简易数字存储示波器

摘  要

数字示波器自上个世纪七十年代诞生以来，其应用越来越广泛，已成为测试工程师必备的工具之一。随着近几年来电子技术取得突破性的发展，全世界数字示波器市场进一步扩大。

本文介绍了简易数字存储示波器设计的基本理论，讨论了输入输出、控制模块、人机界面接口以及显示模块的相关内容。信号前向调整模块采用高速低噪音模拟开关(MAX4545)和宽带运算放大器(MAX817)构成可编程运算放大器，对幅度不等的输入信号分别进行不同等级的放大处理。数据采集模块采用可编程器件(EPM7128SLC84-15)控制高速Ａ／Ｄ(TLC5510)对不同频率的输入信号分别以相应的采样速度予以采样，并将采样数据存在双口ＲＡＭ(IDT7132)中。数据输出模块采用另一片可编程器件(EPM7128SLC84-15)控制两片Ｄ／Ａ(DAC0800)分别输出采样信号和锯齿波,在示波器上以Ｘ－Ｙ的方式显示波形。控制模块以AT89C52单片机为控制核心，协调两片可编程器件的工作，并完成其它的测量，计算及控制功能。

 

关键词：数字示波器；人机界面接口；可编程控制器件；采样量化

 

Abstract

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Keywords： Digital oscilloscope；Man-machine interface；Programmable control device；sampling and Quantitative

目 录

摘要……………………………………………………………………………. . .…………….. Ⅱ

Abstract…………………………………………………………………………………….. Ⅲ目录…………………………………………………………………………………….…………Ⅳ

1 引言…………………………………………………………………………………………..1

1.1 数字存储示波器介绍……………………………………………………………. …..1

1.2 研究内容………………………………………………………………………………3

2 简易数字存储示波器总体方案的设计与论证……………………………………... .4

3单元电路方案设计…………………………………………………………………………7

3.1 触发电路………………………………………………………………………………7

3.2 输入电路………………………………………………………………………………9

3.2.1  电路要求……………………………………………………………………..9

3.2.2 输入电路方案设计与论证…………………………………………………….9

3.3  采样与存储控制电路的设计………………………………………………………..11

3.3.1 采样模块………………………………………………………………………11

3.3.2 存储控制电路…………………………………………………………………12

3.4 输出电路………………………………………………………………………………16

3.5 显示模块………………………………………………………………………………17

3.5.1 锯齿波形成电路：……………………………………………………………19

3.5.2 双踪示波电路…………………………………………………………………20

4 主要元器件介绍…………………………………………………………………………..22

4.1 AT89C52简介…………………………………………………………………………22

4.2 TLC5510………………………………………………………………………………..24

4.3 8255简介……………………………………………………………………………..25

5 结果测试分析………………………………………………………………………………27

5.1．测频模块……………………………………………………………………………..27

5.2字符显示模块………………………………………………………………………….27

5.3峰峰值测量功能……………………………………………………………………….28

5.4 系统软件………………………………………………………………………………28

5.5．系统测试……………………………………………………………………………..29

    5.6．结果分析……………………………………………………………………………..30

6  总结. ………………………………………………………………………………………..31

致谢……………………………………………………………………………………………...32

主要参考文献………………………………………………………………………………...33