500MHz带宽手持式示波表的硬件设计

摘要

手持式示波表作为在传统数字存储示波器的基础上构思和发展而来的新型测量仪器，其重要性和实用性在实际应用中得到了不断的肯定。如今严苛的环境和更加复杂的信号也对示波表的性能和指标提出了新的挑战。同时，手持示波表的功能又会被尺寸、功耗等不得不考虑的因素所限制。因此，如何在保证手持式示波表便携特性的前提下提高其性能成为了该领域研究的一个新的热点。
　　本论文主要介绍了一款高带宽手持式示波表的硬件设计，重点讨论了示波表的模拟通道、数字系统、电源模块的具体设计以及示波表的功耗管理和抗干扰设计。
　　具体内容如下：
　　1.模拟通道设计：论文对决定模拟通道性能的主要电路的设计，如无源衰减网络、阻抗变换网络、数控增益调节电路、ADC驱动电路等进行了详细地阐述。论文以实现示波表的功能为基础，同时兼顾了示波表所要求的低功耗、低成本等特性；
　　2.数字系统设计：数字部分主要讨论了数据采集电路、数据存储电路和数字系统控制电路及其各部分涉及到的子模块。论文针对示波表的指标对各部分的原理和电路设计进行了详细分析，并通过合理的功耗管理进一步降低了系统的功耗；
　　3.电源模块设计：论文按各模块所需不同的电源电压对电源部分进行了功能划分，并利用电池充电芯片对蓄电池的充放电进行了管理。由于电源模块是示波表的主要干扰来源，论文还对电源的抗干扰设计进行了研究；
　　设计完成之后，对示波表进行了调试和指标测试，同时对设计和调试中出现的问题进行了分析，提出了解决办法。最后对本论文完成的工作做出了总结，并对示波表的改进提出了意见。

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第一章 绪论

1.1 数字存储示波表概述

1.2 国内外示波表发展现状

1.3 本设计的主要参数指标

第二章 手持式示波表总体设计

2.1 手持式示波表总体结构

2.2 模拟信号调理模块

2.3 数字系统

2.4 电源模块

2.5 本章小结

第三章 模拟信号调理模块设计

3.1 模拟通道设计

3.2 触发通道设计

3.3 本章小结

第四章 数字系统设计

4.1 数据采集电路设计

4.2 数据存储电路设计

4.3 数字系统控制模块设计

4.4 本章小结

第五章 电源模块设计

5.1 电压转换电路设计

5.2 充电管理电路设计

5.3 电源抗干扰设计

5.4 本章小结

第六章 手持式示波表调试及指标测试

6.1 手持式示波表的调试

6.2 调试中出现的问题及解决方法

6.3 手持式示波表的指标测试

6.4 本章小结

第七章 总结与展望

7.1 工作总结

7.2 未来展望

致谢

参考文献

附录