[實用新型]一種多功能虛擬儀器及其數據處理端

有效

• 申請號: 201721095111.0
• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號: CN207366651U
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發明（設計）人: 王廣君;劉剛;姜建金
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 龔春來

1.一種多功能虛擬儀器的數據處理端，其特征在于，包含：

前端信號調理電路，用于對至少兩個輸入通道的輸入信號進行調理；

數據采集模塊，包括兩個AD轉換器以及一個FPGA，所述兩個AD轉換器分別連接在前端信號調理電路以及FPGA之間，以對所述兩個輸入通道調理后的信號進行模數轉換，并將轉換后的信號傳輸至FPGA處理成示波器、頻譜分析、相位分析、頻率計、掃頻儀中一種或者多種功能的功能信號；

DDS信號發生源模塊，連接并受控于FPGA以產生高于預設頻率的第一類型信號源并傳輸至FPGA；

DA波形生成模塊，包括DA轉換單元以及功率放大單元，DA轉換單元連接并受控于FPGA，以產生不高于所述預設頻率的預設類型信號或根據預設類型信號合成指定類型信號，然后將預設類型信號或者指定類型信號進行數模轉換，功率放大單元連接DA轉換單元以將數模轉換后的信號進行功率放大并傳輸至FPGA以分別作為預設類型信號源或者指定類型信號源；

上位機通信模塊，連接FPGA以將所述功能信號傳輸至上位機進行顯示；

其他設備通信模塊，連接FPGA以將第一類型信號源、預設類型信號源或定類型信號源傳輸至與其連接的其他設備上作為其他設備的信號源。

2.根據權利要求1所述的多功能虛擬儀器的數據處理端，其特征在于，所述兩個AD轉換器分別為第一AD轉換器、第二AD轉換器，采樣時鐘均來自FPGA且相位相差180°，第一AD轉換器、第二AD轉換器的輸入端分別連接第一輸出端和第二輸出端，其中第一輸出端和第二輸出端分別為前端信號調理電路中所述兩個輸入通道的兩個輸出端；

第二AD轉換器與所述第二輸出端之間連接有一受控開關，受控開關的兩個輸入端分別連接第一輸出端和第二輸出端，受控開關的輸出端連接第二AD轉換器；

受控開關受控于FPGA，受控開關具有兩種開合狀態：第一種開合狀態時，第一AD轉換器獲取第一輸出端的信號進行模數轉換，第二AD轉換器獲取第二輸出端的信號進行模數轉換；第二種開關狀態時，第一AD轉換器及第二AD轉換器均獲取第一輸出端的信號進行模數轉換以在FPGA中合并成一個采樣后的信號。

3.根據權利要求1所述的多功能虛擬儀器的數據處理端，其特征在于，前端信號調理電路包括兩組實現電路，分別對應每個輸入通道，每組實現電路包括增益可調的壓控衰減電路、固定增益放大電路、單端轉差分電路、用于控制壓控衰減電路的輸出電壓范圍的數模轉換電路以及用于消除壓控放大電路輸出信號中直流分流的直流調偏電路；

所述壓控衰減電路的輸入端連接其中一個輸入通道，控制端連接所述數模轉換電路，輸出端連接所述固定增益放大電路的輸入端，所述固定增益放大電路的輸出端連接所述單端轉差分電路的輸入端。

4.根據權利要求1所述的多功能虛擬儀器的數據處理端，其特征在于，所述上位機通信模塊為無線WIFI傳輸模塊，無線WIFI傳輸模塊選用STM32F103與WM-G-MR09實現。

5.根據權利要求1所述的多功能虛擬儀器的數據處理端，其特征在于，還包括：

電源模塊，用于將交流市電轉換為直流電，為所述數據處理端進行供電。

6.根據權利要求1所述的多功能虛擬儀器的數據處理端，其特征在于，所述兩個AD轉換器設置在一個芯片MXT2002中。

7.根據權利要求1所述的多功能虛擬儀器的數據處理端，其特征在于，所述DDS信號發生源模塊中內含有一個DA轉換器，以使得第一類型信號源為模擬信號。

8.一種多功能虛擬儀器，其特征在于，包含如權利要求1-7任一項所述的數據處理端。