一种高效的低失真数字示波器培训信号产生电路及方法与流程

技术特征：

1.一种高效的低失真数字示波器培训信号产生电路，其特征是，包括数字积分器，所述数字积分器的输出连接过零比较器，所述过零比较器的输出连接锁存器，所述锁存器的输出一路连接滤波器，另一路串连数模转换器、垂直分辨率扩展映射器后反馈到所述数字积分器的输入端；所述滤波器由开关控制其工作与否；所述锁存器还与时钟信号发生器连接，所述数字积分器、过零比较器、锁存器、数模转换器及垂直分辨率扩展映射器都在FPGA中搭建；还包括存储器，所述存储器内预存有数字信号和模拟波形。

2.如权利要求1所述一种高效的低失真数字示波器培训信号产生电路，其特征是，所述模拟波形包括正弦波、调幅波、调频波、SINC、欠幅脉冲信号、三角波及锯齿波。

3.如权利要求1所述一种高效的低失真数字示波器培训信号产生电路，其特征是，所述数字信号包括脉冲信号、方波、带偶发毛刺的时钟信号、数字猝发信号、RS232总线信号、CAN总线信号、LIN总线信号、FlexRay总线信号及1-Wire总线信号。

4.如权利要求1所述一种高效的低失真数字示波器培训信号产生电路，其特征是，所述数字积分器输入为数字信号时，控制开关将滤波器断开，最终输出波形直接通过锁存器输出，波形量化后只有0和1两个状态，0输出低电平，1输出高电平，无需调制。

5.如权利要求1所述一种高效的低失真数字示波器培训信号产生电路，其特征是，所述数字积分器输入为模拟波形时，锁存器的输出通过开关连通滤波器；波形量化后垂直分辨率选定为8Bit，具有0～255共256个模拟电压采样量化值。

6.如权利要求5所述一种高效的低失真数字示波器培训信号产生电路，其特征是，锁存器输出的调制信号通过逻辑上的数模转换器以及垂直分辨率扩展映射器组成的反馈通路，最终将低电平映射为数字0，将高电平映射为模拟波形量化数据的最大幅值255，将储存的模拟波形量化数据和反馈值进行作差比较，并对比较结果进行有符号数累加，如果结果大于0，则通过锁存器输出高电平1；如果结果小于或等于0，则通过锁存器输出低电平0。

7.如权利要求1所述一种高效的低失真数字示波器培训信号产生电路，其特征是，所述数模转换器为1Bit数模转换器。

8.如权利要求1所述一种高效的低失真数字示波器培训信号产生电路，其特征是，所述滤波器为一阶无源低通滤波器。

9.一种如权利要求1所述的一种高效的低失真数字示波器培训信号产生电路的信号产生方法，其特征是，包括：初始化8位累加器；不断地将存储器中的波形量化数据累加到8位累加器中，如果计算结果大于255，8位累加器溢出，则输出为高电平，如果8位累加器没有溢出，则输出为低电平；输入为数字信号时，控制开关将滤波器断开，最终输出波形直接通过锁存器输出，输出只有高低电平；输入为模拟波形时，锁存器的输出通过开关连通滤波器，通过滤波器滤波后，输出幅值平均值无限接近于模拟波形。

10.如权利要求9所述的信号产生方法，其特征是，对于模拟波形，调制信号脉宽取决于期望的模拟波形量化数据x的大小，最小为一个时钟周期t，最大为个时钟周期，最大脉宽相应地，调制信号的周期频率中最小频率为：以上t为时钟周期。