數(shù)字示波器-電子競賽一等獎作品-文庫吧資料
2025-06-30 21:26本頁面
【正文】 誤差？？？%%%%%%*注單片機完成放大電路的控制、波形顯示及操作界面的管理。同時還承擔了測頻的任務(wù)。四、系統(tǒng)程序設(shè)計 1．FPGA程序設(shè)計。比較器采用高速比較器AD8564，該芯片具有7ns的傳播延時，3ns的上升、下降建立時間，接成反相遲滯比較器形式，可以處理1Hz到20MHz的信號，而無明顯抖動，通過改變參考電平值可以達到改變觸發(fā)電平的目的。題目要求內(nèi)觸發(fā)方式，上升沿觸發(fā)，觸發(fā)電平可調(diào)。同時我們還在其內(nèi)部設(shè)計了存儲器，作為單片機的外擴RAM，用來存儲采樣得到的數(shù)據(jù)，并在單片機的控制下將數(shù)據(jù)顯示在液晶上。（取樣保持電路原理圖見附錄一）3．數(shù)據(jù)采集及存儲電路題目要求A/D轉(zhuǎn)換器的最高采樣速率限定為1MHz，而且垂直分辨率為8bit,我們選用的是AD公司的8位并行輸出A/D轉(zhuǎn)換器芯片AD7821，其最高采樣頻率為1MHz，參考電壓為5V，采用雙電源供電，～+?！?，但是，在輸入信號為10MHz時，峰峰值超過1V，AD783就難以對輸入信號進行正確的采樣。我們選用了采樣保持芯片AD783來實現(xiàn)。采用機械開關(guān)控制衰減器與全通電路，減小了用模擬開關(guān)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。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。三、電路分析與設(shè)計1．輸入通道調(diào)理電路系統(tǒng)采用兩片AD603級聯(lián)方式完成信號的調(diào)理。系統(tǒng)設(shè)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(yīng)的采樣速率，如表2所示。3掃描速度設(shè)計要求水平顯示分辨率至少為20點/div，則存儲深度M應(yīng)至少為200點。 2．垂直靈敏度根據(jù)題目要求，垂直分辨率為8bits,顯示屏的垂直刻度為8div，因此使用8位A/D即可滿足題目要求。采樣結(jié)束后，根據(jù)測出的每一點的時間差，將采樣的數(shù)值進行重新排列，然后將重排后的數(shù)據(jù)順序輸出，用于波形顯示。而等效采樣的頻率，則與實際的采樣速率和存儲深度有關(guān)。但該時間極短,很難直接測量。通過對分布在一段時間上的隨機采樣數(shù)據(jù)序列的排序，就能重構(gòu)信號的一個完整的采樣波形。隨機等效時間采樣的基本原理是，在每一輪的采集過程中測量每次信號觸發(fā)時刻后與A/D的第一個采樣時鐘的時間差，這個時間差表明了觸發(fā)后的第一次采樣時刻，因此，它確定了本輪采樣的數(shù)據(jù)序列在信號波形中的位置。二、理論分析與參數(shù)計算1．等效采樣分析等效采樣的實現(xiàn)方式一般有順序等效采樣和隨機等效采樣兩種，順序采樣要求能夠精確地測出輸入信號的頻率，而在現(xiàn)今的數(shù)字示波器中，大多數(shù)采用的是隨機等效采樣技術(shù)。最終很好的完成了題目的要求。方案一電路簡潔
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1