基于PC机声卡的虚拟示波器设计

摘要

 

虚拟仪器技术强大、灵活，是今后测试技术发展的趋势。

本文比较了计算机声卡和数据采集卡（DAQ）之间的优缺点，发现PC机配置的声卡即可构成实时、高信噪比的声场数据采集系统。基于虚拟仪器技术，利用声卡用于数据采集，设计了虚拟双踪数字示波器。

基于计算机声卡的虚拟仪器成本低、通用性强，在对采样频率要求不高的情况下，可以用声卡取代数据采集卡进行采样和输出。利用虚拟仪器开发工具软件LabVIEW及其数字声音记录节点，研制出基于声卡的虚拟双踪数字存储示波器，其功能和界面都与真实示波器相同。

用普通的16位声卡设计了一种简单的双通道虚拟示波器、它能正确地采集信号，通过LabVIEW自身提供的声音函数调用声卡显示输入信号的波形。利用声卡的左右双声道在PC上配置多块声卡并行工作能够采集多个通道的信号，因而用声卡构建低成本的数据采集系统是切实可行的。

 

关键词：虚拟仪器；声卡；示波器；数据采集系统；LabVIEW

 

目录

摘要 I

ABSTRACT II

目录 III

第1章 引言 1

1.1 背景 1

1.2 研究内容 2

第2章 LabVIEW的简介 3

2.1  什么是LabVIEW 3

2.2  LabVIEW的作用 4

2.3 选择LabVIEW的原因 4

第3章 PC机的声卡 6

3.1 声卡的概述 6

3.1.1 声卡的类型 6

3.1.2 声卡的接口 7

3.1.3 声卡的作用 8

3.2 声卡采集系统硬件结构 8

3.2.1 声卡的工作原理 8

3.2.2 声卡的硬件结构 9

3.2.3 声卡的主要技术参数 10

3.3 声卡和数据采集卡的区别 10

第4章 单通道示波器 12

4.1 基于LabVIEW的声卡数据采集 12

4.1.1 LabVIEW中有关声卡的函数简介 12

4.1.2 Sound Input函数简介 12

4.2 示波器 13

第5章 虚拟双踪数字存储示波器 16

5.1 虚拟示波器的设计 16

5.1.1 数据采集 16

5.1.2 频率显示 16

5.1.3 垂直方向波形调节和水平方向波形调节 16

5.1.4 波形存储和波形显示 17

5.2 示波器的硬件部分 17

5.2.1 钳制降压限幅电路 17

5.2.2 相移电路 18

5.3 虚拟示波器的用户界面和程序 19

5.4编程中的问题 22

第6章 结束语 24

致谢 25

参考文献 26