[发明专利]一种USB总线供电的掌上通用示波器

摘要

本发明公开了一种USB总线供电的掌上通用示波器，涉及一种示波器，由全部集成电路化的多级信号调理装置、触发信号发生装置、模数转换ADC装置、基于FPGA的高频控制器、USB通信控制单片机以及一套电源变换和控制装置组成，仅仅通过USB总线供电就实现了测量诸如交流功率信号、整流波形、直流和规则的交流信号、数字逻辑、脉宽调制和斩波、调幅和调频、视频音频以及串行数据等的示波器功能，大大减小了仪器的体积、重量和制造成本，并且保证了该测量仪器的性能指标。

主权项

1、一种USB总线供电的掌上通用示波器，包括：一输入端，包括两个BNC接头，用来接收被测量的电信号；一多级信号调理装置，用于对上述输入电信号进行调理变换；一触发信号发生装置，用来形成不同信号波形显示处理过程需要的触发信号；一数模转换ADC装置，带有能良好克服共模干扰的差动放大驱动电路；一基于FPGA的高频控制器；一USB通信控制单片机，用作USB通信从动端和仪器工作状态配置器；一电源变换和控制装置。其特征在于：多级信号调理装置，包括衰减电路(110)、过压保护电路开关(120)、三极管高频稳压器(130)、电路开关隔离控制器(140)、多路选择器(150)、交/直流切换开关(160)、阻抗变换缓冲器U18、二次衰减电路(170)和高速四路选择器(180)，它们之间依次电连接。触发信号发生装置，包括±5伏特参考源(210)、数字电位器(220)、四路比较器(230)、触发信号调理选通装置(240)、外触发信号调理装置(250)，以及和比较器(230)输出端相连的控制器(500)，它们之间依次电连接。电源变换和控制装置，包括USB端口(610)、3.3伏电源变换装置(620)、电源开关(630)、1.5伏LDO装置(640)、±5伏电源发生装置(650)、±12伏电源发生装置(660)和它们到各个功耗单元的配电网络，它们在单片机(400)的控制下，在示波器所述的各个装置和元器件之间分配2.5瓦的USB电源。