存儲/調出波形。系統的顯示輸出采用模擬示波器和128×64點陣液晶相結合的方式,波形顯示清晰,工作穩定,操作簡單,人機界面友好。
評論