微型虚拟示波器的设计与实现

( 2008/8/21 15:37 )

（二）无源衰减网络

示波器的一大特点在于信号的动态范围宽，频谱范围宽。为了保证数据采集系统能够正常工作，需要对大信号进行衰减，为了使得在宽频的信号范围下，信号不产生畸变，一般采用无源阻容分压器。阻容分压器考虑输入信号的频率特性，在低频情况下直接为电阻分压比，在高频情况下，为电抗分压比。无源衰减网络本质上为一个平衡电桥，在一般的无源示波器探头中都存在一个调谐电容，调整该电容可以使得平衡电桥达到最佳补偿状态，在该状态下，信号衰减率就与频率无关了，所以能够在一个较宽的频带范围内，实现固定的信号衰减。

（三）程控放大

无源衰减网络输出信号输入至程控放大器，程控放大器选用美国德州仪器公司生产的FET输入宽频运算放大器OPA655和日本东芝公司最新推出的微型固态继电器AQY210实现。通过DC-DC变换模块将+5V电源转换成-5V电源，作为OPA655供电电源。OPA655是美国德州仪器公司(TI)生产的FET输入高阻宽带运放，常用作宽频光电检测放大器，测试测量仪器前置放大器。

（四）存储系统

在示波器技术中，存储技术起到了关键作用，往往也是系统的瓶颈所在，所以目前商用示波器系统中存储芯片往往都要示波器厂商自己设计。由于本设计的采样频率不是很高，所以可以采用IS61C256静态RAM作为存储介质，另外通过CPLD中的逻辑电路完成存储的时序接口。

（五）USB通信接口

USB通信接口采用了D12+AT89S52的设计方案，该方案可以实现12Mbps的批量数据传输。批量传输的数据包最大能够达到64字节。Usb通信接口的设计需要设计固件程序、驱动程序以及应用程序所需的DLL动态链接库。对于虚拟示波器，USB1.1标准的接口性能偏低，目前可以考虑USB2.0标准的接口，通信速率能够达到480Mbps。（USB设计资料：Tiloog’sblogfortechnology提供了USB固件源码，另外，computer00也提供了很多关于usb的设计案例及资料）

来源：ednchina

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