虚拟数字示波器驱动程序的设计与实现

虚拟数字示波器是由计算机、外围信号采集接口电路及相应的控制软件组成的，它可以根据需要只要改变软件就可以改变仪器的功能，开发时间短，功能灵活。虚拟数字示波器需要驱动程序才能使外围设备工作。驱动程序包括函数设计部分和软面板设计部分。本文以Agilent公司的54622D示波器为实际对象，详细介绍了数字示波器的函数设计部分和软面板设计部分。     

数字存储示波器中触发电路的FPGA设计与实现

本文对数字存储示波器的触发电路采用全数字化设计,并用FPGA实现.所设计的触发电路主要包括触发源选择、触发比较、预触发等.先采用FPGA中RAM资源定制了一个2K字节的FIFO作为采集数据的暂存区,然后通过控制FIFO的读写,以实现触发电路的多种功能.     

雷达信号高速数据采集系统设计

为了满足试验中对雷达中频信号的采集和记录要求,设计了一个最高采样速率为400MHz、存储容量为4.8TB的数据采集系统.它具有数字存储式示波器和高速流盘两种工作模式,可同时对2路雷达信号和3路同步脉冲信号进行采集.该系统基于PCI总线,采用先进的FPGA作为控制核心,结构紧凑、功能强大.     

数字示波器的系统设计

为了对高速模拟信号进行不失真采集,系统以FPGA与ATMEGA16L单片机为核心,设计并制作了一台具有实时采样方式和等效采样方式的数字示波器。该示波器低频模拟信号采用实时采样方式,波形周期、频率测量准确及时,信号采集与存储方式灵活多样、操作方便;采用等效时间采样原理用较低速的A/D器件实现了高速的数据采集;采用模块化设计方法,使用了多种现代化EDA设计技术,较好地满足了设计要求。     

数字存储示波器的远程控制技术

随着计算机技术和数据采集技术的发展,使用远程控制技术对数字存储示波器的输出信号进行采集分析成为当前的测试技术热点。本文以TDS1000C-SC数字存储示波器为对象,选用GPIB-LAN适配器AD007,构成远程控制系统,以某测试系统为例,使用带有GPIB接口的数字存储示波器测量AGC响应时间、信号的失真度,完成对测试信号的远程控制自动测量,并给出了相应的数据处理方法和部分程序设计代码。经过实验,基本上实现了对示波器的远程控制和数据传输。     

局部放电超声信号监测及数字降噪

设计了基于超声法的局部放电监测系统,并对信号进行了数字降噪研究。系统的硬件设计主要包括超声传感器、放大电路、滤波电路和数字电路,其中放大电路设计为两级四档可调放大电路,滤波电路采用四阶高通滤波器和二阶低通滤波器级联而成。对采集的信号综合运用FIR滤波器、FFT降噪、小波包降噪等数字降噪方法进行降噪。实验和仿真表明,系统可以清晰地采集局放信号,数字降噪算法可以有效地抑制干扰。     

数字三维示波器波形映射技术研究

数字三维示波器是一种不仅能捕获和显示信号的时间-幅度信息,而且能够以不同的辉度或颜色等级显示不同事件出现概率的数字存储示波器.突出的特点是具有较高的波形捕获率,其核心是三维波形映射技术.首先描述波形采集过程与死区时间的关系,用随机过程理论对瞬态偶发信号捕获的概率进行分析,然后介绍了一种采用并行处理架构的三维波形映射原理及其数学模型.设计并实现了数字三维示波器波形映射功能,测试结果表明该波形映射技术提高了波形捕获率,增强了测试性能.     

PVDF压电传感器信号调理电路的设计

设计PVDF压电传感器信号调理电路,详细介绍前置放大、工频陷波和低通滤波电路的设计原理.利用数字示波器对PVDF压电传感器信号调理电路进行测定.试验结果表明设计的信号调理电路工作稳定可靠、重复性好、噪声小,抗干扰能力强,工频及工频倍频陷波效果明显,信号处理实时、准确,PVDF压电传感器能够用于工业现场信号检测.     

混合信号数据采集系统设计

文中描述了具有多路、多类型混合信号采集系统的设计。介绍了采用标记法保证采集的有效数字量与其他数据可靠分离,提供了采用线性光耦对模拟信号进行隔离的电路设计,多路数字量采集的总线复用电路设计和对脉冲量、阶跃量采集电路的设计,并给出了数字量采集的FPGA程序设计。     

基于STM32的车辆工程专业实验用示波器设计

针对汽车类专业学生做单片机原理及应用实验时遇到的信号测量问题,在"三性实验"教学指导下,设计了一个基于STM32的便携式数字示波器实验系统。该实验系统的硬件平台以STM32微控制器为核心,设计了信号采集、模数转换、程控放大、电平抬升、频率测量电路等具体功能电路;软件方面基于Keil开发环境设计了同步触发、频率计算、信号峰峰值计算等嵌入式软件,并通过低功耗蓝牙(BLE)技术,将计算处理后的波形、频率等数据发送到手机APP上进行显示。测试表明,该实验系统能可靠、便捷地完成学生在做单片机实验时遇到的信号测量,达到了实验教学的目标。     

