专利名称：一种数字示波器的模拟通道的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及示波器技术领域，特别是指一种数字示波器的模 拟通道。
背景技术：
目前的示波器主要包括模拟示波器和数字示波器，在数字示波器 内部，需要模拟通道将信号放大到合适的幅度，然后供模拟数字转换 器进行模数转换，模拟通道就是对各种被测信号进行前端处理，既要 满足数字示波器的带宽要求，又要要求稳定的放大倍数，同时还要具 有极低的直流漂移。
现有技术普遍采用的方案是通过电压控制，即由输入电压控制放 大倍数，即压控增益，电压产生温漂，放大倍数会发生变化，从而导 致出现信号放大不稳定的现象。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型在于提供一种数字示波器的模拟通道，以 解决上述采用压控放大信号产生放大不稳定的问题。
为解决上述问题，本实用新型提供一种数字示波器的模拟通道，
包括
控制交直流耦合的输入耦合模块，所述输入耦合模块在连接CPU 控制开启/关闭；与所迷输入耦合模块连接的无源衰减模块，在连接的 所述C P U控制下实现无源衰减；与所述无源衰减模块连接的实现阻抗 变换的阻抗变换模块；与所述阻抗变换模块连接的有源衰减模块，在 连接的所述CPU控制下实现有源衰减；与所述有源衰减模块连接，并 在连接的所述CPU控制下实现信号放大的前级放大模块；与所述前级 放大模块连接，并在连接的所述CPU控制下放大信号的后级放大模
块。
优选的，所述无源衰减模块包括
与所述C P U连接并接收开启/关闭控制信号的继电器RL1 、 RL 2 ， 所述RL1连接将信号衰减IO倍的电路，所述RL2连接信号衰减100 4咅的电^各。
优选的，所述有源衰减模块包括
分別与所述CPU连接、并接收通/断信号的稳压管D2A、 D2B、 D3A，所述稳压管D2A、 D2B、 D3A分别连接不同阻抗值的电阻，所 述CPU上设置有向稳压管D2A、 D2B、 D3A发送通/断信号的模拟开 关。
优选的，所述阻抗变换模块中还具有降低直流漂移的放大器。 上述实施例中所阐述的模拟通道，能够通过电阻精确调节放大倍 数，且温漂很小，能够实现稳定的信号放大。
图1是实施例中模拟通道的结构图2是模拟通道中输入耦合模块和无源衰减模块的电路图3是无源衰减模块中无源衰减的电路图4是阻抗变换模块的电路图5是有源衰减模块的电路图6是前级放大、后级放大的电路图7是图2、图4、图5和图6拼接顺序的示意图。
具体实施方式
为清楚说明本实用新型中的技术方案，下面给出优选的实施例并 结合附图详细说明。
参见图1，图1是实施例中模拟通道的结构图，包括相互顺序 连接的输入耦合模块、无源衰减模块、阻抗变换模块、有源衰减模块、 前级放大模块、末级放大模块。
通过上述连接的模块，可实现阻控放大，而避免压控放大产生的 放大倍数不稳定的现象。其放大倍数和衰减倍数由连接的CPU进行控
制，用户可通过外设的开关控制相应的放大、衰减模式，从而控制CPU
对各个模块进行控制。下面详细描述各个模块的功能及连接，
输入耦合模块，由连接的CPU控制继电器断开/闭合控制交直流 耦合；
与输入耦合模块连接的无源衰减模块，由连接的CPU控制实现 10倍与100倍的无源衰减；
与无源衰减模块连接的阻抗变换模块，对来自输入耦合模块且未 经过无源衰减模块阻控衰减的信号进行阻抗变换；
与阻控变换模块连接的有源衰减模块，由连接的CPU控制实现对 信号的1、 2.5、 5倍的有源衰减；
与有源衰减模块连接的前级放大模块，由连接的CPU控制实现对 信号的1倍或10倍的放大，在20mV/div-10V/div时，该级放大作为 跟随器^f吏用，完成对信号的l倍;改大；2mV/div-10mV/div,该级作为 放大器使用，完成对信号的10倍放大。
与前级放大模块连接的末级放大模块，由连接的CPU控制、通过 可调节电阻调节放大倍数，使信号能够无失真显示在显示屏上。通过 CPU控制数字模拟转换器(DAC)从而可以改变末级放大模块输出的 直流电平，使信号能够在显示屏上自由移动。
上面详细描述了实用新型中的各个模块，
以下结合附图详细描述 各个模块的具体电路结构。为清楚说明附图中各个模块的具体组成， 将模拟通道的电路图以图7的拼接顺序沿虚线分开，并详细说明。
