4 系统软件设计
简化后的系统软件流程如图4所示。系统主体功能采用模块化的设计思想,通过按键进行选择,且菜单界面良好,具有较强的人机交互性。为了在示波器上显示稳定的波形,采用内触发方式进行扫描,软件对触发电平的设置较好排除硬件毛刺产生的干扰,触发和波形较稳定,且易实现触发电压的调整。另外双端口RAM的使用还使系统具备自动调节和波形存储的功能。
5 测试结果
5.1 使用的仪器及测试方案
PC机:清华同方P1.7 G,512 M;直流稳压电源:SG1733SB;双踪示波器:泰克TDS1002;仿真机:E51/S伟福;信号源:Agilent 33120A;数字合成高频信号发生器:SP1461。
将系统行列扫描输出端分别与模拟示波器X轴与y轴输入端相连,进行垂直灵敏度和水平扫描速度测试,信号幅值和周期测试。
5.2 测试数据及分析
表1和表2分别给出了该系统设计的水平灵敏度和垂直灵敏度测试数据。
系统电压测量误差主要来源于前级信号调理电路,被测信号是宽带宽,高动态范围的信号,因而对前级放大器幅频特性要求很高。系统频率测量的误差来源于等精度测频中对频标计数的±1误差,以及比较器边沿抖动和工作的不稳定性。
系统具有3档垂直灵敏度,电压测量误差小于2%,7档水平扫描速率,周期测量误差小于0.01%,以及触发电平调节和存储波形的功能。
6 结束语
该数字示波器增加了垂直灵敏度和水平扫描速度的档位、AUTOSET和光标显示以及对显示波形处理的功能,显示波形无明显失真,幅度测量误差小于2%,频率测量精度优于0.01%,并能进行单次触发,存储/调出波形。系统的显示输出采用模拟示波器和128×64点阵液晶相结合的方式,波形显示清晰,工作稳定,操作简单,人机界面友好。