专利名称:一种数字示波器的模拟通道的制作方法
技术领域:
本实用新型涉及示波器技术领域,特别是指一种数字示波器的模 拟通道。
背景技术:
目前的示波器主要包括模拟示波器和数字示波器,在数字示波器 内部,需要模拟通道将信号放大到合适的幅度,然后供模拟数字转换 器进行模数转换,模拟通道就是对各种被测信号进行前端处理,既要 满足数字示波器的带宽要求,又要要求稳定的放大倍数,同时还要具 有极低的直流漂移。
现有技术普遍采用的方案是通过电压控制,即由输入电压控制放 大倍数,即压控增益,电压产生温漂,放大倍数会发生变化,从而导 致出现信号放大不稳定的现象。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型在于提供一种数字示波器的模拟通道,以 解决上述采用压控放大信号产生放大不稳定的问题。
为解决上述问题,本实用新型提供一种数字示波器的模拟通道,
包括
控制交直流耦合的输入耦合?椋鍪淙腭詈夏?樵诹覥PU 控制开启/关闭;与所迷输入耦合?榱拥奈拊此ゼ跄?椋诹拥 所述C P U控制下实现无源衰减;与所述无源衰减?榱拥氖迪肿杩 变换的阻抗变换?椋挥胨鲎杩贡浠荒?榱拥挠性此ゼ跄?椋 连接的所述CPU控制下实现有源衰减;与所述有源衰减?榱樱 在连接的所述CPU控制下实现信号放大的前级放大?椋挥胨銮凹 放大?榱樱⒃诹拥乃鯟PU控制下放大信号的后级放大模
块。
优选的,所述无源衰减?榘
与所述C P U连接并接收开启/关闭控制信号的继电器RL1 、 RL 2 , 所述RL1连接将信号衰减IO倍的电路,所述RL2连接信号衰减100 4咅的电^各。
优选的,所述有源衰减?榘
分別与所述CPU连接、并接收通/断信号的稳压管D2A、 D2B、 D3A,所述稳压管D2A、 D2B、 D3A分别连接不同阻抗值的电阻,所 述CPU上设置有向稳压管D2A、 D2B、 D3A发送通/断信号的模拟开 关。
优选的,所述阻抗变换?橹谢咕哂薪档椭绷髌频姆糯笃。 上述实施例中所阐述的模拟通道,能够通过电阻精确调节放大倍 数,且温漂很。芄皇迪治榷ǖ男藕欧糯。
图1是实施例中模拟通道的结构图2是模拟通道中输入耦合?楹臀拊此ゼ跄?榈牡缏吠3是无源衰减?橹形拊此ゼ醯牡缏吠4是阻抗变换?榈牡缏吠5是有源衰减?榈牡缏吠6是前级放大、后级放大的电路图7是图2、图4、图5和图6拼接顺序的示意图。
具体实施方式
为清楚说明本实用新型中的技术方案,下面给出优选的实施例并 结合附图详细说明。
参见图1,图1是实施例中模拟通道的结构图,包括相互顺序 连接的输入耦合?、无源衰减?、阻抗变换?、有源衰减?、 前级放大?、末级放大模块。
通过上述连接的?椋墒迪肿杩胤糯螅苊庋箍胤糯蟛 放大倍数不稳定的现象。其放大倍数和衰减倍数由连接的CPU进行控
制,用户可通过外设的开关控制相应的放大、衰减模式,从而控制CPU
对各个?榻锌刂啤O旅嫦晗该枋龈鞲瞿?榈墓δ芗傲樱
输入耦合?椋闪拥腃PU控制继电器断开/闭合控制交直流 耦合;
与输入耦合模块连接的无源衰减?椋闪拥腃PU控制实现 10倍与100倍的无源衰减;
与无源衰减?榱拥淖杩贡浠荒?椋岳醋允淙腭詈夏?榍椅 经过无源衰减?樽杩厮ゼ醯男藕沤凶杩贡浠唬
与阻控变换?榱拥挠性此ゼ跄?椋闪拥腃PU控制实现对 信号的1、 2.5、 5倍的有源衰减;
与有源衰减?榱拥那凹斗糯竽?椋闪拥腃PU控制实现对 信号的1倍或10倍的放大,在20mV/div-10V/div时,该级放大作为 跟随器^f吏用,完成对信号的l倍;改大;2mV/div-10mV/div,该级作为 放大器使用,完成对信号的10倍放大。
与前级放大?榱拥哪┘斗糯竽?椋闪拥腃PU控制、通过 可调节电阻调节放大倍数,使信号能够无失真显示在显示屏上。通过 CPU控制数字模拟转换器(DAC)从而可以改变末级放大?槭涑龅 直流电平,使信号能够在显示屏上自由移动。
上面详细描述了实用新型中的各个?椋
以下结合附图详细描述 各个?榈木咛宓缏方峁。为清楚说明附图中各个?榈木咛遄槌桑 将模拟通道的电路图以图7的拼接顺序沿虚线分开,并详细说明。
