5gsps的lxi示波器模块硬件设计

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1、分类号密级UDC学位论文5GSPS的LXI示波器模块硬件设计刘洋指导教师姓名王厚军教授电子科技大学成都申请学位级别硕士专业名称检测技术与自动化装置论文提交日期2012-5-10论文答辩日期2012-5-29学位授予单位和日期电子科技大学答辩委员会主席评阅人2012年月日万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而

2、使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）签名：导师签名：日期：年月日万方数据摘要摘要随着仪器技术的进步和现代测

3、试测量技术的快速发展,具有许多先进功能的数字存储示波器在国民生产和国防建设中扮演着越来越来重要的角色。LXI示波器是基于LXI接口的一种数字存储示波器，其具有高速数据吞吐、连接方式简单、编程环境灵活、IEEE1588精确定时同步等优点，在分布式测试领域有广阔的应用前景。目前，国内的LXI示波器产品十分稀少，一些关键指标如采样率、模拟带宽等都远远落后于国外同类产品，因此研究设计出具有高采样率、高带宽、大存储深度的LXI数字存储示波器对于打破国外技术垄断、推动国内LXI示波器技术发展具有重要意义。本课题以5

4、GSPS的LXI示波器模块的硬件系统设计及其实现为目的，在LXI示波器硬件系统总体设计基础上，主要完成了信号调理电路设计、数据采集存储与控制电路设计、LXI接口电路设计等研究与设计工作，其具体研究设计内容如下：1．信号调理电路设计：该部分电路是被测模拟信号在被ADC采集前的信号通路，它负责调节模拟信号的幅度增益与直流偏置，使之满足后级采集电路对输入信号范围的需要，同时它还能产生系统需要的边沿同步触发信号。本文通过多级衰减、放大电路的设计，以信号调理通道与触发通道为组成部分，实现1MΩ输入阻抗时200MH

5、z带宽和50Ω输入阻抗时500MHz带宽的模拟信号通道。2．数据采集存储与控制电路设计：本文采用两片FPGA加一片ADC采集构架，利用5GSPS采样技术实现高速数据采集。两片FPGA在双通道模式时独立工作，在单通道模式时协同工作，实现了通道控制、ADC控制、锁相环电路控制、存储控制、时基控制、地址译码等功能。3．LXI接口电路设计：通过MAC层芯片DM9000E、PHY层芯片DP8384以及FPGA内部的高精度时钟同步接口模块实现了LXI接口。LXI数字存储示波器硬件系统设计完成后，进行了各部分电路及整

6、机的调试与试验，其中也进行了改进设计与反复调试，最终试验结果表明各项指标和功能都达到了设计要求并基本实现了本课题的预期目标。关键词：示波器，数据采集，触发，LXII万方数据ABSTRACTABSTRACTWiththedevelopmentofscienceandtechnologyandthedemandfortesting methods,thedigitalstorageoscilloscopeswiththeadvancefunctionsarewildlyusedin thetestingfi

7、eld.LXIbasedoscilloscopehasmanymerits,suchashighthroughput, simpleconnection,friendlyprogrammingenvironment,andhighsynchronization precision,itbroadapplicationprospectsinthefieldofdistributedtest.However,the developmentofLXIbaseoscilloscopehaslaggedbehin

8、dthesimilarforeignproducts.It isverynecessarytodesignhighsamplingrateLXIbasedoscilloscope.ThisdissertationistodesignthehardwareofLXIbasedoscilloscopewith5GSPS. Wewillfocusonthesignalprocessingcircuits,controlcircuitfordata