数字存储示波器触发电路的数字化技术研究

提出了一种全数字化的数字存储示波器用的触发电路结构。采用先进先出存储器 FIFO,利用其存储数据先进先出的特性 ,结合高速数字比较器的比较特性 ,控制采样数据的存储 ,从而实现触发电路的多种功能。给出了数字触发电路原理框图以及在 CPL D上的设计实现 ,并给出了应用实例     

400MSPS嵌入式虚拟数字存储示波器

介绍了一种嵌入式虚拟数字存储示波器的设计原理与实现。该示波器是以高速数据采集技术为基础,具有示波和数据采集的功能。它由预处理电路、A/D转换器、同步动态存储器(SDRAM)、高频时钟发生器和集成于FPGA芯片的SDRAM控制器、逻辑控制器、接口控制器组成,通过PC/104总线与嵌入式CPU主板连接,可完成400MByte/s实时数据采集、每通道64兆字节实时数据存储。     

A Stroboscopic Photorecorder

A stroboscopic photorecorder (SP) with a wideband external modulator of the photomultiplier current and manufactured on the basis of a commercial sampling oscilloscope is described. The time resolution of the SP with an C7-16 computing oscilloscope is 0.47 ns; this value corresponds to the rise time of the oscilloscope transient response (0.45 ns). The circuit diagram for connecting the C7-16 oscilloscope to the SP units is presented. The application of a standard sampling oscilloscope substantially reduces the time and laboriousness of SP assembly and ensures high performance characteristics (quantum sensitivity, linearity of gain, and time resolution).     

基于单片机控制数字存储示波器的设计

介绍一种基于80C51F020单片机和可编程逻辑器件(FPGA)控制数字存储示波器设计方案,采用了模块化结构进行硬件设计和软件设计,实现了波形参数实时采样、等效采样及测量功能。经使用证明,该示波器具有精度高、性能稳定,操作简便等特点。     

超声波共振法原油含水率测试仪研究

对一种基于超声波共振法的原油含水率测试仪进行了系统设计和电路设计.设计采用压电型TCS40-14TR2超声波传感器实现电能和超声能量之间的相互转换;数据采集板卡PCI-7483采集来自超声波传感器的信号;WH8100L型数字示波器对测试信号进行分析.文中详细介绍了设计方案中有关信号调理、采样显示与补偿等软硬件设计,最后给出了对超声波共振法原油含水率测试仪的设计评价与进一步改进建议.     

基于虚拟示波器的涡流应力测量装置研制

为将涡流阻抗法应用于金属构件应力的快速测量,基于改进的矢量伏安法,采用虚拟示波器技术,研制出一套测量参数可控的便携式阻抗测量装置。实验测试了信号平均次数、电路采样电阻等对涡流传感器阻抗-频率特性曲线测量精度的影响规律,在优化参数条件下,研制的阻抗测量装置与Agilent 4294a的测试结果较为一致,相对偏差在±5%范围。将便携式装置应用于金属杆件的涡流应力测量:先后对45号钢杆和LY12铝合金直杆进行拉伸实验,测量粘贴于直杆上涡流传感器的阻抗变化,回归分析得到阻抗变化率与拉力的直线拟合方程(拟合优度大于0.9)。实验结果表明,基于虚拟示波器的阻抗测量装置可以基于涡流测力原理,实现金属构件应力的快速、有效测量。     

示波器的发展与合理选择

结合工作实践,介绍模拟示波器、数字存贮示波器、数字荧光示波器等三代示波器的概念、结构、工作原理及其特点,针对影响示波器价格的多种因素,如带宽、采样速率、内存深度等,讨论示波器的合理选取方法。针对第三代数字荧光示波器的应用特点,展望示波器的发展趋势。     

在测量“尖峰”信号时如何选用数字存储示波器

本文解释和阐述了尖峰信号及其危害,以及在测量尖峰信号时选用数字存储示波器的类型和重要指标。再用对比实验验证了准确测量尖峰信号的数字存储示波器的基本要求,给出了测试步骤和方法。实验表明,准确测量尖峰信号,对电路设计和对其危害的预防有重要意义。     

基于超精密加工激光轮廓仪的数据采集系统的设计

介绍了一种基于超精密加工激光轮廓仪的高速数据采集系统的设计方法,主要讨论了数据采集系统的硬件电路设计和后期虚拟示波器的软件设计,对采集卡的原理设计、PCI接口设计和虚拟示波器程序设计等方面进行了研究,实现了高速激光轮廓仪的在线实时监测。FPGA选用Altera公司CycloneⅢ系列的EP3C55F484C8芯片,采用Altera公司的PCI MegaCore来设计PCI接口,实现与PC机的数据传输。后期虚拟示波器的设计采用Visual Studio的C#进行设计。本采集系统具有高速、低成本、高精度、实时监测等特点,并且采样频率和采样点数可以灵活设置。     

A Simple Analog Input Unit for a Computer

A simple circuit of an analog digitizer, which inputs data into a computer with a voltage resolution of 10 binary bits and a time conversion of 150 s, is described. The unit can act as a plotter, digital measuring device, strobe-voltmeter, oscilloscope, etc. The unit does not contain expensive or complex components and operates with any computer equipped with a CENTRONICS-type printer port.