示波器信号调理通道与触发电路设计

摘要

数字存储示波器(DSO)是近年来随着数字化技术的发展而出现的一种新型的测量仪器。它是利用ADC技术把模拟信号转换成数字量，进行存储再现的示波器。信号调理通道与触发电路是数字存储示波器最重要的组成部分之一，其性能的好坏直接决定了示波器测量的精度和范围。
　　本课题围绕“信号调理通道与触发电路设计”这一主题而展开。其主要内容包括信号调理通道电路设计、触发电路设计、通道的控制电路设计以及信号完整性分析与系统优化设计。在低成本情况下，完成100MHz带宽的数字存储示波器模拟通道的设计。
　　信号调理通道由衰减网络、阻抗变换电路、放大电路组成。被测信号经过这些电路处理后送到A/D模数转换器。为了保证衰减网络以及放大电路能够正常工作，在这两级电路之间加入了阻抗变换电路，将高的输入阻抗变换成低的输出阻抗。其中放大电路由可变增益放大器（VGA)放大电路和输出驱动电路组成，前者控制不同档位增益的大小，后者用来提高通道带负载能力。
　　触发电路主要包括触发源选择、耦合类型选择以及边沿触发、视频触发等电路组成。通道控制电路是数字存储示波器模拟通道的整个控制系统，它接受外部的输入信息，然后将该信息转换为多路控制信号，从而控制模拟通道的工作。

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第一章 绪论

1.1 课题背景

1.2 国内外发展概况

1.3 研究内容及设计指标

第二章 示波器信号调理通道与触发电路原理设计

2.1 示波器模拟通道整体设计方案

2.2 信号调理通道

2.3 触发电路

2.4 通道控制模块

2.5 信号完整性分析与系统优化

第三章 信号调理通道设计

3.1 设计方案的选择比较

3.2 无源衰减电路原理设计

3.3 交直流耦合

3.4 阻抗变换电路原理设计

3.5 带宽限制

3.6 VGA运放电路设计

3.7 输出驱动电路设计

第四章 触发电路设计

4.1 触发源选择

4.2 触发耦合

4.3 边沿触发

4.4 视频触发

4.5 视频信号放大电路

第五章 通道的控制电路设计

5.1 状态控制电路设计

5.2 电平调节电路设计

5.3 1kHz方波电路设计

第六章 信号完整性分析与系统优化设计

6.1 信号完整性分析

6.2 系统优化设计

第七章 模拟通道的调试与验证

7.1 调试前的准备工作

7.2 数据采集系统的调试

7.3 控制模块的调试与验证

7.4 信号调理通道的调试

7.5 触发通道的调试

结论

致谢

参考文献

攻读硕士期间的研究成果