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硬件电路简述   电路才是“硬”道理(一)
发表日期:2010-07-14 13:41:26 来源:《无线电》杂志 2009.01 作者:魏坤 【 】 浏览:18285次 评论:0

通过我的“蛊惑”,想必大家都想自制一台示波器玩玩,那就继续跟着我走吧!所有的电子设备都离不开硬件,首先让我来对它的硬件结构进行一下简述:总体电路的系统框图见图1,前面已讲过,为了提高性能,本电路采用“双核”结构,两片AVR单片机协同工作,MCU1用于控制和频率测量,MCU2用于数据处理和显示控制,两片单片机采用SPI总线通信。信号从探头输入,进入程控放大(衰减)电路进行放大(衰减),再对被放大(衰减)的信号进行电平调整后送入高速AD转换器对信号进行采样,采样所得的数据存入FIFO存储器中,当FIFO存满后通知MCU2,MCU2从FIFO存储器中读出数据进行处理,将波形显示在LCD模块上。时钟电路为高速AD转换器和FIFO存储器提供从600Hz~60MHz的8种不同的频率信号作为不同水平扫速时的采样时钟频率。从程控放大器输出的信号一路送入AD转换器,另一路送入整形电路对输入信号进行整形,作为测频率的待测信号送入MCU1的16位计数器外部触发引脚T1(PD5),进行频率测量,程控放大器的放大(衰减)倍数和时钟电路的输出频率均由MCU1控制。MCU1将被测信号的频率、程控放大器的放大倍数和时钟电路的输出频率等数据通过SPI总线发送给MCU2,MCU2以这些数据作为频率、水平扫速、灵敏度和峰峰值计算、显示的依据。

下面就各个模块电路做一简单介绍。

1.程控放大电路和电源电路

将程控放大电路与电源电路放在一起讲,是因为他们不仅有着密切的联系,而且还是做在一块电路板上的。   

程控放大器的作用是对输入信号进行衰减或放大调整,使输出信号电压在AD转换器输入电压要求范围内,达到最好的测量与观察效果,所以程控放大器电路在规定带宽内的增益一定要平坦,故对运算放大器的要求比较高,在本电路中我选用的是NS公司生产的高速运算放大器LM6172双运放,带宽为100MHz,转换速率3000V/μs,每通道消耗电流2.3mA,输出电流可达50mA,完全满足本电路的要求,选择该芯片的另一个原因是价格,邮购价格为8元一片,相比ADI、MAX等公司几十元一片的高速运放芯片来说算是很廉价了,电源采用正、负双电源供电,由于整个电路总的电源输入为单8V,所以专门用一片DC/DC电路MC34063为其构成了负压转换器,再经稳压得到-5V电压,+5V通过对输入电压稳压得到。   

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Tags:硬件 电路 责任编辑:yanhuo
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