數(shù)字示波器-電子競賽一等獎作品(編輯修改稿)
2025-07-21 21:26 本頁面
【文章內容簡介】 /D即可滿足題目要求。即垂直方向共256點，顯示分辨率為32點/（詳見硬件電路設計中關于ADC部分），則示波器幅度軸上的8div對應著峰峰值為5V的信號，,由此可以計算出每一檔的垂直靈敏度所對應的信號放大倍數(shù)，如表1所示：表1垂直靈敏度與信號放大倍數(shù)對應關系垂直靈敏度/(mV/div)251020501002005001000放大倍數(shù)125根據(jù)不同的檔位選擇，通過單片機內置的D/A輸出不同的直流電壓，來控制AD603的放大倍數(shù)，以完成信號的放大需求。3掃描速度設計要求水平顯示分辨率至少為20點/div，則存儲深度M應至少為200點。在固定的存儲深度下，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)設定的掃描速度從100ns/div～200ms/div,總共20檔，則可以計算出每一檔的掃描速度所對應的采樣速率，如表2所示。表2 掃描速度與采樣率的對應關系掃描速度（/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的檔位都應該使用等效采樣。三、電路分析與設計1．輸入通道調理電路系統(tǒng)采用兩片AD603級聯(lián)方式完成信號的調理。AD603在90MHz的帶寬下增益范圍為11dB～+31dB,兩級級聯(lián)后增益可達20dB～+60dB,完全可以滿足對小信號的放大功能。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峰峰值的信號輸入，而且在高頻時承受電壓值還將下降，因此，系統(tǒng)在高幅檔位還設計了一個由運放構成的衰減器，從而保證了高幅信號的不失真調理。采用機械開關控制衰減器與全通電路，減小了用模擬開關或繼電器控制帶來的對微弱信號的影響，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放及其必要的分立元件搭建，也可以采用專門的取樣保持芯片。我們
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