數(shù)字示波器-電子競(jìng)賽一等獎(jiǎng)作品(編輯修改稿)
2024-07-21 21:26 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 /D即可滿足題目要求。即垂直方向共256點(diǎn)，顯示分辨率為32點(diǎn)/（詳見(jiàn)硬件電路設(shè)計(jì)中關(guān)于ADC部分），則示波器幅度軸上的8div對(duì)應(yīng)著峰峰值為5V的信號(hào)，,由此可以計(jì)算出每一檔的垂直靈敏度所對(duì)應(yīng)的信號(hào)放大倍數(shù)，如表1所示：表1垂直靈敏度與信號(hào)放大倍數(shù)對(duì)應(yīng)關(guān)系垂直靈敏度/(mV/div)251020501002005001000放大倍數(shù)125根據(jù)不同的檔位選擇，通過(guò)單片機(jī)內(nèi)置的D/A輸出不同的直流電壓，來(lái)控制AD603的放大倍數(shù)，以完成信號(hào)的放大需求。3掃描速度設(shè)計(jì)要求水平顯示分辨率至少為20點(diǎn)/div，則存儲(chǔ)深度M應(yīng)至少為200點(diǎn)。在固定的存儲(chǔ)深度下，采樣率fs與掃描速度S成反比，即10*S*fs=M，系統(tǒng)取M=200，則fs=20/S。系統(tǒng)設(shè)定的掃描速度從100ns/div～200ms/div,總共20檔，則可以計(jì)算出每一檔的掃描速度所對(duì)應(yīng)的采樣速率，如表2所示。表2 掃描速度與采樣率的對(duì)應(yīng)關(guān)系掃描速度（/div）100ns2us20us50us100us200us500us1ms采樣率（Hz）200M10M1M400K200K100K40K20K掃描速度（/div）2ms5ms10ms20ms50ms100ms200ms采樣率（Hz）10K4K2K1K400200100題目要求A/D轉(zhuǎn)換器的最高采樣速率限定為1MHz，由表2可知，掃描速度高于20us/div的檔位都應(yīng)該使用等效采樣。三、電路分析與設(shè)計(jì)1．輸入通道調(diào)理電路系統(tǒng)采用兩片AD603級(jí)聯(lián)方式完成信號(hào)的調(diào)理。AD603在90MHz的帶寬下增益范圍為11dB～+31dB,兩級(jí)級(jí)聯(lián)后增益可達(dá)20dB～+60dB,完全可以滿足對(duì)小信號(hào)的放大功能。但是，AD603的輸入阻抗只有100Ω，所以在前面還加了一片BUF634，在寬帶模式下BUF634的輸入阻抗也高達(dá)8MΩ，滿足儀器輸入阻抗為1MΩ的題目要求。此外，AD603只能承受4V峰峰值的信號(hào)輸入，而且在高頻時(shí)承受電壓值還將下降，因此，系統(tǒng)在高幅檔位還設(shè)計(jì)了一個(gè)由運(yùn)放構(gòu)成的衰減器，從而保證了高幅信號(hào)的不失真調(diào)理。采用機(jī)械開(kāi)關(guān)控制衰減器與全通電路，減小了用模擬開(kāi)關(guān)或繼電器控制帶來(lái)的對(duì)微弱信號(hào)的影響，也就減小了系統(tǒng)噪聲。2．采樣保持電路采樣保持電路可以用運(yùn)放及其必要的分立元件搭建，也可以采用專(zhuān)門(mén)的取樣保持芯片。我們
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