CN212008792U - 信号综合测试仪电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种信号综合测试仪电路，包括信号输出适配电路、信号输入适配电路、多通道数据线适配电路、数字万用表接线适配电路、FPGA电路、DSP电路、CPU模块、信号发生器模块、频谱分析仪模块、示波器模块、逻辑分析仪模块、数字万用表模块、显示单元。本实用新型集模拟信号发生电路、示波电路、逻辑分析电路和频谱分析电路等多种实用电路的功能于一体，同时统筹信号综合分析过程中的逻辑分析功能，有效解决仪器孤立带来的信号分析过程中设备种类需求多，布设要求高的局限，并提供功放接口，配合天线，能搭建射频信号源，完成无线信号模拟与测试的功能，能提供多种信号模拟、测试、分析方案。

Description

信号综合测试仪电路

技术领域

本实用新型属于信号测试设备技术领域，尤其涉及一种信号综合测试仪电路。

背景技术

信号分析测试是工程领域常见问题，涉及面广泛，包括设备维修、系统构建、功能评估等。目前市面可购买的仪器设备，通常只能完成信号分析测试的某些专门功能，因而在实际的工程应用过程中，往往需要多套仪器设备配合使用才能完成，从而需要设计专门的测试分析方案，开设并布设测试场所，协调专门技术人员进行统筹管理，成本较高。

因此，现有技术需要改进。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种信号综合测试仪电路。

基于本实用新型实施例的一个方面，公开一种信号综合测试仪电路，包括：

信号输出适配电路、信号输入适配电路、多通道数据线适配电路、数字万用表接线适配电路、宽带阻抗匹配及隔离电路、多通道宽带射频低噪处理电路、宽带下变频与滤波器电路、多通道高速模数转换电路、多通道中速模数转换电路、FPGA电路、DSP电路、CPU模块、信号发生器模块、频谱分析仪模块、示波器模块、逻辑分析仪模块、数字万用表模块、显示单元、电平转换电路、电参量变换电路、模数转换电路、多路高速数模转换电路、宽带上变频电路、宽带射频功率放大电路、阻抗匹配及隔离电路；

所述信号发生器模块根据设定的参数输出低频、高频或甚高频数字信号，并将产生的数字信号发送至多路高速数模转换电路，所述多路高速数模转换电路将数字信号转换为模拟信号，并将模拟信号输出至宽带上变频电路，所述宽带上变频电路将低频率的模拟信号调制到高频率的载波信号后输出至所述宽带射频功率放大电路，所述宽带射频功率放大电路对宽带高频载波信号进行功率放大后输出至所述阻抗匹配及隔离电路，由所述阻抗匹配及隔离电路对放大后的宽带高频载波信号采用光耦隔离或变压器隔离，并对放大后的宽带高频载波信号进行阻抗匹配，防止发生信号适配引起的信号变形，所述阻抗匹配及隔离电路对放大后的宽带高频载波信号进行隔离和阻抗匹配后，将载波信号输出至所述信号输出适配电路，由所述信号输出适配电路输出10K-3GHz的宽带高频载波信号；

所述信号输入适配电路从所述信号输出适配电路获取10K-3GHz的宽带高频载波信号，并选取设定的频段后，将宽带高频载波信号发送至所述宽带阻抗匹配及隔离电路，由所述宽带阻抗匹配及隔离电路对宽带高频载波信号进行信号隔离，并完成阻抗匹配后，将信号发送至所述多通道宽带射频低噪处理电路，所述多通道宽带射频低噪处理电路对宽带高频载波信号进行噪声处理，使宽带高频载波信号具有更低的相位噪声，所述宽带下变频与滤波器电路接收经过低噪声处理后的宽带高频载波信号，并对宽带高频载波信号转换为基带信号，并滤除基带信号中的不需要的频率分量，对宽带高频载波信号进行下变频和滤波处理后，将基带信号发送至所述多通道高速模数转换电路、多通道中速模数转换电路、FPGA电路、DSP电路，由所述多通道高速模数转换电路、多通道中速模数转换电路对基带信号进行模数转换后，输出至所述频谱分析仪模块，由所述频谱分析仪模块分析基带信号的频谱情况，并由所述显示单元进行显示，所述FPGA电路、DSP电路对基带信号进行数字化处理后，发送至所述示波器模块，由所述示波器模块显示基带信号的波形情况；

