本实用新型属于示波器技术领域，具体涉及一种便携式示波器。
背景技术：
示波器是一种用于显示电压信号幅度随时间变化关系的电子测量仪器，常用于电学实验活动或测量活动中。但是现有示波器普遍存在体积较大、携带不方便、测量带宽偏低和造价偏高等问题，无法实现超小体积与高性能的完美结合。
技术实现要素：
为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型目的在于提供一种便携式示波器，能够实现超小体积与高性能的完美结合。
本实用新型所采用的技术方案为：
一种便携式示波器，包括直板壳体、键盘、显示屏、探头接口、工作电路板和电源，其中，所述键盘和所述显示屏分别嵌在所述直板壳体的主视面上，所述探头接口嵌在所述直板壳体的侧面上，所述工作电路板和所述电源分别设置在所述直板壳体的内部；
所述工作电路板上布置有多通道高速放大电路单元、高速模拟数字转换芯片、FIFO存储缓冲芯片和MCU，其中，所述多通道高速放大电路单元包括有至少三条独立的高速放大通路，每条高速放大通路包括有一个固态继电器和一个高速运算放大器，任意两条高速放大通路中的高速运算放大器的放大倍数相异；
所述探头接口分别通信连接各个固态继电器的输入端，所述固态继电器的输出端通信连接所属高速放大通路中高速运算放大器的输入端，各个高速运算放大器的输出端分别通信连接所述高速模拟数字转换芯片的输入端，所述高速模拟数字转换芯片的输出端依次通信连接所述FIFO存储缓冲芯片和所述MCU，所述MCU还分别通信连接各个固态继电器的受控端、所述高速模拟数字转换芯片的CLK引脚、所述键盘和所述显示屏。
优化的，所述电源包括锂电池和电连接所述锂电池的LDO稳压电路单元。进一步优化的，还包括嵌在所述直板壳体侧面上的USB充电接口，所述电源还包括4.2V充电器；所述USB充电接口、所述4.2V充电器和所述锂电池依次电连接。
优化的，所述键盘包括有左按键、右按键、上按键、下按键和中心按键，其中，所述左按键、所述右按键、所述上按键和所述下按键围绕所述中心按键设置。
优化的，所述显示屏为LCD液晶显示屏。
本实用新型的有益效果为：
(1)本发明创造提供了一种基于MCU、FIFO存储缓冲芯片、高速ADC芯片和多通道高速放大电路单元的数字示波硬件架构，不但可以即时控制放大倍数和采样速率，实现100MSps采样率和20MHz的高带宽性能，还能够极大地简化电路体积，使整个示波器拥有直板手机尺寸特点的超小体积，大大方便携带及使用，从而实现超小体积与高带宽性能的完美结合，适用范围广泛；
(2)所述便携式示波器还具有可USB充电、操作方便和结构简单等优点，进一步便于实际应用和推广。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型提供的便携式示波器的主视结构示意图。
图2是本实用新型提供的便携式示波器的电路结构示意图。
图中：1-直板壳体；2-键盘；3-显示屏。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
实施例一
如图1和2所示，本实施例提供的便携式示波器，包括直板壳体1、键盘2、显示屏3、探头接口、工作电路板和电源，其中，所述键盘2和所述显示屏3分别嵌在所述直板壳体1的主视面上，所述探头接口嵌在所述直板壳体1的侧面上，所述工作电路板和所述电源分别设置在所述直板壳体1的内部；
所述工作电路板上布置有多通道高速放大电路单元、高速模拟数字转换芯片、FIFO存储缓冲芯片和MCU，其中，所述多通道高速放大电路单元包括有至少三条独立的高速放大通路，每条高速放大通路包括有一个固态继电器和一个高速运算放大器，任意两条高速放大通路中的高速运算放大器的放大倍数相异；
所述探头接口分别通信连接各个固态继电器的输入端，所述固态继电器的输出端通信连接所属高速放大通路中高速运算放大器的输入端，各个高速运算放大器的输出端分别通信连接所述高速模拟数字转换芯片的输入端，所述高速模拟数字转换芯片的输出端依次通信连接所述FIFO存储缓冲芯片和所述MCU，所述MCU还分别通信连接各个固态继电器的受控端、所述高速模拟数字转换芯片的CLK引脚、所述键盘2和所述显示屏3。
