6GSPS数字示波器关键技术研究

• 作 者: 张晓东
• 发表日期: 2009年期
• 关键词: 数字示波器 高速数据采集 交替采样 信号完整性

随着现代通信的发展,测试手段的提高,开发人员对数字示波器的采样率及带宽提出了更高的要求。本文介绍了6Gsps数字示波器的一些关键技术,包括高速数据采集技术,多片ADC交替采样技术,示波器触发系统,高速信号完整性等,提出了系统的实现方案,完成了系统采集与触发系统中关键模块的设计,并对设计和调试中出现的问题进行了分析,提出了实际的解决措施。本文主要研究内容:1.数据采集系统设计。数据采集系统是示波器的核心部分,本系统是基于两片ADC拼合、采用多路数据分相存储技术,实时采样率达到了6Gsps。系统采用ADC+FPGA+DSP的系统构架,利用两片ADC交替采样以及每片4路数据流并行分相存储技术,在有效降低每路数据的传输速度同时,及时存储大量数据。2.示波器控制及功能模块:示波器控制及功能模块包括时基电路,峰值检测,硬件频率计和外围器件配置等,通过DSP的控制字发送加上FPGA的时序控制保证达到配置的目的。3.触发电路的设计。触发电路能够保证每次采集的数据,都是从输入信号上的一个精确确定的点开始,从而显示稳定的波形。在本文中主要涉及到边沿触发,预触发,后触发和视频触发的设计。4.最后,本文分析了高速PCB布板中可能出现的信号完整性问题,并给出了系统调试过程遇到的一些问题与解决方法。