CN201199245Y - 一种数字示波器的模拟通道 - Google Patents
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Abstract
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模块，所述输入耦合模块由CPU控制开启/关闭；与所述输入耦合模块连接的无源衰减模块，在连接的所述CPU控制下实现无源衰减；与所述无源衰减模块连接的实现阻抗变换的阻抗变换模块；与所述阻抗变换模块连接的有源衰减模块，在连接的所述CPU控制下实现有源衰减；与所述有源衰减模块连接，并在连接的所述CPU控制下实现信号放大的前级放大模块；与所述前级放大模块连接，并在连接的所述CPU控制下放大信号的后级放大模块。本实用新型的模拟通道，能够通过电阻精确调节放大倍数，且温漂很小，能够实现稳定的信号放大。
Description
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模块，所述输入耦合模块在连接CPU控制开启/关闭；与所述输入耦合模块连接的无源衰减模块，在连接的所述CPU控制下实现无源衰减；与所述无源衰减模块连接的实现阻抗变换的阻抗变换模块；与所述阻抗变换模块连接的有源衰减模块，在连接的所述CPU控制下实现有源衰减；与所述有源衰减模块连接，并在连接的所述CPU控制下实现信号放大的前级放大模块；与所述前级放大模块连接，并在连接的所述CPU控制下放大信号的后级放大模块。
优选的，所述无源衰减模块包括：
与所述CPU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10倍的电路，所述RL2连接信号衰减100倍的电路。
优选的，所述有源衰减模块包括：
分别与所述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，所述阻抗变换模块中还具有降低直流漂移的放大器。
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，且温漂很小，能够实现稳定的信号放大。
附图说明
图1是实施例中模拟通道的结构图；
图2是模拟通道中输入耦合模块和无源衰减模块的电路图；
图3是无源衰减模块中无源衰减的电路图；
图4是阻抗变换模块的电路图；
图5是有源衰减模块的电路图；
图6是前级放大、后级放大的电路图；
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模块、无源衰减模块、阻抗变换模块、有源衰减模块、前级放大模块、末级放大模块。
通过上述连接的模块，可实现阻控放大，而避免压控放大产生的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对各个模块进行控制。下面详细描述各个模块的功能及连接，
输入耦合模块，由连接的CPU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模块，由连接的CPU控制实现10倍与100倍的无源衰减；
与无源衰减模块连接的阻抗变换模块，对来自输入耦合模块且未经过无源衰减模块阻控衰减的信号进行阻抗变换；
与阻控变换模块连接的有源衰减模块，由连接的CPU控制实现对信号的1、2.5、5倍的有源衰减；
与有源衰减模块连接的前级放大模块，由连接的CPU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使用，完成对信号的1倍放大；2mV/div-10mV/div，该级作为放大器使用，完成对信号的10倍放大。
与前级放大模块连接的末级放大模块，由连接的CPU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模块输出的直流电平，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模块，下面结合附图详细描述各个模块的具体电路结构。为清楚说明附图中各个模块的具体组成，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模块和无源衰减模块的电路结构图，输入耦合模块中，通过如图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，实现通道的垂直灵敏度从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中的阻抗变换模块可以将来自无源衰减模块中的信号进行阻抗变换并防止直流漂移，使信号的输入阻抗达到预定值，如1MΩ。当信号在无源衰减模块中衰减后，在阻抗变换模块中提高阻抗值到阈值并通过放大器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；当信号由输入耦合模块中直接接入阻抗变换模块中，阻抗变换模块通过放大器U1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模块后，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，前级放大模块中通过CPU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1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。
末级放大模块完成对信号最后的放大，调节可调电阻RV1，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CPU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，且温漂很小，能够实现稳定的信号放大。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。
Claims (4)
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，所述输入耦合模块在连接CPU控制开启/关闭；与所述输入耦合模块连接的无源衰减模块，在连接的所述CPU控制下实现无源衰减；与所述无源衰减模块连接的实现阻抗变换的阻抗变换模块；与所述阻抗变换模块连接的有源衰减模块，在连接的所述CPU控制下实现有源衰减；与所述有源衰减模块连接，并在连接的所述CPU控制下实现信号放大的前级放大模块；与所述前级放大模块连接，并在连接的所述CPU控制下放大信号的后级放大模块。
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，所述无源衰减模块包括：
与所述CPU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10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，所述有源衰减模块包括：
分别与所述CPU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，所述阻抗变换模块中还具有降低直流漂移的放大器。
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Publications (1)
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2008
- 2008-04-30 CN CNU2008201106268U patent/CN201199245Y/zh not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
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Owner name: UNI-TREND SCIENCE AND TECHNOLOGY( CHENGDU ) CO., L Free format text: NEW ADDRESS: FLOOR 2, BUILDING D2, NO.199, DISTRICT WEST AVENUE, CHENGDU CITY HIGH, SICHUAN PROVINCE, ZIP CODE:611731 |
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Address after: Building two, building D2, No. 199, West High Tech Avenue, Sichuan, Chengdu Province, 611731 Patentee after: Uni-trend Science And Technology (Chengdu) Co., Ltd. Address before: No 76, West Shu Road, Chengdu, Sichuan, Jinniu District 610000, China Patentee before: Uni-trend Science And Technology (Chengdu) Co., Ltd. |
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Owner name: UNI-TREND TECHNOLOGY (CHINA) CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: UNI-TREND SCIENCE AND TECHNOLOGY (CHENGDU) CO., LTD. Effective date: 20130709 |
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Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 611731 CHENGDU, SICHUAN PROVINCE TO: 523808 DONGGUAN, GUANGDONG PROVINCE |
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Effective date of registration: 20130709 Address after: 523808, No. 6, No. 1, industrial North Road, Songshan hi tech Industrial Development Zone, Guangdong, Dongguan Patentee after: Uni-Trend Technology (China) Co., Ltd. Address before: Two, building 199, building D2, No. 611731, West High Tech Avenue, Sichuan, Chengdu Patentee before: Uni-trend Science And Technology (Chengdu) Co., Ltd. |
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Granted publication date: 20090225 |
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