一种测试电路板、数字示波器和测试装置的制作方法

本申请涉及电子仪器领域，尤其涉及一种测试电路板、数字示波器和测试装置。

背景技术：

1、示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图象，便于人们研究各种电现象的变化过程。

2、示波器通常的带宽仅仅在1mhz以下，这样仅适用于处理低速的信号，而对于高速数据传输和复杂信号处理需求，缺乏足够的带宽，因此无法满足需求；且低带宽会导致测量的波形失真，使测量结果不准确；现有百元示波器一般只包含最基本的波形显示、电压测量等功能，而缺乏高级的信号处理和触发功能等；例如，该类示波器不支持高级的测量功能，如分析复杂的波形，测量脉冲宽度、周期等功能，这也影响了应用的广度和深度，这也体现了百元低端示波器功能单一且不足的局限性。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种测试精度高，操作难度低的测试电路板、数字示波器和测试装置。

2、本申请公开了一种数字示波器的测试电路板，所述测试电路板包括外接信号接口、降压模块、信号放大模块和主控模块；所述外接信号接口用于接收电源电压信号；所述降压模块的输入端与所述外接信号接口的输出端连接，所述降压模块的输出端与所述主控模块的输入端连接，用于将电源电压信号进行降压处理，并输出降压电压信号至所述主控模块；所述信号放大模块用于接收探针信号，所述信号放大模块的输入端与所述外接信号接口的输出端连接，所述信号放大模块通过对电源电压信号改变，以对所述探针信号进行放大处理，输出放大信号；所述主控模块的输入端与所述信号放大模块的输出端连接，用于对所述放大信号进行转换处理，输出转换信号。

3、可选的，所述信号放大模块包括电压反向电路、升压电路和信号放大电路；所述电压反向电路的输入端与所述外接信号接口的输出端连接，所述电压反向电路的输出端与所述信号放大电路的输入端连接，用于将电源电压信号进行反向处理，并输出反向电压信号至所述信号放大电路；所述升压电路的输入端与所述外接信号接口的输出端连接，所述升压电路的输出端与所述信号放大电路的输入端连接，用于将电源电压信号进行升压处理，并输出升压电压信号至所述信号放大电路。

4、可选的，所述信号放大电路还包括第一放大单元和第二放大单元；所述第一放大单元用于接收第一探针信号，对所述第一探针信号进行放大处理，输出第一放大信号；所述第二放大单元用于接收第二探针信号，对所述第二探针信号进行放大处理，输出第二放大信号；所述主控模块的输入端分别与所述第一放大单元、第二放大单元的输出端连接，用于对所述第一放大信号和所述第二放大信号进行转换处理，输出第一转换信号和第二转换信号。

5、可选的，所述测试电路板上还设有控制开关，所述控制开关的一端连接所述外接信号接口，另一端分别连接所述电压反向电路、所述升压电路和所述降压模块。

6、可选的，所述第一放大单元包括第一采样端、第一放大器、第一电阻、第二电阻和第三电阻；所述第二放大单元包括第二采样端、第二放大器、第四电阻、第五电阻和第六电阻；所述第一放大器和第二放大器均包括正极性输入端、负极性输入端、正电压输入端、负电压输入端和输出端；所述第一放大器的正极性输入端连接第一采样端接收第一探针信号，所述第一电阻的一端连接所述第一采样端，另一端通过第一电源接地，所述第二电阻的一端连接所述第一采样端，另一端接地；所述第一放大器的负极性输入端连接至所述第一放大器的输出端；所述第一放大器的正电压输入端通过第二电源接地，所述第一放大器的负电压输入端通过第三电源接地；所述第二放大器的输出端连接第二采样端接收第二探针信号，所述第二放大器的负极性输入端通过所述第三电阻与所述第一放大器的输出端连接，所述第四电阻的一端通过第四电源接地，另一端连接所述第二放大器的正极性输入端，所述第五电阻一端连接所述第二放大器的正极性输入端、另一端接地，所述第二放大器的正电压输入端通过第二电源接地，所述第二放大器的负电压输入端通过第三电源接地，所述第二采样端通过所述第六电极连接至所述第二放大器的负极性输入端。