参见图2,图2是模拟通道中输入耦合?楹臀拊此ゼ跄?榈牡 路结构图,输入耦合?橹校ü缤5所示的CPU控制继电器RL3 的通断控制交直流耦合;无源衰减模块中通过CPU控制继电器RL1、 RL2进行两级衰减,实现通道的垂直灵壽文度乂人2mV/div至10V/div, 而以前的示波器为2mV/div至5V/div,加大了示波器的测量范围,两 级衰减部分的电路结构如图3所示,结构相同,通过采用不同的阻抗
值实现不同等级的衰减。
图4中的阻抗变换?榭梢越醋晕拊此ゼ跄?橹械男藕沤凶
抗变换并防止直流漂移,使信号的输入阻抗达到预定值,如1MD。 当信号在无源衰减?橹兴ゼ鹾螅谧杩贡浠荒?橹刑岣咦杩怪档姐 值并通过放大器U1的负反馈抑制直流漂移,通过连接的场效应管Q1 、 Q2防止电路自激;当信号由输入耦合?橹兄苯咏尤胱杩贡浠荒? 中,阻抗变换?橥ü糯笃鱑l的负反馈也起到抑制直流漂移的作 用。
如图5所示,当信号通过阻抗变换模块接入到有源衰减?楹螅 通过CPU的控制,由电阻R14实现1倍衰减,由电阻R16、 R17实现 2.5倍衰减,由电阻R18、 R19实现5倍衰减;不同的衰减又由连接 CPU的模拟开关实现D2A、 D2B、 D2C中任意一个的导通/截止选择 不同等级衰减的导通。
如图6所示,前级放大?橹型ü鼵PU控制继电器RL4的通断, 完成对信号1倍或10倍的放大。在20mV/div至10V/div时,该级放 大作为跟随器使用,完成对信号的l倍放大;2mV/div至10mV/div, 该级作为放大器使用,完成对信号的10倍放大。
末级放大?橥瓿啥孕藕抛詈蟮姆糯螅鹘诳傻鞯缱鑂Vl,可调 节该级放大器的放大倍数,使信号能够无失真显示在显示屏上。通过 C P U控制数字模拟转换器从而可以改变末级放大器输出的直流电平, 使信号能够在显示屏上自由移动。后级放大后的信号通过R32输出传 输至触发电路,通过R31传输至模拟数字转换电路。
上述实施例中所阐述的模拟通道,能够通过电阻精确调节放大倍 数,且温漂很。芄皇迪治榷ǖ男藕欧糯。对于各个实施例中所阐 述示波器的模拟通道,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任 何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种数字示波器的模拟通道,其特征在于,包括:控制交直流耦合的输入耦合模块,所述输入耦合?樵诹覥PU控制开启/关闭;与所述输入耦合?榱拥奈拊此ゼ跄?椋诹拥乃鯟PU控制下实现无源衰减;与所述无源衰减?榱拥氖迪肿杩贡浠坏淖杩贡浠荒?椋挥胨鲎杩贡浠荒?榱拥挠性此ゼ跄?椋诹拥乃鯟PU控制下实现有源衰减;与所述有源衰减?榱樱⒃诹拥乃鯟PU控制下实现信号放大的前级放大?椋挥胨銮凹斗糯竽?榱樱⒃诹拥乃鯟PU控制下放大信号的后级放大?。
2、 根据权利要求1所述的一种数字示波器的模拟通道,其特征 在于,所述无源衰减?榘ㄓ胨鯟PU连接并接收开启/关闭控制信号的继电器RL1、 RL2, 所述RL1连接将信号衰减IO倍的电路,所述RL2连接信号衰减100 倍的电路。
3、 根据权利要求1所述的一种数字示波器的模拟通道,其特征 在于,所述有源衰减?榘ǚ直鹩胨鯟PU连接、并接收通/断信号的稳压管,所述稳压管 D2A、 D2B、 D3A分别连接不同阻抗值的电阻,所述CPU上设置有向 稳压管D2A、 D2B、 D3A发送通/断信号的模拟开关。
4、 根据权利要求1所述的一种数字示波器的模拟通道,其特征 在于,所述阻抗变换?橹谢咕哂薪档椭绷髌频姆糯笃。
专利摘要本实用新型公开了一种数字示波器的模拟通道,包括控制交直流耦合的输入耦合?椋鍪淙腭詈夏?橛蒀PU控制开启/关闭;与所述输入耦合模块连接的无源衰减?椋诹拥乃鯟PU控制下实现无源衰减;与所述无源衰减?榱拥氖迪肿杩贡浠坏淖杩贡浠荒?椋挥胨鲎杩贡浠荒?榱拥挠性此ゼ跄?椋诹拥乃鯟PU控制下实现有源衰减;与所述有源衰减?榱樱⒃诹拥乃鯟PU控制下实现信号放大的前级放大模块;与所述前级放大?榱樱⒃诹拥乃鯟PU控制下放大信号的后级放大?。本实用新型的模拟通道,能够通过电阻精确调节放大倍数,且温漂很。芄皇迪治榷ǖ男藕欧糯。
文档编号G01R13/00GK201199245SQ20082011062
公开日2009年2月25日 申请日期2008年4月30日 优先权日2008年4月30日
发明者斌 周 申请人:优利德科技(成都)有限公司