[实用新型]一种数字示波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及示波器技术领域，特别涉及一种简易数字示波器。

背景技术

数字示波器是工业控制、电子测量、信号处理及仪器仪表等行业最常用的 测量仪器之一。它将捕捉到的模拟信号通过AD转换后，存储到示波器中，对信 号作一步的处理，可以获得被测信号的多种信号参数，如频率、幅值、前后沿 时间、平均值等，有利于对产品作进一步的分析设计。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种性能稳定、实现方便、价格 低廉的简易数字示波器。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了一种数字示波器，包括输入程控 放大电路、采样电路、FIFO存储电路、触发电路、显示控制电路、时钟产生电 路、测频与控制电路、主控制单元、显示屏和键盘，所述输入程控放大电路分 别连接采样电路和测频与控制电路，所述采样电路分别连接FIFO存储电路和触 发电路，所述FIFO存储电路、触发电路和测频与控制电路分别连接主控制单元， 所述主控制单元采用PIC单片机，所述主控制单元连接时钟产生电路，所述时 钟产生电路连接采样电路。

本实用新型具有的有益效果：系统设计简单、清晰，充分利用单片机内部 资源，实现了普通示波器的基础功能如信号测量、频率测量、触发电平可调， 垂直与扫描档可变等，同时又扩展了按键波形存储，单次触发等功能，可应用 于仪表实时显示动态波形，具有良好的应用前景。

附图说明

图1是本实用新型的系统结构框图。

具体实施方式

参照图1，为一种数字示波器，包括输入程控放大电路、采样电路、FIFO 存储电路、触发电路、显示控制电路、时钟产生电路、测频与控制电路、主控 制单元、显示屏和键盘，所述输入程控放大电路分别连接采样电路和测频与控 制电路，所述采样电路分别连接FIFO存储电路和触发电路，所述FIFO存储电 路、触发电路和测频与控制电路分别连接主控制单元，所述主控制单元采用PIC 单片机，所述主控制单元连接时钟产生电路，所述时钟产生电路连接采样电路。

系统将采集到的模拟信号经过AD转换后变成数字量，利用单片机进行数据 的处理储存，转换成LCD相应的X、Y坐标值和显示数值。系统通过采用单片机 和FPGA/CPLD的方式实现，由FPGA/CPLD完成采集、存储、显示及AD/DA等功 能，即由FPGA/CPLD实现人机交互及信号测量分析等功能。系统由PIC单片机、 AD转换器、LCD模块等组成，由单片机完成基本处理分析，包括信号的采集、 存储、显示等控制与变换工作。此方式的优点在于系统规模比较小，可以灵活 实现，却不适宜于观察高速信号或复杂信号。

系统硬件电路由七部分组成：输入程控放大电路、采样电路、FIFO存储电 路、触发电路、显示控制电路、时钟产生电路和测频与控制电路。程控电路是 将波形幅值通过比例缩放显示在屏幕上，之后在周边加上标尺注明，将波形调 整到合适的采集范围。采样电路负责采集，它的核心为AD转换器，采样信号经 过AD转换器，传输到单片机，由单片机处理以及显示控制电路。显示控制电路 负责按照要求的形式显示被测信号的波形。

所述程控电路的作用是对输入信号进行衰减或放大调整，使输出信号电压 在AD转换器输入电压要求范围内，达到最好的测量与观察效果，这就要求运算 放大器在规定带宽内的增益一定要平坦，系统采用NSC公司的LM6172运算放大 器，带宽为100MHz，转换速率3000v/μs。

所述采样电路采用A/D转换电路实现，所述A/D转换电路将被测信号采样 并转换成数字信号存入存储器，在电路中采用的8位高速AD转换器ADS830E， 采样频率为10kSa/s～60MSa/s。ADS830E的每个时钟周期进行一次DA转换，可 以方便地通过控制采样时钟来控制采样率，而且ADS830E的输入电压幅度是可 以编程控制的，RSEL引脚为控制引脚，当置高电平时，ADS830E的输入电压范 围是1.5～3.5V，即2Vpp；当置低电平时，输入电压范围是2～3V，即1Vpp。