【摘 要】
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本设计的具体目标是实现带宽为100MHz,等效采样率为5GSa/s,采样数字分辨率为8bit;双通道,幅值灵敏度为5mV～100V/div,时基为:10ns～5s的手持式数字存储示波器.等效采样的实现是本
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本设计的具体目标是实现带宽为100MHz,等效采样率为5GSa/s,采样数字分辨率为8bit;双通道,幅值灵敏度为5mV～100V/div,时基为:10ns～5s的手持式数字存储示波器.等效采样的实现是本设计的创新点和主要研究内容.等效采样分为顺序采样和随机等效采样.由于随机等效采样中,每一组采样点是在随机的时刻采集到的,而且与触发无关,而且他可以提供预触发的功能以及触发时刻﹑触发后的信息,所以本设计采样了随机等效采样.选用随机等效采样具有很高的技术优势,随着器件成本的降低和高性能器件的出现,完全可以做出更高性能的同类产品.该方案的优点是运用了大规模可编程逻辑器件FPGA来实现随机等效采样而不是采用典型的基于双斜率电容充放电的电路来实现的。在设计过程中试验用两种方法来实现等效采样,最后选用了一种最好的方法,得到的结果能够满足用户的要求和性能指标.FPGA不但完全实现分离逻辑器件的功能组合,而且能够实现其独特的功能,比如在采样数据时产生数据存储地址和读出地址方面以及强大的数字处理能力等优点.而且选用的FPGA内部还具有锁相环的逻辑单元,为本次设计带来了很大的方便。本设计还选用了高速的,性价比高的嵌入式芯片LPC2138,大大降低了成本和外围电路复杂程度和设备体积,有利于制作便携带示波器.当然,FPGA内部的部分功能器件的可靠性以及布线方式等为本设计带来了诸多难点.最后对问题的分析和解决,达到了本次设计的各个指标.
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