简易数字示波器设计报告

《简易数字示波器设计报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、.简易数字示波器设计报告学校：苏州大学学院：电子信息学院班级：电子与通信工程组员：王婷杨静芝范静..第一章设计内容与要求1.1设计内容：设计并制作一台具有实时采样方式和等效采样方式的数字示波器，示意图如图1所示。图1数字示波器示意图1.2基本设计要求：（1）被测周期信号的频率范围为10Hz～10MHz，仪器输入阻抗为1MW，显示屏的刻度为8div×10div，垂直分辨率为8bits，水平显示分辨率≥20点/div。（2）垂直灵敏度要求含1V/div、0.1V/div两档。电压测量误差≤5%。（3）实时采样速率≤1MSa/s，等效采样速率≥200MSa/s；扫描速度要

2、求含20ms/div、2μs/div、100ns/div三档，波形周期测量误差≤5%。（4）仪器的触发电路采用内触发方式，要求上升沿触发，触发电平可调。（5）被测信号的显示波形应无明显失真。1.3扩展要求：（1）提高仪器垂直灵敏度，要求增加2mV/div档，其电压测量误差≤5%，输入短路时的输出噪声峰-峰值小于2mV。（2）增加单次触发功能，即按动一次“单次触发”键，仪器能对满足触发条件的信号进行一次采集与存储（被测信号的频率范围限定为10Hz～50kHz）。..第二章系统的总体设计2.1总体框图：2.2硬件系统设计：2.2.1输入信号调理电路：..图2输入信号调理

3、电路该电路中涉及到的芯片有：（1）AD603：在很多信号采集系统中，信号变化的幅度都比较大，那么放大以后的信号幅值有可能超过A/D转换的量程，所以必须根据信号的变化相应调整放大器的增益。在自动化程度要求较高的系统中，希望能够在程序中用软件控制放大器的增益，或者放大器本身能自动将增益调整到适当的范围。AD603正是这样一种具有程控增益调整功能的芯片。它是美国ADI公司的专利产品，是一个低噪、90MHz带宽增益可调的集成运放，如增益用分贝表示，则增益与控制电压成线性关系，压摆率为275V/μs。管脚间的连接方式决定了可编程的增益范围，增益在-11～+30dB时的带宽为9

4、0Mhz，增益在+9～+41dB时具有9MHz带宽，改变管脚间的连接电阻，可使增益处在上述范围内。该集成电路可应用于射频自动增益放大器、视频增益控制、A/D转换量程扩展和信号测量系统。（2）TL431：德州仪器公司（TI）生产的TL431是一是一个有良好的热稳定性能的三端可调分流基准源。它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从Vref（2.5V）到36V范围内的任何值。该器件的典型动态阻抗为0.2Ω，在很多应用中可以用它代替齐纳二极管，例如，数字电压表，运放电路、可调压电源，开关电源等等。TL431是一种并联稳压集成电路。因其性能好、价格低，因此广泛应用在各种电源

5、电路中，在很多应用中可以用它代替齐纳二极管，例如，数字电压表，运放电路、可调压电源，开关电源等等。..2.2.2AD采样电路：图3AD采样电路该电路中涉及到的芯片有：（1）AD9280：AT9280是单芯片、单电源、8bit、32MSPS模数转换器；内部集成了采样保持放大器和电源基准源。AT9280使用多级差分流水线架构保证了32MSPS数据转换数率下全温度范围内无失码。2.2.3时钟与高速存储电路..图4AD采样电路该电路中涉及到的芯片有：（1）DS1085:DS1085是双输出频率合成器，无需外部定时元件。它可以作为独立振荡器，或作为一个由处理器控制的、可动态编

6、程的外设部件来使用。内部主振荡器可以在66MHz至133MHz的范围内进行编程，有三个分辨率选择，分别为10kHz、25kHz与50kHz。一个可编程的3位预定标器(1、2、4或8分频)从主振荡器生成一个基准振荡器输出(OUT0)，范围是8.2MHz至133MHz。另一个独立的预定标器和一个1至1025分频器产生主输出(OUT1)，范围是8.1kHz至133MHz。两路输出尽管都与主振荡器同步，但可独立编程。可编程主振荡器、预标定器以及分频器组合起来可以生成数千个用户规定的频率。主振荡器、预标定器以及分频器的设置都保存在NV(EEPROM)存储器中，在上电时提供默认

7、值，因此可以将其作为独立振荡器使用。通过2线串行接口可以对主振荡器、预标定器(P0与P1)、分频器(N)进行在线动态编程。如果需要，可以进行动态频率调节，或者，对于固定频率应用，DS1085可以采用工厂或用户编程的固定数值。（2）SN74F574DW:这8位触发器功能3态输出专为驱动高容性或相对低阻抗负载。它特别适合于实施缓冲寄存器，I/O端口，双向总线驱动程序和工作寄存器。八触发器的SN74F574的是边沿触发的D型触发器。在时钟（CLK）输入的正跳变时，Q输出将被设置为分别设置在数据（D）输入的逻辑电平。一个缓冲输出使能（OE）输入可用于放置八个输出在任何一