[实用新型]数字存储示波器采集控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是数字存储示波器采集技术领域，具体涉及数字存储示波器采集控制系统。

背景技术

数字存储示波器作为通用时域测量仪器，已被广泛应用于各个领域，随着新技术、新器件的发展，它正在向宽带化、模块化、多功能和网络化的方向发展，除了模拟通道输入带宽不断提升以外，数字存储示波器显示与控制系统的性能也变得越来越重要，它的优劣直接影响数字存储示波器的整体性能。

无论是国内还是国外，设计带宽更高的模拟通道，采样速率更高的采集系统始终是整个示波器设计的主旋律，在整个行业对数据速率极限永无止境的挑战过程中，示波器一直承担着系统设计和错误排除等应用中最为重要的任务，模拟带宽频率更高，不断满足行业测试新标准，功能集成趋势明显，这是示波器未来的发展趋势，随着电子产业不断引入新兴技术和标准，示波器也正在不断进化发展以应对层出不穷的新挑战，针对当前市场上FPGA芯片可以被动配置和DSP高性能的特点，利用该技术设计出低成本，高性能的示波器采集控制系统还是很有必要的。

实用新型内容

针对现有技术上存在的不足，本实用新型目的是在于提供一种数字存储示波器采集控制系统，结构简单，设计合理，成本低，性能高，提高了系统的集成度，而且增加了设计的灵活性和可靠性。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：数字存储示波器采集控制系统，包括信号调理电路、采集控制电路、触发控制电路、控制系统电路、时基控制电路、电源模块电路和DSP，信号调理电路通过A/D模块与采集控制电路连接，时基控制电路分别接采集控制电路、A/D模块，控制系统电路与触发控制电路连接，触发控制电路接信号调理电路，采集控制电路、控制系统电路均与DSP连接，电源模块电路分别与采集控制电路、控制系统电路、DSP连接；信号调理电路用于对输入模拟信号进行放大或衰减，使信号在进入采集控制电路的时候，信号幅度能满足采样AD的模拟输入范围要求，采集控制电路用于数字示波器对信号采集过程的控制和采集信息的存储显示，同时负责采集数据与DSP之间的信息交流，触发控制电路用于调节示波器触发类型,完成波形特征的捕获，控制系统电路用于接受并执行外部输入的控制命令，时基控制电路用于示波器所需要的时钟，电源模块电路用于给系统内部芯片供电。

作为优选，所述的信号调理电路包括衰减电路、限幅稳压电路、放大电路，衰减电路、限幅稳压电路、放大电路依次连接，信号衰减幅度由FPGA通过功率驱动芯片ULN2803来控制，ULN2803控制继电器的通断，决定了电阻分压网络的衰减倍数，限幅稳压电路由四个限幅稳压二极管和电阻构成的过载保护电路组成，防止过载时器件的损坏，程控增益宽带放大电路由增益变化范围线性连续可调的可控增益放大器组成，通过FPGA结合8位D/A转换芯片对两片放大器引脚端的电压进行控制。

作为优选，所述的触发控制电路包括高速模拟比较器和D/A模块，由DSP控制D/A产生预置比较信号，与用户选定的触发输入信号进行比较，产生触发信号送入FPGA内，形成触发,配合触发电路的不同功能，采集控制电路可对很多复杂的输入信号进行观察。

作为优选，所述的控制系统电路包括通道控制、触发控制、时基调节和通信接口，通信接口由RS232S通信接口和USB通信接口构成，控制系统电路还包括DSP系统，在前端与高速的采集系统，触发系统协调动作，接收采样数据；后端通过串口与外部键盘实现人机通讯，通过内置USB控制器实现USB的远程通讯，通过内置LCD控制器在屏幕上显示波形和数据。

作为优选，所述的时基控制电路包括外部晶体振荡器、锁相环、AD采样器和分频电路，外部晶体振荡器、锁相环、AD采样器、分频电路依次连接。

本实用新型的有益效果：针对当前市场上FPGA芯片可以被动配置的特点，利用该技术设计出低成本、高性能的示波器采集控制系统，采用高速A/D+FPGA+DSP的总体结构，依据数字存储示波器在不同的工作情况下各个功能模块工作状态的非并发性，对采集控制电路进行了分割和简化，从而提高了系统的集成度，而且增加了设计的灵活性和可靠性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型；

图1为本实用新型的原理框图；

图2为本实用新型信号调理模块的结构框图；

图3为本实用新型时钟产生的结构框图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。