所述CPU模块与所述信号发生器模块、频谱分析仪模块、示波器模块、逻辑分析仪模块、数字万用表模块连接，由所述CPU模块控制所述信号发生器模块、频谱分析仪模块、示波器模块、逻辑分析仪模块、数字万用表模块的工作，并提供所述信号发生器模块、频谱分析仪模块、示波器模块、逻辑分析仪模块、数字万用表模块的工作软件支撑；

所述多通道数据线适配电路从所述信号输出适配电路获取10K-3GHz的宽带高频载波信号，所述多通道数据线适配电路与所述电平转换电路连接，并以多通道方式输出到所述电平转换电路，由所述多通道数据线适配电路通过所述电平转换电路控制所述多通道高速模数转换电路、多通道中速模数转换电路的工作参数和工作模式；

所述数字万用表接线适配电路从所述信号输出适配电路获取10K-3GHz的宽带高频载波信号，所述数字万用表接线适配电路与所述电参量变换电路连接，所述数字万用表接线适配电路向所述电参量变换电路发送测试的适配参数，并经所述电参量变换电路进行转换成模拟信号，由所述数字万用表模块显示所述信号输出适配电路的信号参数。

基于本实用新型的信号综合测试仪电路的另一个实施例中，所述多通道数据线适配电路为16通道数据线适配电路，所述多通道中速模数转换电路为16通道中速模数转换电路。

基于本实用新型的信号综合测试仪电路的另一个实施例中，所述FPGA电路包括两组FPGA芯片。

基于本实用新型的信号综合测试仪电路的另一个实施例中，所述DSP电路包括两组DSP芯片。

基于本实用新型的信号综合测试仪电路的另一个实施例中，还包括电源模块，所述电源模块用于向各用电模块供电。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

采用本实用新型的信号综合测试仪电路集模拟信号发生电路、示波电路、逻辑分析电路和频谱分析电路等多种实用电路的功能于一体，同时统筹信号综合分析过程中的逻辑分析功能，有效解决仪器孤立带来的信号分析过程中设备种类需求多，布设要求高的局限，并提供功放接口，配合天线，能搭建射频信号源，完成无线信号模拟与测试的功能，能提供多种信号模拟、测试、分析方案。

附图说明

图1为本实用新型提出的信号综合测试仪电路的一个实施例的电路图。

图中，101信号输出适配电路、102信号输入适配电路、103多通道数据线适配电路、104数字万用表接线适配电路、105宽带阻抗匹配及隔离电路、106多通道宽带射频低噪处理电路、107宽带下变频与滤波器电路、108多通道高速模数转换电路、109多通道中速模数转换电路、110 FPGA电路、111 DSP电路、112 CPU模块、113信号发生器模块、114频谱分析仪模块、115示波器模块、116逻辑分析仪模块、117数字万用表模块、118显示单元、119电平转换电路、120电参量变换电路、121模数转换电路、122多路高速数模转换电路、123宽带上变频电路、124宽带射频功率放大电路、125阻抗匹配及隔离电路。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合附图和实施例对本实用新型提供的一种信号综合测试仪电路进行更详细地说明。

图1为本实用新型提出的信号综合测试仪电路的一个实施例的电路图，如图1所示，所述信号综合测试仪电路包括：

信号输出适配电路101、信号输入适配电路102、多通道数据线适配电路103、数字万用表接线适配电路104、宽带阻抗匹配及隔离电路105、多通道宽带射频低噪处理电路106、宽带下变频与滤波器电路107、多通道高速模数转换电路108、多通道中速模数转换电路109、FPGA电路110、DSP电路111、CPU模块112、信号发生器模块113、频谱分析仪模块114、示波器模块115、逻辑分析仪模块116、数字万用表模块117、显示单元118、电平转换电路119、电参量变换电路120、模数转换电路121、多路高速数模转换电路122、宽带上变频电路123、宽带射频功率放大电路124、阻抗匹配及隔离电路125；