7、可选的，所述主控模块包括模数转换单元，所述模数转换单元将所述第一放大信号和所述第二放大信号的模拟电压转换为数字电压。

8、可选的，所述测试电路板上还设有指示灯，所述指示灯与所述降压模块的输出端连接。

9、可选的，所述外部信号接口为usb接口，所述主控模块通过所述usb接口与上位机连接。

10、可选的，所述测试电路板为印刷电路板。

11、本申请还公开了一种数字示波器，所述数字示波器包括如上任一所述的测试电路板，所述数字示波器还包括壳体，所述测试电路板设置在所述壳体内，所述壳体包括至少四个通孔，两个通孔与测试电路板之间设有接地通道，两个通孔与测试电路板之间设有测量通道，两个探针分别通过两个测量通道连接至两个采样端。

12、本申请还公开了一种测试装置，所述测试装置包括上位机、第一探针、第二探针以及如上所述的数字示波器，所述上位机与所述数字示波器的外接信号接口连接，所述第一探针和第二探针的一端分别放置在所述数字示波器的第一放大单元和第二放大单元上，另一端分别放置在待测试器件上，所述上位机包括显示面板，所述显示面板显示所述数字示波器输出的电压信号波形。

13、相对于现有的数字示波器来说，本申请的数字示波器使用升压电路、降压模块以及电压反向电路，对初始电压进行改变，可以是的电压范围扩大，且使用两个放大器模块去改变后的初始电压进行放大测量，不仅可以直接测量负压，还可以扩大测量范围，满足低压范围的测量，同时可以提高误差精度，从而减少误差，且无需增加昂贵元器件，成本和现有的百元示波器价格接近，从而提高产品的市场竞争力。

技术特征：

1.一种数字示波器的测试电路板，其特征在于，所述测试电路板包括外接信号接口、降压模块、信号放大模块和主控模块；

2.如权利要求1所述的测试电路板，其特征在于，所述信号放大模块包括电压反向电路、升压电路和信号放大电路；

3.如权利要求2所述的测试电路板，其特征在于，所述信号放大电路还包括第一放大单元和第二放大单元；

4.如权利要求2所述的测试电路板，其特征在于，所述测试电路板上还设有控制开关，所述控制开关的一端连接所述外接信号接口，另一端分别连接所述电压反向电路、所述升压电路和所述降压模块。

5.如权利要求3所述的测试电路板，其特征在于，所述第一放大单元包括第一采样端、第一放大器、第一电阻、第二电阻和第三电阻；所述第二放大单元包括第二采样端、第二放大器、第四电阻、第五电阻和第六电阻；

6.如权利要求2所述的测试电路板，其特征在于，所述主控模块包括模数转换单元，所述模数转换单元将所述第一放大信号和所述第二放大信号的模拟电压转换为数字电压。

7.如权利要求2所述的测试电路板，其特征在于，所述测试电路板上还设有指示灯，所述指示灯与所述降压模块的输出端连接。

8.如权利要求1所述的测试电路板，其特征在于，所述外部信号接口为usb接口，所述主控模块通过所述usb接口与上位机连接。

9.一种数字示波器，其特征在于，包括如权利要求1-8任意一项所述的测试电路板，所述数字示波器还包括壳体，所述测试电路板设置在所述壳体内，所述壳体包括至少四个通孔，两个通孔与测试电路板之间设有接地通道，两个通孔与测试电路板之间设有测量通道，两个探针分别通过两个测量通道连接至两个采样端。

10.一种测试装置，其特征在于，包括上位机、第一探针、第二探针以及如权利要求9所述的数字示波器，所述上位机与所述数字示波器的外接信号接口连接，所述第一探针和第二探针的一端分别放置在所述数字示波器的第一放大单元和第二放大单元上，另一端分别放置在待测试器件上，所述上位机包括显示面板，所述显示面板显示所述数字示波器输出的电压信号波形。

技术总结
本申请公开了一种测试电路板、数字示波器和测试装置，测试电路板包括外接信号接口、降压模块、信号放大模块和主控模块，外接信号接口用于接收电源电压信号，外接信号接口分别与降压模块的输入端和信号放大模块的输入端连接，降压模块的输出端与主控模块的输入端连接，用于将电源电压信号进行降压处理，并输出降压电压信号至主控模块；信号放大模块用于接收探针信号，信号放大模块通过对电源电压信号改变，以对探针信号进行放大处理，输出放大信号；主控模块的输入端与信号放大模块的输出端连接，用于对所述放大信号进行转换处理，输出转换信号。本申请通过信号放大模块同一电压进行降压和反向，以放大差值，增大测量范围，减少误差。

技术研发人员：张杰波,俞文全,陈昌雄
受保护的技术使用者：深圳市时创意电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24