如图1和2所示，在所述便携式示波器的结构中，所述直板壳体1作为示波器的外壳。所述键盘2用于手动输入各种控制命令，如图1所示，所述键盘2可以但不限于包括有左按键、右按键、上按键、下按键和中心按键，其中，所述左按键、所述右按键、所述上按键和所述下按键围绕所述中心按键设置。所述显示屏3用于显示波形图像以及诸如电压最大值、电压最小值和峰值等参数，其中，所述显示屏3可举例为LCD(Liquid Crystal Display)液晶显示屏。所述探头接口用于在插接探头时，向示波器内部导入待处理的电信号。
所述多通道高速放大电路单元用于提供多条具有不同放大倍数的信号路径(即每条高速放大通路对应一路信号路径，如图2所示，N为大于2的自然数)，并可通过所述MCU(Microcontroller Unit，微控制单元，也称单片微型计算机或者单片机)与各个固态继电器的受控端的通信连接关系，可以实现所述MCU对各条高速放大通路的择一选用，使待处理的电信号经过所选高速放大通路实现目标倍数的信号放大目的。在所述多通道高速放大电路单元中，由于所述固态继电器具有导通阻抗低、开关电容小的优势，能够很好地根据所述MCU发出的指令来控制所述高速放大通路的导通/断开；所述高速运算放大器的型号可以但不限于选用AD8045。所述高速模拟数字转换芯片(即转换速度小于1us的ADC)用于对来自高速运算放大器的电信号进行模数转换，得到数字采样信号，并可通过所述MCU与其CLK引脚(即芯片的时钟信号引脚)的通信连接关系，可以实现所述MCU对采样速率的即时控制。所述FIFO(First In First Out，先进先出)存储缓冲芯片用于作为高速采样的ADC与低速处理的MCU之间的通信缓冲桥梁，共同构成一个高速采集架构。
所述MCU一方面用于根据示波系统所需的采样率向所述高速模拟数字转换芯片的CLK引脚输出对应时钟周期的CLK信号，和/或根据示波系统所需的通道变量控制对应的高速放大通路导通，以便对导入的电信号进行预处理；另一方面用于通过运行基于诸如波形压缩技术(一种能够在低RAM的MCU中实现无频闪动态显示的技术，它能够运行在低成本、小体积的MCU中，使得示波器体积和硬件成本大为缩小；波形压缩实质是压缩RGB颜色数据的位宽，即通过减小RGB颜色种类来增大RGB点数的过程，实现无频闪刷新)、多缓冲技术(即是一个长度为5的显示缓冲区，系统每更新一次数据，缓冲区的数据依次排列向前移位，显示一帧就是同时显示缓冲区里面的5个波形，实现残影效果，这样更有助于捕获和观察波形的一些异常的细节)和噪音过滤技术(即是多次对采集到的波形数据进行序列检测，如果检测到的序列中采样点数据的前一个数据和后一个数据为同极性，则判定该采样点数据为噪音，那么再根据全局特性来决定中间数据点的增值情况，若为异极性，则再增加检测点长度，并依次进行判定，其中，最大序列检测点长度为5)等技术的软件程序对采样数据进行数据处理，得到波形图像以及诸如电压最大值、电压最小值和峰值等参数，并将它们送至所述显示屏3进行即时显示，实现示波功能。
由此通过前述对便携式示波器的详细描述，本实施例提供了一种基于MCU、FIFO存储缓冲芯片、高速ADC芯片和多通道高速放大电路单元的数字示波硬件架构，不但可以即时控制放大倍数和采样速率，实现100MSps采样率和20MHz的高带宽性能，还能够极大地简化电路体积，使整个示波器拥有直板手机尺寸特点的超小体积，大大方便携带及使用，从而实现超小体积与高带宽性能的完美结合，适用范围广泛。
优化的，所述电源包括锂电池和电连接所述锂电池的LDO稳压电路单元。如图2所示，所述LDO(Low Dropout Regulator，低压差线性稳压器)稳压电路单元用于维持输出电压的稳定，以便为MCU等芯片或器件提供稳定电压。进一步优化的，还包括嵌在所述直板壳体1侧面上的USB充电接口，所述电源还包括4.2V充电器；所述USB充电接口、所述4.2V充电器和所述锂电池依次电连接。如此可使所述便携示波器具有可USB充电功能，方便随时进行电能补充。
综上，采用本实施例所提供的便携式示波器，具有如下技术效果：
(1)本发明创造提供了一种基于MCU、FIFO存储缓冲芯片、高速ADC芯片和多通道高速放大电路单元的数字示波硬件架构，不但可以即时控制放大倍数和采样速率，实现100MSps采样率和20MHz的高带宽性能，还能够极大地简化电路体积，使整个示波器拥有直板手机尺寸特点的超小体积，大大方便携带及使用，从而实现超小体积与高带宽性能的完美结合，适用范围广泛；
(2)所述便携式示波器还具有可USB充电、操作方便和结构简单等优点，进一步便于实际应用和推广。
本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。