[發(fā)明專利]一種高效的低失真數(shù)字示波器培訓(xùn)信號(hào)產(chǎn)生電路及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611020798.1
• 申請(qǐng)日: 2016-11-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106568996B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邵建波;劉洪慶;郭同華;向前;王嘯;吳恒奎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所
• 主分類號(hào): G01R13/02
• 分類號(hào): G01R13/02;G01R1/28
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

1.一種高效的低失真數(shù)字示波器培訓(xùn)信號(hào)產(chǎn)生電路，其特征是，包括數(shù)字積分器，所述數(shù)字積分器的輸出連接過(guò)零比較器，所述過(guò)零比較器的輸出連接鎖存器，所述鎖存器的輸出一路連接濾波器，另一路串連數(shù)模轉(zhuǎn)換器、垂直分辨率擴(kuò)展映射器后反饋到所述數(shù)字積分器的輸入端；所述濾波器由開(kāi)關(guān)控制其工作與否；所述鎖存器還與時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器連接，所述數(shù)字積分器、過(guò)零比較器、鎖存器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器及垂直分辨率擴(kuò)展映射器都在FPGA中搭建；還包括存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器內(nèi)預(yù)存有數(shù)字信號(hào)和模擬波形。

2.如權(quán)利要求1所述一種高效的低失真數(shù)字示波器培訓(xùn)信號(hào)產(chǎn)生電路，其特征是，所述模擬波形包括正弦波、調(diào)幅波、調(diào)頻波、SINC、欠幅脈沖信號(hào)、三角波及鋸齒波。

3.如權(quán)利要求1所述一種高效的低失真數(shù)字示波器培訓(xùn)信號(hào)產(chǎn)生電路，其特征是，所述數(shù)字信號(hào)包括脈沖信號(hào)、方波、帶偶發(fā)毛刺的時(shí)鐘信號(hào)、數(shù)字猝發(fā)信號(hào)、RS232總線信號(hào)、CAN總線信號(hào)、LIN總線信號(hào)、FlexRay總線信號(hào)及1-Wire總線信號(hào)。

4.如權(quán)利要求1所述一種高效的低失真數(shù)字示波器培訓(xùn)信號(hào)產(chǎn)生電路，其特征是，所述數(shù)字積分器輸入為數(shù)字信號(hào)時(shí)，控制開(kāi)關(guān)將濾波器斷開(kāi)，最終輸出波形直接通過(guò)鎖存器輸出，波形量化后只有0和1兩個(gè)狀態(tài)，0輸出低電平，1輸出高電平，無(wú)需調(diào)制。

5.如權(quán)利要求1所述一種高效的低失真數(shù)字示波器培訓(xùn)信號(hào)產(chǎn)生電路，其特征是，所述數(shù)字積分器輸入為模擬波形時(shí)，鎖存器的輸出通過(guò)開(kāi)關(guān)連通濾波器；波形量化后垂直分辨率選定為8Bit，具有0～255共256個(gè)模擬電壓采樣量化值。

6.如權(quán)利要求5所述一種高效的低失真數(shù)字示波器培訓(xùn)信號(hào)產(chǎn)生電路，其特征是，鎖存器輸出的調(diào)制信號(hào)通過(guò)邏輯上的數(shù)模轉(zhuǎn)換器以及垂直分辨率擴(kuò)展映射器組成的反饋通路，最終將低電平映射為數(shù)字0，將高電平映射為模擬波形量化數(shù)據(jù)的最大幅值255，將儲(chǔ)存的模擬波形量化數(shù)據(jù)和反饋值進(jìn)行作差比較，并對(duì)比較結(jié)果進(jìn)行有符號(hào)數(shù)累加，如果結(jié)果大于0，則通過(guò)鎖存器輸出高電平1；如果結(jié)果小于或等于0，則通過(guò)鎖存器輸出低電平0。

7.如權(quán)利要求1所述一種高效的低失真數(shù)字示波器培訓(xùn)信號(hào)產(chǎn)生電路，其特征是，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器為1Bit數(shù)模轉(zhuǎn)換器。

8.如權(quán)利要求1所述一種高效的低失真數(shù)字示波器培訓(xùn)信號(hào)產(chǎn)生電路，其特征是，所述濾波器為一階無(wú)源低通濾波器。

9.一種如權(quán)利要求1所述的一種高效的低失真數(shù)字示波器培訓(xùn)信號(hào)產(chǎn)生電路的信號(hào)產(chǎn)生方法，其特征是，包括：初始化8位累加器；不斷地將存儲(chǔ)器中的波形量化數(shù)據(jù)累加到8位累加器中，如果計(jì)算結(jié)果大于255，8位累加器溢出，則輸出為高電平，如果8位累加器沒(méi)有溢出，則輸出為低電平；輸入為數(shù)字信號(hào)時(shí)，控制開(kāi)關(guān)將濾波器斷開(kāi)，最終輸出波形直接通過(guò)鎖存器輸出，輸出只有高低電平；輸入為模擬波形時(shí)，鎖存器的輸出通過(guò)開(kāi)關(guān)連通濾波器，通過(guò)濾波器濾波后，輸出幅值平均值無(wú)限接近于模擬波形。

10.如權(quán)利要求9所述的信號(hào)產(chǎn)生方法，其特征是，對(duì)于模擬波形，調(diào)制信號(hào)脈寬取決于期望的模擬波形量化數(shù)據(jù)x的大小，最小為一個(gè)時(shí)鐘周期t，最大為個(gè)時(shí)鐘周期，最大脈寬相應(yīng)地，調(diào)制信號(hào)的周期頻率中最小頻率為：以上t為時(shí)鐘周期。