[发明专利]一种具有视频播放功能的示波器

说明书

 

技术领域

本发明涉及时域信号处理领域，具体涉及一种具有视频播放功能的示波器。

 

背景技术

示波器是一种电子测量仪器，在需要观察电路的电压、电流波形及调试、分析、判断电路故障的场合都会用到示波器，示波器可观察相对于时间的瞬时电压，它可显示波形的形状并可测量幅度、频率和相位等参数。示波器和一些适当的传感器配合，还可以观察一些非电量的变化。目前，还没有关于具有视频播放功能的示波器的相关报道。

 

发明内容

 本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为提供一种具有视频播放功能的示波器。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种具有视频播放功能的示波器，包括信号调理电路1、ADC采集模块2、触发调理电路3、FPGA存储模块4、MCU控制模块5、LCD显示模块6、自校正信号补偿模块7以及为整个数字存储示波器电路提供工作电压的AC/DC开关电源模块8；信号调理电路1与ADC采集模块2相连，ADC采集模块2、触发调理电路3与FPGA存储模块4相连，FPGA存储模块4接MCU控制模块5，MCU控制模块5与LCD显示模块6相连，自校正信号补偿模块7与FPGA存储模块4之间连接有高精度DAC转换模块9，自校正信号补偿模块7的输出与信号调理电路1、触发调理电路3的输入相连，其特征在于：所述具有视频播放功能的示波器还包括视频播放模块10，所述视频播放模块10采用系统集成的方式，在Linux操作系统的底层驱动中将视频播放功能集成到操作系统中。

进一步的，所述的信号调理电路1包括依次相连的单级衰减模块11、垂直移位模块12和高速宽带VGA放大模块13，所述的单级衰减模块11与示波器的通道输入信号相连，所述的高速宽带VGA放大模块13与所述的ADC采集模块2相连。本发明为双踪数字存储示波器，通道CH1和CH2均为对称通道，垂直偏转系数以1-2-5方式步进，步进范围为2mV~5V（探头X1），支持探头X1、X10、X20、X50、X100、X1000等方式。被测输入信号通过单级衰减模块、垂直移位模块及高速宽带VGA放大模块进行衰减、平移及放大调理，得到ADC所需要的输入信号。本发明采用单级衰减模块，比采用多级衰减的传统示波器减少更多的PCB布板空间和更少的器件；增益控制设计简捷，且有传统示波器无法比拟的任意增益大小配置及增益大小连续调节能力；具极其理想的频率响应特性；具有传统示波器无法想象的小信号全带宽测试能力及自校正参数硬件修正能力。信号调理电路中的放大电路采用了高速带宽VGA放大模块，与传统示波器采用多级高速运放放大器和机械控制开关实现放大相比，实现更简捷，体积更小巧，成本更低廉。

进一步的，所述的ADC采集模块2为1GS/S采集速度、8通道、125MSa/S低速低成本的8分相ADC采集模块，所述的FPGA存储模块4上连接的有源晶振采41用低抖动有源晶振。利用大规模FPGA存储模块，设计出本公司独有的硬件去抖算法，使测量高频信号时得到与低频一样的视觉抖动效果。采用低抖动有源晶振作为分相时钟，大大减小因时钟抖动而引起的分相时钟抖动，减小ADC采集因分相产生的采集错误。采用独特的多分相技术设计出高采样率示波器，大大降低示波器设计成本。

进一步的，所述的触发调理电路3包括依次相连的触发选择电路31、抑制选择电路32、高频抑制电路33及触发脉冲整形电路34，所述的抑制选择电路32上连接有视频同步分离电路35，视频同步分离电路35输出同步脉冲信号给所述的FPGA存储模块4，所述的触发脉冲整形电路34上还连接有噪声抑制电路36，触发脉冲整形电路34输出触发脉冲信号给所述的FPGA存储模块4。本发明的示波器电路支持多种触发类型，包括：边沿、脉冲、视频、斜率、交替、超时等。支持多种触发信源选择。触发脉冲是通过高速比较器对触发输入信号整形得到的，噪声抑制等耦合方式。支持多种触发信源选择。触发脉冲是通过高速比较器对触发输入信号整形得到的，噪声抑制是通过调节高速比较器的迟滞电压实现的。各种触发耦合方式时均具有良好的频率响应；用户自己可通过升级示波器程序改变触发灵敏度，真正做到用户自己配置示波器部分的性能指标；通过电压控制高速比较器的迟滞电压，方便设计噪声抑制；具有良好的高、低频小信号的触发能力；可方便实现快速触发电路校正功能。本发明的触发调理电路具有简捷的触发系统结构，电路调试简捷，采用市场上的通过器件设计，具有良好的性能指标。