基于等效和實(shí)時采樣的數(shù)字示波器設(shè)計

4 系統(tǒng)軟件設(shè)計
簡化后的系統(tǒng)軟件流程如圖4所示。系統(tǒng)主體功能采用模塊化的設(shè)計思想，通過按鍵進(jìn)行選擇，且菜單界面良好，具有較強(qiáng)的人機(jī)交互性。為了在示波器上顯示穩(wěn)定的波形，采用內(nèi)觸發(fā)方式進(jìn)行掃描，軟件對觸發(fā)電平的設(shè)置較好排除硬件毛刺產(chǎn)生的干擾，觸發(fā)和波形較穩(wěn)定，且易實(shí)現(xiàn)觸發(fā)電壓的調(diào)整。另外雙端口RAM的使用還使系統(tǒng)具備自動調(diào)節(jié)和波形存儲的功能。

5 測試結(jié)果
5．1 使用的儀器及測試方案
PC機(jī)：清華同方P1．7 G,512 M；直流穩(wěn)壓電源：SG1733SB；雙蹤示波器：泰克TDS1002；仿真機(jī)：E51／S偉福；信號源：Agilent 33120A；數(shù)字合成高頻信號發(fā)生器：SP1461。
將系統(tǒng)行列掃描輸出端分別與模擬示波器X軸與y軸輸入端相連，進(jìn)行垂直靈敏度和水平掃描速度測試，信號幅值和周期測試。
5．2 測試數(shù)據(jù)及分析
表1和表2分別給出了該系統(tǒng)設(shè)計的水平靈敏度和垂直靈敏度測試數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)電壓測量誤差主要來源于前級信號調(diào)理電路，被測信號是寬帶寬，高動態(tài)范圍的信號，因而對前級放大器幅頻特性要求很高。系統(tǒng)頻率測量的誤差來源于等精度測頻中對頻標(biāo)計數(shù)的±1誤差，以及比較器邊沿抖動和工作的不穩(wěn)定性。
系統(tǒng)具有3檔垂直靈敏度，電壓測量誤差小于2％，7檔水平掃描速率，周期測量誤差小于0．01％，以及觸發(fā)電平調(diào)節(jié)和存儲波形的功能。

6 結(jié)束語
該數(shù)字示波器增加了垂直靈敏度和水平掃描速度的檔位、AUTOSET和光標(biāo)顯示以及對顯示波形處理的功能，顯示波形無明顯失真，幅度測量誤差小于2％，頻率測量精度優(yōu)于0．01％，并能進(jìn)行單次觸發(fā)，存儲/調(diào)出波形。系統(tǒng)的顯示輸出采用模擬示波器和128×64點(diǎn)陣液晶相結(jié)合的方式，波形顯示清晰，工作穩(wěn)定，操作簡單，人機(jī)界面友好。