[實用新型]一種手持示波器

有效

• 申請號: 201220481304.0
• 申請日: 2012-09-20
• 公開（公告）號: CN202770891U
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 黃彩梅;趙國棟;廖知岳
• 申請（專利權）人: 東北大學秦皇島分校
• 主分類號: G01R13/02
• 分類號: G01R13/02
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 郭防

技術領域

本實用新型涉及一種手持示波器，屬于電子測量儀器技術領域。

背景技術

示波器是一種用途十分廣泛的電子測量儀器，它能把肉眼看不見的電信號變換成看得見的圖象顯示出來，從而便于人們研究各種電現象的變化過程。傳統的示波器有模擬和數字兩種，模擬示波器的工作方式是直接測量信號，并通過從左到右穿過示波器屏幕的電子束在垂直方向描繪信號，具有精度低，顯示閃爍，帶寬局限等缺點；數字示波器可以有效防止上述缺點。目前，市售的數字示波器大多體積較大，移動不方便，使用較為局限。

專利號200910216209.0名稱為“一種通道隔離的手持式數字示波器”及專利號201020190656.1名稱為“手持式可觸控示波器”的專利文件分別公開了一種手持示波器，但是以上所公開的手持示波器，其信號的采樣頻率較低、信號測量準確性較差且結構復雜、功耗大、成本高、不容易實現。

實用新型內容

本實用新型的目的在于，提供一種手持示波器，它可以有效解決現有技術存在的問題，尤其是手持示波器的信號采樣頻率較低、信號測量準確性較差且結構復雜、功耗大、成本高、不容易實現的問題。

為解決上述技術問題，本實用新型采用如下的技術方案：一種手持示波器，包括：順次連接的探頭、A/D模數轉換器、FPGA芯片、微控制單元和顯示器，其中，所述的A/D模數轉換器為2個，2個A/D模數轉換器并聯連接。

前述的手持示波器中，所述的FPGA芯片3包括：PLL時鐘發生模塊6、FIFO存儲器7、I/O數據接口8和A/D時鐘發生模塊9，A/D時鐘發生模塊9分別與PLL時鐘發生模塊6、微控制單元4和A/D模數轉換器2連接，FIFO存儲器7分別與A/D模數轉換器2和I/O數據接口8連接，I/O數據接口8與微控制單元4連接。

前述的手持示波器中，還包括：程控衰減放大器，程控衰減放大器分別與探頭和A/D模數轉換器連接，程控衰減放大器對探頭輸入的信號進行阻抗變換，對信號進行程控衰減放大，將電壓信號控制在A/D模數轉換器能夠采樣的范圍內，從而提高采樣精度。

前述的手持示波器中，所述的程控衰減放大器包括：AD603芯片、LM6172電壓跟隨器和LM6172放大器，LM6172電壓跟隨器可以實現阻抗匹配，使得進入系統的電信號衰減最少，LM6172放大器可以進行二級放大，控制電壓的偏移量，從而方便A/D模數轉換器對信號采樣。

前述的手持示波器中，還包括：D/A增益控制器，D/A增益控制器分別與程控衰減放大器和微控制單元連接，從而可以控制程控衰減放大器的放大倍數。

前述的手持示波器中，所述的微控制單元可采用STM32芯片，STM32芯片基于專為要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式應用設計的ARM?Cortex-M3內核，價格便宜，32位ARM?Cortex—M3內核架構，性能高，時鐘頻率高達72MHz。

前述的手持示波器中，所述的顯示器采用TFT彩色顯示器，TFT(Thin?Film?Transistor)LCD即薄膜場效應晶體管LCD，是有源矩陣類型液晶顯示器(AM-LCD)中的一種，價格便宜，性能好，色彩多樣。

前述的手持示波器中，還包括：液晶顯示器背光驅動電路，液晶顯示器背光驅動電路與顯示器連接，液晶顯示器背光驅動電路為升壓電路，由于液晶屏背光要20V+的電壓驅動，采用液晶顯示器背光驅動電路后，從而可以克服電源電壓小，無法驅動液晶顯示器工作的缺點。

前述的手持示波器中，還包括：按鍵，按鍵與微控制單元連接，從而方便用戶對系統進行必要的調整控制。

前述的手持示波器中，所述的FPGA芯片采用型號為EP4CE10的芯片；A/D模數轉換器采用A/D模式轉換芯片ADS830；液晶顯示器背光驅動電路采用CAT4237液晶顯示器背光驅動電路，EP4CE10是Altera?公司Cyclone?IV系列的一款芯片，性能相比于以往的產品有了一定的提高，價格低廉，能滿足系統設計占有的邏輯單元數的要求；ADS830是八位60MHz采用率的模數轉換器，價格低廉，采樣率快且轉換精確度高；CAT4237?是一款boost升壓芯片，效率高，性能好。