本文關(guān)鍵詞：多功能儀器模擬前端電路設(shè)計

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【摘要】：當(dāng)今電子設(shè)備在智能化以及多樣化方向不斷開拓,伴隨著電子設(shè)備要實現(xiàn)的功能也是日新月異。相應(yīng)的這也會導(dǎo)致電子設(shè)備系統(tǒng)更加復(fù)雜化。因此,為了讓測試系統(tǒng)的檢測性能能夠應(yīng)對當(dāng)前電子行業(yè)的發(fā)展速度,開發(fā)出一種新理念的自動測試系統(tǒng)更加緊迫。為此,多功能合成儀器的概念就應(yīng)運而生。多功能合成儀器是一種模塊化的基于基本硬件與軟件組件的測試系統(tǒng),其核心思想在于通過實現(xiàn)一種通用化的硬件模塊結(jié)構(gòu),再利用軟件組件的可重復(fù)配置性達(dá)到多種測試功能的要求。如此,便比傳統(tǒng)單功能儀器顯得更加靈活。本課題所研究的多功能合成儀器目前包括三種儀器。整個儀器搭建的是以Power PC體系架構(gòu)作為中央處理器的嵌入式系統(tǒng)平臺,并且采用基于PCI Express總線體系為傳輸協(xié)議的自動化測試系統(tǒng)。本文的研究工作是對多功能合成儀器的模擬通道部分進(jìn)行設(shè)計,其中主要包括了三種儀器模擬通道的調(diào)理過程,分別為:數(shù)字示波器模擬前端對待測信號的調(diào)理過程;信號發(fā)生器對生成的激勵信號進(jìn)行調(diào)理的過程;數(shù)據(jù)采集卡前端對交流信號的調(diào)理過程。通過前端模擬電路的處理使示波器及數(shù)據(jù)采集卡模擬通道的輸出信號能夠滿足后級數(shù)字電路的要求,同時讓信號發(fā)生器的輸出更加接近用戶需求的激勵信號。本文的設(shè)計內(nèi)容主要包括了:1)前端模擬電路對信號的調(diào)理部分。主要實現(xiàn)了對信號的衰減、增益放大、阻抗變換、不同頻率信號濾波等過程。2)觸發(fā)電路設(shè)計部分,主要實現(xiàn)了對觸發(fā)信號的調(diào)理、對觸發(fā)源信號的選擇以及最后生成邊沿觸發(fā)信號的過程。3)控制信號電路部分,涉及了系統(tǒng)內(nèi)邏輯狀態(tài)控制和偏置電平調(diào)節(jié)兩個方面。保證了系統(tǒng)的工作時序。4)電源設(shè)計部分,主要完成了對各處芯片不同供電電源的要求。實現(xiàn)了對系統(tǒng)的超低噪聲電源供給。5)信號完整性分析,列出了對信號完整性的影響。同時實現(xiàn)了對電路板以及一些重要芯片的布局布線的規(guī)劃。
【關(guān)鍵詞】：合成儀器 模擬前端 信號調(diào)理
【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】：TN702
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 課題背景10-11
• 1.2 合成儀器概況及發(fā)展趨勢11-13
• 1.3 本課題研究內(nèi)容以及技術(shù)指標(biāo)13
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)13-15
• 第二章 合成儀器總體設(shè)計方案15-20
• 2.1 合成儀器模擬通道設(shè)計16-18
• 2.1.1 數(shù)字存儲示波器模擬通道電路設(shè)計16-17
• 2.1.2 任意波形發(fā)生器模擬通道電路設(shè)計17
• 2.1.3 數(shù)據(jù)采集卡模擬通道電路設(shè)計17-18
• 2.1.4 合成儀器控制部分模塊18
• 2.2 合成儀器電源模塊18-19
• 2.3 信號完整性設(shè)計及分析19
• 2.4 本章小結(jié)19-20
• 第三章 合成儀器模擬通道電路設(shè)計20-61
• 3.1 數(shù)字示波器模擬通道電路設(shè)計20-46
• 3.1.1 直通/無源衰減電路21-24
• 3.1.2 阻抗變換電路24-29
• 3.1.3 數(shù)字步進(jìn)衰減器29-33
• 3.1.4 運算放大器電路設(shè)計33-38
• 3.1.4.1 單端轉(zhuǎn)差分輸出電路設(shè)計33-36
• 3.1.4.2 全差分電路36-38
• 3.1.5 觸發(fā)通道設(shè)計38-41
• 3.1.5.1 外觸發(fā)信號調(diào)理電路設(shè)計39-40
• 3.1.5.2 觸發(fā)信號通道選擇電路40-41
• 3.1.6 高速比較電路設(shè)計41-46
• 3.2 任意波形發(fā)生器模擬通道電路設(shè)計46-52
• 3.2.1 差分轉(zhuǎn)單端電路47-48
• 3.2.2 濾波器組設(shè)計48-51
• 3.2.3 衰減電路設(shè)計51
• 3.2.4 帶偏置的放大電路設(shè)計51-52
• 3.3 數(shù)據(jù)采集模擬通道電路設(shè)計52-54
• 3.3.1 通道選擇電路設(shè)計52-53
• 3.3.2 衰減電路設(shè)計53
• 3.3.3 固定增益電路設(shè)計53-54
• 3.3.4 變壓器電路設(shè)計54
• 3.4 各模塊控制信號電路設(shè)計54-60
• 3.4.1 狀態(tài)控制電路設(shè)計55-56
• 3.4.2 電平調(diào)節(jié)電路設(shè)計56-60
• 3.5 本章小結(jié)60-61
• 第四章 電源部分設(shè)計61-68
• 4.1 電源設(shè)計思路61
• 4.2 正負(fù)電源轉(zhuǎn)換設(shè)計61-63
• 4.3 線性穩(wěn)壓器設(shè)計63-67
• 4.4 本章小結(jié)67-68
• 第五章 信號完整性設(shè)計及布局68-72
• 5.1 信號完整性概論68-69
• 5.2 電路及元件抗干擾設(shè)計69-71
• 5.3 本章小結(jié)71-72
• 第六章 電路調(diào)試與驗證72-80
• 6.1 電路斷電調(diào)試72
• 6.2 電路上電調(diào)試72-73
• 6.3 模擬通道調(diào)試73-79
• 6.3.1 數(shù)據(jù)采集模擬通道調(diào)試結(jié)果及分析73-74
• 6.3.2 任意波形發(fā)生器通道調(diào)試結(jié)果及分析74-76
• 6.3.3 示波器通道調(diào)試結(jié)果及分析76-79
• 6.4 本章小結(jié)79-80
• 第七章 總結(jié)與展望80-82
• 7.1 工作總結(jié)80
• 7.2 工作展望80-82
• 致謝82-83
• 參考文獻(xiàn)83-85

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本文編號：1122404