[發明專利]具有等效采樣功能的混合信號示波器

在審

• 申請號: 201611260261.2
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN108267628A
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 史慧;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: G01R13/02
• 分類號: G01R13/02
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 賈磊;王天堯

本發明提供一種具有等效采樣功能的混合信號示波器，包括比較器、觸發模塊、采樣模塊、時鐘模塊、測量模塊及調整模塊。比較器根據閾值對數字信號做除燥處理，將處理后的數字信號發送至觸發模塊及采樣模塊；觸發模塊根據數字信號及用戶設定的觸發條件產生觸發信號；時鐘模塊用于產生采樣時鐘信號；采樣模塊根據采樣時鐘信號對處理后的數字信號進行采樣，輸出多個采樣數據至調整模塊；測量模塊根據觸發信號及采樣時鐘信號生成位置調整數據至調整模塊；調整模塊用于根據位置調整數據調整多次觸發采樣的數據的顯示位置。本申請能夠對于數字輸入通道輸入的高頻率重復數字信號，可以很好的還原數字信號的時域信息，提高了高頻數字信號還原的準確性。

技術領域

本申請屬于示波器領域，特別涉及一種具有等效采樣功能的混合信號示波器。

背景技術

同時具有模擬信號和數字信號輸入的示波器稱為混合信號示波器(Mixed-signaloscilloscopes，MSO)。一般MSO中數字信號部分的結構圖如圖1所示，數字通道輸入端輸入的數字信號經過比較器調整，將調整后的數字信號波形輸入采樣模塊和觸發模塊的輸入端，采樣模塊另一輸入端連接時鐘模塊的輸出端，采樣模塊的輸出端連接調整模塊的一輸入端，觸發模塊的輸出端輸出觸發信號至調整模塊的另一輸入端，調整模塊用于根據觸發信號對采樣模塊輸出的采樣數據進行必要的相位調整，將調整后的數據送至CPU處理模塊顯示及分析，CPU處理模塊還控制D/A轉換模塊，產生比較器的另一個輸入端，作為數字通道輸入信號的比較閾值。

圖1所示框圖的核心是采樣模塊，采樣模塊一般采用觸發器構成，由時鐘模塊輸出采樣時鐘進行同步，將比較器輸出波形進行同步。現有MSO中數字通道的采樣模式是實時采樣模式，采樣頻率最大為FPGA內部時鐘最大頻率的2倍，采樣率低。當輸入數字信號頻率較高時，由于采樣率低，無法準確還原原始波形，顯示的數字波形的邊沿不準確，變化較大。

發明內容

本申請提供一種具有等效采樣功能的混合信號示波器，用于解決現有技術中，混合信號示波器中數字信號通道的采樣模式均是實時采樣模式，采樣頻率低，當數字信號通道輸入的數字信號頻率較高時，無法準確還原原始波形，導致顯示的數字波形的邊沿不準確的問題。另，現有技術中的示波器雖然實現了對模擬輸入通道的等效采樣，但現有技術中沒有對混合信號的等效采樣進行研究，基于現有技術，無法實現數字通道的等效采樣。

為了解決上述技術問題，本申請的一技術方案為提供一種具有等效采樣功能的混合信號示波器，包括：比較器、觸發模塊、采樣模塊、時鐘模塊、測量模塊及調整模塊；

所述比較器用于接收數字信號及閾值，根據閾值對數字信號做除燥處理，將處理后的數字信號發送至所述觸發模塊及所述采樣模塊；

所述觸發模塊用于接收處理后的數字信號及用戶設定的觸發條件，根據數字信號及用戶設定的觸發條件產生觸發信號；

所述時鐘模塊用于產生采樣時鐘信號；

所述采樣模塊用于接收處理后的數字信號及采樣時鐘信號，根據采樣時鐘信號對處理后的數字信號進行采樣，輸出多個采樣數據至調整模塊；

所述測量模塊用于接收觸發信號及采樣時鐘信號，根據觸發信號及采樣時鐘信號生成位置調整數據至調整模塊；

所述調整模塊用于將多個采樣數據劃分為多次觸發采樣的數據，根據位置調整數據調整多次觸發采樣的數據的顯示位置。

一實施例中，所述測量模塊包括：脈沖產生模塊、脈寬放大模塊及脈寬測量模塊；

所述脈沖產生模塊用于接收觸發信號及采樣時鐘信號，根據觸發信號的觸發時刻和觸發時刻之后的第一個采樣時刻之間的時間差產生一窄脈沖；

所述脈寬放大模塊用于接收所述窄脈沖，對所述窄脈沖進行放大處理，輸出一寬脈沖；

所述脈寬測量模塊用于接收所述寬脈沖，根據所述寬脈沖計算窄脈沖的寬度。