所述信号发生器模块113根据设定的参数输出低频、高频或甚高频数字信号，并将产生的数字信号发送至多路高速数模转换电路122，所述多路高速数模转换电路122将数字信号转换为模拟信号，并将模拟信号输出至宽带上变频电路123，所述宽带上变频电路123将低频率的模拟信号调制到高频率的载波信号后输出至所述宽带射频功率放大电路124，所述宽带射频功率放大电路124对宽带高频载波信号进行功率放大后输出至所述阻抗匹配及隔离电路125，由所述阻抗匹配及隔离电路125对放大后的宽带高频载波信号采用光耦隔离或变压器隔离，并对放大后的宽带高频载波信号进行阻抗匹配，防止发生信号适配引起的信号变形，所述阻抗匹配及隔离电路125对放大后的宽带高频载波信号进行隔离和阻抗匹配后，将载波信号输出至所述信号输出适配电路101，由所述信号输出适配电路101输出10K-3GHz的宽带高频载波信号；

所述信号输入适配电路102从所述信号输出适配电路101获取10K-3GHz的宽带高频载波信号，并选取设定的频段后，将宽带高频载波信号发送至所述宽带阻抗匹配及隔离电路105，由所述宽带阻抗匹配及隔离电路105对宽带高频载波信号进行信号隔离，并完成阻抗匹配后，将信号发送至所述多通道宽带射频低噪处理电路106，所述多通道宽带射频低噪处理电路106对宽带高频载波信号进行噪声处理，使宽带高频载波信号具有更低的相位噪声，所述宽带下变频与滤波器电路107接收经过低噪声处理后的宽带高频载波信号，并对宽带高频载波信号转换为基带信号，并滤除基带信号中的不需要的频率分量，对宽带高频载波信号进行下变频和滤波处理后，将基带信号发送至所述多通道高速模数转换电路108、多通道中速模数转换电路109、FPGA电路110、DSP电路111，由所述多通道高速模数转换电路108、多通道中速模数转换电路109对基带信号进行模数转换后，输出至所述频谱分析仪模块114，由所述频谱分析仪模块114分析基带信号的频谱情况，并由所述显示单元118进行显示，所述FPGA电路110、DSP电路111对基带信号进行数字化处理后，发送至所述示波器模块115，由所述示波器模块115显示基带信号的波形情况；

所述CPU模块112与所述信号发生器模块113、频谱分析仪模块114、示波器模块115、逻辑分析仪模块116、数字万用表模块117连接，由所述CPU模块112控制所述信号发生器模块113、频谱分析仪模块114、示波器模块115、逻辑分析仪模块116、数字万用表模块117的工作，并提供所述信号发生器模块113、频谱分析仪模块114、示波器模块115、逻辑分析仪模块116、数字万用表模块117的工作软件支撑；

所述多通道数据线适配电路103从所述信号输出适配电路101获取10K-3GHz的宽带高频载波信号，所述多通道数据线适配电路103与所述电平转换电路119连接，并以多通道方式输出到所述电平转换电路119，由所述多通道数据线适配电路103通过所述电平转换电路119控制所述多通道高速模数转换电路108、多通道中速模数转换电路109的工作参数和工作模式；

所述数字万用表接线适配电路104从所述信号输出适配电路101获取10K-3GHz的宽带高频载波信号，所述数字万用表接线适配电路104与所述电参量变换电路120连接，所述数字万用表接线适配电路104向所述电参量变换电路120发送测试的适配参数，并经所述模数转换电路121进行转换成模拟信号，由所述数字万用表模块117显示所述信号输出适配电路101的信号参数。

基于本实用新型的信号综合测试仪电路的另一个实施例中，所述多通道数据线适配电路103为16通道数据线适配电路，所述多通道中速模数转换电路109为16通道中速模数转换电路。

基于本实用新型的信号综合测试仪电路的另一个实施例中，所述FPGA电路110包括两组FPGA芯片。

基于本实用新型的信号综合测试仪电路的另一个实施例中，所述DSP电路111包括两组DSP芯片。

基于本实用新型的信号综合测试仪电路的另一个实施例中，还包括电源模块，所述电源模块用于向各用电模块供电。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型实施例不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型实施例的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型实施例。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型实施例的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本实用新型实施例内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统、装置或终端权利要求中陈述的多个单元、模块或装置也可以由同一个单元、模块或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

最后应说明的是，以上实施方式仅用以说明本实用新型实施例的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本实用新型实施例进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型实施例的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本实用新型实施例的技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种信号综合测试仪电路，其特征在于，包括：

