合成仪器模拟通道硬件电路设计

摘要

随着电子系统的发展速度和灵活性要求日益提升,随之而来对电子设备的测试速度、精度以及数据处理能力的要求也越来越高,而传统测试仪器的测试功能比较单一,越来越不能满足当代电子设备的测试需求,因此,更高性能的综合性测试仪器的研究与开发就势在必行。
　　合成仪器就是综合性测试仪器的一种,合成仪器是建立在通用的硬件系统之上,通过软件系统的重复配置功能来实现各种测试测量任务,多种测量功能显然比传统仪器的单一功能具有优势。
　　本文研究的合成仪器由主处理器、数据采集模块和任意波形发生器模块组成,以Mpc85xx系列的CPU为嵌入式主处理器,既可以控制数据采集模块采集数据也可以控制任意波形发生器产生任意波形。本文主要阐述的就是对合成仪器模拟通道的设计。
　　本文研究的合成仪器模拟通道主要包括三个模块:数字示波器模拟通道、数据采集信号调理模块和任意波形发生器信号调理模块。本课题的主要任务就是完成对上述三个模块的设计,并对调理信号进行测试。具体研究内容主要有以下几个方面:
　　第一:信号调理电路的分析和设计。主要完成对输入信号进行放大、衰减和滤波等调理功能,使得调理后的信号幅度能够满足 ADC和DAC的输入输出范围。
　　第二:示波器触发通道的设计。由多路选择器选择其中一路触发源信号送入高速比较器,产生边沿触发信号,之后再将边沿触发信号送到 FPGA进行处理,实现触发功能。
　　第三:控制电路的设计。控制电路主要完成对整个模拟通道的状态切换控制和一些子电路的电平调节。
　　第四:信号完整性分析。详细分析了影响信号完整性的因素,并针对这些因素采取了一系列的优化措施。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1 课题背景

1.2 合成仪器的现状及未来发展趋势

1.3 研究内容及设计指标

第二章 合成仪器总体方案设计

2.1合成仪器模拟通道设计

2.2合成仪器控制模块

2.3信号完整性分析

第三章 合成仪器模拟通道设计

3.1数字示波器模拟通道设计

3.2数据采集模拟通道设计

3.3任意波形发生器模拟通道设计

第四章 控制电路设计

4.1状态控制电路的设计

4.2电平调节电路的设计

第五章 信号完整性分析和优化设计

5.1信号完整性分析

5.2信号完整性的优化设计

第六章 硬件电路调试与验证

6.1检查电路

6.2电源调试

6.3数据采集信号调理电路调试

6.4任意波形发生器模拟通道调试

6.5数字存储示波器模拟通道调试

第七章 总结

致谢

参考文献