基于等效和實時采樣的數字示波器設計

4 系統軟件設計
簡化后的系統軟件流程如圖4所示。系統主體功能采用模塊化的設計思想，通過按鍵進行選擇，且菜單界面良好，具有較強的人機交互性。為了在示波器上顯示穩定的波形，采用內觸發方式進行掃描，軟件對觸發電平的設置較好排除硬件毛刺產生的干擾，觸發和波形較穩定，且易實現觸發電壓的調整。另外雙端口RAM的使用還使系統具備自動調節和波形存儲的功能。

5 測試結果
5．1 使用的儀器及測試方案
PC機：清華同方P1．7 G,512 M；直流穩壓電源：SG1733SB；雙蹤示波器：泰克TDS1002；仿真機：E51／S偉福；信號源：Agilent 33120A；數字合成高頻信號發生器：SP1461。
將系統行列掃描輸出端分別與模擬示波器X軸與y軸輸入端相連，進行垂直靈敏度和水平掃描速度測試，信號幅值和周期測試。
5．2 測試數據及分析
表1和表2分別給出了該系統設計的水平靈敏度和垂直靈敏度測試數據。

系統電壓測量誤差主要來源于前級信號調理電路，被測信號是寬帶寬，高動態范圍的信號，因而對前級放大器幅頻特性要求很高。系統頻率測量的誤差來源于等精度測頻中對頻標計數的±1誤差，以及比較器邊沿抖動和工作的不穩定性。
系統具有3檔垂直靈敏度，電壓測量誤差小于2％，7檔水平掃描速率，周期測量誤差小于0．01％，以及觸發電平調節和存儲波形的功能。

6 結束語
該數字示波器增加了垂直靈敏度和水平掃描速度的檔位、AUTOSET和光標顯示以及對顯示波形處理的功能，顯示波形無明顯失真，幅度測量誤差小于2％，頻率測量精度優于0．01％，并能進行單次觸發，存儲/調出波形。系統的顯示輸出采用模擬示波器和128×64點陣液晶相結合的方式，波形顯示清晰，工作穩定，操作簡單，人機界面友好。