高精度數(shù)字示波器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案和實(shí)現(xiàn)的方法

發(fā)布時(shí)間： 2022-07-24　　點(diǎn)擊次數(shù)： 998次

　　高精度數(shù)字示波器主要由測(cè)量控制和顯示輸出兩部分組成。輸入信號(hào)在測(cè)量電路前端，經(jīng)由信號(hào)變換電路處理成各次級(jí)單元能處理的等效信號(hào)，主要是由比較電路處理輸出正方波和峰-峰值為2.5V的等效運(yùn)算放大輸出信號(hào)。方波信號(hào)作為記數(shù)脈沖，觸發(fā)可編程邏輯器件CPLD來(lái)實(shí)現(xiàn)頻率值的測(cè)量。同時(shí)，經(jīng)運(yùn)算放大器輸出的信號(hào)輸入至采樣保持器，由主控制器DSP向其相關(guān)引腳發(fā)出鎖存信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)信號(hào)的采樣和鎖存輸出的功能切換。

　　當(dāng)控制端置“1”時(shí)為鎖存輸出，這時(shí)，輸出的信號(hào)可供A／D轉(zhuǎn)換器件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；置“0”時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的采集。A/D采集回來(lái)的數(shù)據(jù)送給DSP，再由DSP先把外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在外部存儲(chǔ)器中，然后進(jìn)行分析，最后，把經(jīng)過(guò)處理的數(shù)據(jù)通過(guò)RS422標(biāo)準(zhǔn)接口以數(shù)據(jù)包的形式發(fā)送給液晶顯示器顯示輸出。

　　高精度數(shù)字示波器的實(shí)現(xiàn)方法：

　　高清晰度和高分辨率是各個(gè)示波器制造商用于定義8位以上垂直分辨率的可互換術(shù)語(yǔ)，這些術(shù)語(yǔ)本身并沒(méi)有揭示為獲得更高分辨率所采用的底層技術(shù)，以及與其相關(guān)的任何缺點(diǎn)或所用方法的整體質(zhì)量。實(shí)際上，他們有時(shí)會(huì)使用具有誤導(dǎo)性的方式混淆示波器的實(shí)際性能。

　　示波器中的高分辨率是通過(guò)低噪聲高分辨率硬件、軟件后處理技術(shù)或二者的某種組合獲得的，對(duì)于各種設(shè)計(jì)方法有兩個(gè)不可分割的規(guī)則：

　　1、當(dāng)使用等效的軟件后處理技術(shù)來(lái)進(jìn)一步改善硬件噪聲和分辨率時(shí)，高分辨率硬件總是會(huì)獲得更好的噪聲性能和更高的有效位數(shù)。

　　2、如果帶寬和采樣率要保持在高規(guī)格下，要獲得更低的噪聲和更高的有效位數(shù)，則軟件后處理技術(shù)不能取代高分辨率硬件。

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