[發明專利]具有輸入電阻保護功能的示波器

有效

• 申請號: 201210294980.1
• 申請日: 2012-08-17
• 公開（公告）號: CN103592485A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 史慧;嚴波;王悅;王鐵軍;李維森
• 申請（專利權）人: 北京普源精電科技有限公司
• 主分類號: G01R13/00
• 分類號: G01R13/00;G01R1/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種具有輸入電阻保護功能的示波器，包括：依次串聯的信號輸入端、模擬前端放大電路、AD轉換模塊和控制處理模塊，以及第一輸入電阻和第二輸入電阻；所述第一輸入電阻一端接地，另一端連接模擬前端放大電路的一個第一輸入端，所述第二輸入電阻一端接地，另一端連接模擬前端放大電路的一個第二輸入端，所述第一輸入電阻小于所述第二輸入電阻；其特征在于，還包括：一個選擇開關模塊，用于使所述信號輸入端選擇性地連接所述模擬前端電路的第一輸入端或第二輸入端；

一個電壓取樣模塊，用于當所述信號輸入端連接所述模擬前端放大電路的第一輸入端時，對輸入信號進行電壓取樣并得到一個取樣電壓；

一個峰值檢波模塊，用于對所述取樣電壓分別進行正負峰值檢波并得到一個正峰值檢波信號和一個負峰值檢波信號；

一個調理電路，用于對所述正波峰檢波信號和負峰值檢波信號進行減法和低通濾波處理并輸出一個調理信號；

所述控制處理模塊還用于獲取所述調理信號的有效值并依據所述調理信號的有效值與一個閾值的比較結果來控制所述選擇開關模塊動作，當所述調理信號的有效值大于所述閾值時，控制所述選擇開關模塊動作使所述信號輸入端連接所述模擬前端放大電路的第二輸入端。

2.根據權利要求1所述的示波器，其特征在于，所述峰值檢波模塊具有一個截止頻率，所述峰值檢波模塊包括一個正峰值檢波電路和一個負峰值檢波電路；

當所述輸入信號的頻率大于峰值檢波電路的截止頻率時，所述正峰值檢波信號是所述正峰值檢波電路對取樣電壓進行峰值檢波得到的一個正波峰包絡信號；所述負峰值檢波信號是所述負峰值檢波電路對取樣電壓進行峰值檢波得到的一個負波谷包絡信號；

當所述輸入信號的頻率小于峰值檢波電路的截止頻率時，所述正峰值檢波信號是所述正峰值檢波電路對取樣電壓進行整流得到的一個正波峰整流信號；所述負峰值檢波信號是所述負峰值檢波電路對取樣電壓進行整流得到的一個負波谷整流信號。

3.根據權利要求2所述的示波器，其特征在于，

所述正峰值檢波電路包括一個輸入端、一個輸出端、一個第一二極管、一個第一電容和一個第一電阻，所述第一二極管的陽極連接所述正峰值檢波電路的輸入端，第一二極管的陰極連接所述正峰值檢波電路的輸出端，所述第一電容的一端接地，另一端連接第一二極管的陰極，所述第一電阻的一端接地，另一端連接第一二極管的陰極；

所述負峰值檢波電路包括一個輸入端、一個輸出端，一個第二二極管、一個第二電容和一個第二電阻；所述第二二極管的陽極連接所述負峰值檢波電路的輸入端，第二二極管的陰極連接所述負峰值檢波電路的輸出端；所述第二電容的一端接地，另一端連接第二二極管的陰極；所述第二電阻的一端接地，另一端連接第二二極管的陰極。

4.根據權利要求2所述的示波器，其特征在于，

所述調理電路包括：

一個減法電路，用于對所述正峰值檢波信號和負峰值檢波信號進行相減得到一個正包絡輸出信號；

一個低通濾波電路，用于對所述正包絡輸出信號進行濾波，得到所述調理信號。

5.根據權利要求2所述的示波器，其特征在于，

所述調理電路包括一個第一跟隨電路、一個第二跟隨電路、一個減法電路和一個低通濾波電路，所述第一跟隨電路用于將所述正峰值檢波電路與所述減法電路進行隔離，所述第二跟隨電路用于將所述負峰值檢波電路與所述減法電路進行隔離，所述減法電路用于對所述正波峰包絡檢波信號和負波谷包絡檢波信號進行相減得到一個正包絡輸出信號，所述低通濾波電路用于對所述正包絡輸出信號進行濾波，得到所述調理信號。

6.根據權利要求5所述的示波器，其特征在于，所述第一跟隨電路和第二跟隨電路均是由放大器構成的跟隨電路。

7.根據權利要求1所述的示波器，其特征在于，所述控制處理模塊，包括：

一個AD轉換單元，用于對所述調理信號進行采樣，獲得采樣數據；

一個計算單元，用于對預設時間內的采樣數據進行有效值計算，獲得所述調理信號的有效值，并將該有效值與一個閾值進行比較，在有效值大于所述閾值時，輸出一個控制信號；

一個控制單元，用于依據所述控制信號控制所述選擇開關模塊動作使所述信號輸入端連接所述模擬放大電路的第二輸入端。

8.根據權利要求7所述的示波器，其特征在于，所述AD轉換單元和所述計算單元由一個單片機構成。