信号输出适配电路、信号输入适配电路、多通道数据线适配电路、数字万用表接线适配电路、宽带阻抗匹配及隔离电路、多通道宽带射频低噪处理电路、宽带下变频与滤波器电路、多通道高速模数转换电路、多通道中速模数转换电路、FPGA电路、DSP电路、CPU模块、信号发生器模块、频谱分析仪模块、示波器模块、逻辑分析仪模块、数字万用表模块、显示单元、电平转换电路、电参量变换电路、模数转换电路、多路高速数模转换电路、宽带上变频电路、宽带射频功率放大电路、阻抗匹配及隔离电路；

所述信号发生器模块根据设定的参数输出低频、高频或甚高频数字信号，并将产生的数字信号发送至多路高速数模转换电路，所述多路高速数模转换电路将数字信号转换为模拟信号，并将模拟信号输出至宽带上变频电路，所述宽带上变频电路将低频率的模拟信号调制到高频率的载波信号后输出至所述宽带射频功率放大电路，所述宽带射频功率放大电路对宽带高频载波信号进行功率放大后输出至所述阻抗匹配及隔离电路，由所述阻抗匹配及隔离电路对放大后的宽带高频载波信号采用光耦隔离或变压器隔离，并对放大后的宽带高频载波信号进行阻抗匹配，防止发生信号适配引起的信号变形，所述阻抗匹配及隔离电路对放大后的宽带高频载波信号进行隔离和阻抗匹配后，将载波信号输出至所述信号输出适配电路，由所述信号输出适配电路输出10K-3GHz的宽带高频载波信号；

所述信号输入适配电路从所述信号输出适配电路获取10K-3GHz的宽带高频载波信号，并选取设定的频段后，将宽带高频载波信号发送至所述宽带阻抗匹配及隔离电路，由所述宽带阻抗匹配及隔离电路对宽带高频载波信号进行信号隔离，并完成阻抗匹配后，将信号发送至所述多通道宽带射频低噪处理电路，所述多通道宽带射频低噪处理电路对宽带高频载波信号进行噪声处理，使宽带高频载波信号具有更低的相位噪声，所述宽带下变频与滤波器电路接收经过低噪声处理后的宽带高频载波信号，并对宽带高频载波信号转换为基带信号，并滤除基带信号中的不需要的频率分量，对宽带高频载波信号进行下变频和滤波处理后，将基带信号发送至所述多通道高速模数转换电路、多通道中速模数转换电路、FPGA电路、DSP电路，由所述多通道高速模数转换电路、多通道中速模数转换电路对基带信号进行模数转换后，输出至所述频谱分析仪模块，由所述频谱分析仪模块分析基带信号的频谱情况，并由所述显示单元进行显示，所述FPGA电路、DSP电路对基带信号进行数字化处理后，发送至所述示波器模块，由所述示波器模块显示基带信号的波形情况；

所述CPU模块与所述信号发生器模块、频谱分析仪模块、示波器模块、逻辑分析仪模块、数字万用表模块连接，由所述CPU模块控制所述信号发生器模块、频谱分析仪模块、示波器模块、逻辑分析仪模块、数字万用表模块的工作，并提供所述信号发生器模块、频谱分析仪模块、示波器模块、逻辑分析仪模块、数字万用表模块的工作软件支撑；

所述多通道数据线适配电路从所述信号输出适配电路获取10K-3GHz的宽带高频载波信号，所述多通道数据线适配电路与所述电平转换电路连接，并以多通道方式输出到所述电平转换电路，由所述多通道数据线适配电路通过所述电平转换电路控制所述多通道高速模数转换电路、多通道中速模数转换电路的工作参数和工作模式；

所述数字万用表接线适配电路从所述信号输出适配电路获取10K-3GHz的宽带高频载波信号，所述数字万用表接线适配电路与所述电参量变换电路连接，所述数字万用表接线适配电路向所述电参量变换电路发送测试的适配参数，并经所述模数转换电路进行转换成模拟信号，由所述数字万用表模块显示所述信号输出适配电路的信号参数。

2.根据权利要求1所述的信号综合测试仪电路，其特征在于，所述多通道数据线适配电路为16通道数据线适配电路，所述多通道中速模数转换电路为16通道中速模数转换电路。

3.根据权利要求1所述的信号综合测试仪电路，其特征在于，所述FPGA电路包括两组FPGA芯片。

4.根据权利要求1所述的信号综合测试仪电路，其特征在于，所述DSP电路包括两组DSP芯片。

5.根据权利要求1所述的信号综合测试仪电路，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块用于向各用电模块供电。

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