本文選題：手持隔離示波表 + 模擬信號隔離　； 參考：《電子科技大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：手持隔離示波表采用獨(dú)立的電氣絕緣信號通道,能夠?qū)Χ鄠�沒有公共參考地的混合電路同時進(jìn)行浮地測量,避免偶然接地短路所造成的危險。隨著復(fù)雜電子信號的隔離測試需求不斷增長,對隔離示波表的輸入帶寬提出新要求的同時,對儀器的安全規(guī)范要求也越來越高。模擬通道是手持隔離示波表的關(guān)鍵模塊之一,本課題圍繞通道隔離電路以及通訊接口隔離方式進(jìn)行了研究。設(shè)計并實現(xiàn)了300MHz隔離通道,以及安全隔離通訊接口功能。主要包括以下三個方面的內(nèi)容:一、設(shè)計了模擬信號隔離電路。輸入的模擬信號隔離電路采用分路徑電路的傳輸方式,即基于寬帶隔離變壓器的高頻隔離傳輸路徑和基于線性光耦的低頻隔離傳輸路徑,然后疊加組合。通過反復(fù)設(shè)計和驗證,實現(xiàn)了DC至300MHz的模擬信號隔離電路。二、設(shè)計了電源隔離電路和數(shù)字控制信號隔離電路。根據(jù)通道隔離電路的設(shè)計要求,電源隔離電路采用了高效率的隔離電源和低紋波的低壓差線性穩(wěn)壓器,并設(shè)計了可軟件控制的電源控制電路,能夠根據(jù)示波表的工作模式,實現(xiàn)動態(tài)電源管理,在一定程度上降低示波表的功耗。采用了低功耗數(shù)字信號隔離芯片,設(shè)計了通道控制電路,實現(xiàn)了對模擬通道工作狀態(tài)控制。三、為了進(jìn)一步保證示波表的使用安全,本文對示波表的對外接口也做了相應(yīng)的電氣隔離設(shè)計,包括USB通信接口隔離、外觸發(fā)輸入信號隔離和方波校正輸出信號隔離,實現(xiàn)了示波表內(nèi)部工作電路對外界完全電氣隔離,提高了安全性能。最后分別對設(shè)計的電路進(jìn)行性能指標(biāo)測試,結(jié)果表明設(shè)計的模擬信號隔離電路帶寬達(dá)到了300MHz,滿足了設(shè)計指標(biāo)要求,而且方波校正輸出隔離信號和USB隔離接口等也滿足設(shè)計功能要求,并已運(yùn)用于某型號數(shù)字示波表。
[Abstract]:The hand-held isolated oscillometer uses an independent electrical insulated signal channel, which can be used to measure several mixed circuits without common reference at the same time, so as to avoid the danger caused by accidental grounding short circuit. With the increasing demand for isolation and testing of complex electronic signals, new requirements for the input bandwidth of isolated oscillograph are put forward, and the requirements for the safety specifications of instruments are becoming more and more high. Analog channel is one of the key modules of handheld isolation oscillometer. Designed and implemented the 300 MHz isolation channel, as well as the security isolation communication interface function. It mainly includes the following three aspects: first, the analog signal isolation circuit is designed. The input analog signal isolation circuit adopts the transmission mode of split-path circuit, that is, the high-frequency isolated transmission path based on wideband isolation transformer and the low-frequency isolation transmission path based on linear optocoupler, and then superposition the combination. Through repeated design and verification, the analog signal isolation circuit from DC to 300 MHz is realized. Secondly, power isolation circuit and digital control signal isolation circuit are designed. According to the design requirements of the channel isolation circuit, the power isolation circuit adopts the high efficiency isolating power supply and the low ripple low voltage differential linear voltage regulator, and designs the software controlled power supply control circuit, which can work according to the mode of the oscillograph. Dynamic power management is realized to reduce the power consumption of oscillograph to a certain extent. The low power digital signal isolation chip is used to design the channel control circuit to control the working state of the analog channel. Third, in order to ensure the safety of the oscillometer, the external interface of the oscilloscope is also designed for electrical isolation, including USB communication interface isolation, external trigger input signal isolation and square wave correction output signal isolation. The internal working circuit of the oscilloscope is completely isolated from the outside, and the safety performance is improved. Finally, the performance indexes of the designed circuits are tested, and the results show that the bandwidth of the designed analog signal isolation circuit reaches 300 MHz, which meets the requirements of the design index. The square wave correction output isolation signal and USB isolation interface also meet the design requirements and have been applied to a certain type of digital oscilloscope.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM935

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2088232