参见图2，图2是模拟通道中输入耦合模块和无源衰减模块的电 路结构图，输入耦合模块中，通过如图5所示的CPU控制继电器RL3 的通断控制交直流耦合；无源衰减模块中通过CPU控制继电器RL1、 RL2进行两级衰减，实现通道的垂直灵壽文度乂人2mV/div至10V/div， 而以前的示波器为2mV/div至5V/div，加大了示波器的测量范围，两 级衰减部分的电路结构如图3所示，结构相同，通过采用不同的阻抗
值实现不同等级的衰减。
图4中的阻抗变换模块可以将来自无源衰减模块中的信号进行阻
抗变换并防止直流漂移，使信号的输入阻抗达到预定值，如1MD。 当信号在无源衰减模块中衰减后，在阻抗变换模块中提高阻抗值到阈 值并通过放大器U1的负反馈抑制直流漂移，通过连接的场效应管Q1 、 Q2防止电路自激；当信号由输入耦合模块中直接接入阻抗变换模块 中，阻抗变换模块通过放大器Ul的负反馈也起到抑制直流漂移的作 用。
如图5所示，当信号通过阻抗变换模块接入到有源衰减模块后， 通过CPU的控制，由电阻R14实现1倍衰减，由电阻R16、 R17实现 2.5倍衰减，由电阻R18、 R19实现5倍衰减；不同的衰减又由连接 CPU的模拟开关实现D2A、 D2B、 D2C中任意一个的导通/截止选择 不同等级衰减的导通。
如图6所示，前级放大模块中通过CPU控制继电器RL4的通断， 完成对信号1倍或10倍的放大。在20mV/div至10V/div时，该级放 大作为跟随器使用，完成对信号的l倍放大；2mV/div至10mV/div， 该级作为放大器使用，完成对信号的10倍放大。
末级放大模块完成对信号最后的放大，调节可调电阻RVl,可调 节该级放大器的放大倍数，使信号能够无失真显示在显示屏上。通过 C P U控制数字模拟转换器从而可以改变末级放大器输出的直流电平， 使信号能够在显示屏上自由移动。后级放大后的信号通过R32输出传 输至触发电路，通过R31传输至模拟数字转换电路。
上述实施例中所阐述的模拟通道，能够通过电阻精确调节放大倍 数，且温漂很小，能够实现稳定的信号放大。对于各个实施例中所阐 述示波器的模拟通道，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任 何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种数字示波器的模拟通道，其特征在于，包括:控制交直流耦合的输入耦合模块，所述输入耦合模块在连接CPU控制开启/关闭；与所述输入耦合模块连接的无源衰减模块，在连接的所述CPU控制下实现无源衰减；与所述无源衰减模块连接的实现阻抗变换的阻抗变换模块；与所述阻抗变换模块连接的有源衰减模块，在连接的所述CPU控制下实现有源衰减；与所述有源衰减模块连接，并在连接的所述CPU控制下实现信号放大的前级放大模块；与所述前级放大模块连接，并在连接的所述CPU控制下放大信号的后级放大模块。
2、 根据权利要求1所述的一种数字示波器的模拟通道，其特征 在于，所述无源衰减模块包括与所述CPU连接并接收开启/关闭控制信号的继电器RL1、 RL2， 所述RL1连接将信号衰减IO倍的电路，所述RL2连接信号衰减100 倍的电路。
3、 根据权利要求1所述的一种数字示波器的模拟通道，其特征 在于，所述有源衰减模块包括分别与所述CPU连接、并接收通/断信号的稳压管，所述稳压管 D2A、 D2B、 D3A分别连接不同阻抗值的电阻，所述CPU上设置有向 稳压管D2A、 D2B、 D3A发送通/断信号的模拟开关。
4、 根据权利要求1所述的一种数字示波器的模拟通道，其特征 在于，所述阻抗变换模块中还具有降低直流漂移的放大器。
专利摘要本实用新型公开了一种数字示波器的模拟通道，包括控制交直流耦合的输入耦合模块，所述输入耦合模块由CPU控制开启/关闭；与所述输入耦合模块连接的无源衰减模块，在连接的所述CPU控制下实现无源衰减；与所述无源衰减模块连接的实现阻抗变换的阻抗变换模块；与所述阻抗变换模块连接的有源衰减模块，在连接的所述CPU控制下实现有源衰减；与所述有源衰减模块连接，并在连接的所述CPU控制下实现信号放大的前级放大模块；与所述前级放大模块连接，并在连接的所述CPU控制下放大信号的后级放大模块。本实用新型的模拟通道，能够通过电阻精确调节放大倍数，且温漂很小，能够实现稳定的信号放大。
文档编号G01R13/00GK201199245SQ20082011062
公开日2009年2月25日 申请日期2008年4月30日 优先权日2008年4月30日
发明者斌 周 申请人:优利德科技(成都)有限公司