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示波器作为一种通用的测量仪器在很多领域都有着广泛的应用。随着科学技术的发展,不断对示波器提出更高的要求。数字荧光示波器在波形捕获速率、波形显示能力以及观察单次波形方面有很大的优势,能够满足新的要求。因此对数字荧光示波器的研究具有广阔的应用前景。
随着示波器的发展,模拟通道带宽成为限制数字荧光示波器发展的重要因数之一。本文以江苏绿扬电子仪器集团承担的带宽为1.2GHz的数字荧光示波器项目为研究背景,主要完成了模拟通道的设计,包括模拟信号垂直调理通道的设计、触发通道的设计以及通道控制电路的设计,并对提高模拟通道带宽等问题进行研究,取得如下研究成果:
第一,针对模拟通道对低噪声、高带宽的设计要求,采用了数控增益放大器和高速差分运算放大器相结合的方案来实现1.2GHz模拟通道带宽的设计。实验结果验证了,该方案提高了模拟通道的带宽同时又增强了通道的抗干扰能力。
第二,在触发通道设计中,给出了一种新型的触发信号耦合方式选择电路。同时设计了一种性能更高的触发整形电路,来提高边沿触发信号的质量。
第三,在通道控制电路中,采用CPLD完成控制通道,与以往采用小规模集成电路控制通道相比,该方案可以提高系统的集成度和可靠性,同时减小了系统的体积。
在系统调试部分,对文中各个模块的调试作了详细的介绍。实验结果表明,该方案基本满足了带宽为1.2GHz的应用要求。