一种数字示波器制造技术

本实用新型专利技术涉及信号测量领域，具体公开了一种数字示波器，包括信号调理模块、控制器和显示模块，所述信号调理模块包括阻抗变换电路、电平移位电路和电阻分压电路，所述阻抗变换电路的输入端连接被测信号，所述阻抗变换电路、所述电平移位电路和所述电阻分压电路依次串联，所述信号调理模块对所述被测信号调理后输出给控制器，所述控制器连接所述电阻分压电路的输出端，对电阻分压电路的输出信号进行处理，得到波形信息，所述显示模块连接所述控制器的输出端，对所述波形信息进行显示。本实用新型专利技术不仅成本低而且便于携带。

【技术实现步骤摘要】
一种数字示波器
本技术涉及信号测量领域，具体涉及一种数字示波器。
技术介绍
随着世界各国电子科学技术的高速发展，示波器被用于观察实验现象、分析处理实验数据，极大得提高了工作和学习效率。数字示波器是测试工程师最广泛使用的工具。但是目前市场上多数的示波器定位在产品的高性能和强大的功能上，因此造成目前市场上的示波器价格较贵且体积较大。
技术实现思路
本技术为解决现有示波器价格较贵且体积大的问题，提供一种数字示波器，价格便宜、方便携带。一种数字示波器，包括：信号调理模块，所述信号调理模块包括阻抗变换电路、电平移位电路和电阻分压电路，所述阻抗变换电路的输入端连接被测信号，所述阻抗变换电路、所述电平移位电路和所述电阻分压电路依次串联，所述信号调理模块对所述被测信号调理后输出给控制器；控制器，所述控制器连接所述电阻分压电路的输出端，对电阻分压电路的输出信号进行处理，得到波形信息；显示模块，所述显示模块连接所述控制器的输出端，对所述波形信息进行显示。进一步地，所述阻抗变换电路采用电压跟随器，所述电压跟随器包括集成芯片U1A，所述集成芯片U1A的同相输入端连接所述被测信号，所述集成芯片U1A的反相输入端连接所述集成芯片U1A的输出端。进一步地，所述电平移位电路采用加法器，所述加法器包括集成芯片U2A、电阻R6、电阻R7、电阻R8和电阻R9，所述集成芯片U2A的反相输入端经电阻R6连接所述集成芯片的输出端，同时所述集成芯片U2A的反相输入端经电阻R7接地，所述集成芯片U2A的同相输入端经电阻R8连接电源VCC3，同时所述集成芯片U2A的同相输入端经电阻R9连接所述阻抗变换电路的输出端。进一步地，所述电阻分压电路包括电阻R3和与所述电阻R3串联的电阻R10，所述电阻分压电路的一端连接所述电平移位电路的输出端，所述电阻分压电路的另一端接地，所述电阻R10两端的电压输出至所述控制器。进一步地，所述显示模块用于显示所述被测信号的波形、峰值、频率及信号类型。进一步地，所述数字示波器还包括按键输入模块，所述按键输入模块用于对所述显示模块的图像大小进行调整。本技术的有益效果：1、本技术通过信号调理模块对被测信号进行调理，将被测信号调整为能被控制器AD转换模块识别的信号，方便控制器对被测信号进行模数转换，从而方便通过显示模块显示被测信号的波形信息，本技术提供的数字示波器解决了现有示波器价格较贵且体积较大的问题，本技术提供的示波器便于携带；2、本技术将被测信号通过阻抗变换电路输入，该阻抗变换电路配置为电压跟随器，本技术提供的电压跟随器既可以增强已经衰减的信号的驱动能力，还可以将电压跟随器前后级电路进行隔离，方便后级电路对被测信号进行处理，从而满足电路对高输入阻抗的要求；3、本技术提供的信号调理电路包括电平移位电路，该电平移位电路配置为加法器，当被测信号有负电压时，通过电平移位电路的直流分量将被测信号搬移到正电压范围，方便控制器对被测信号进行采集。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的一种数字示波器的原理框图；图2为本技术实施例提供的信号调理模块的原理框图；图3为本技术实施例提供的阻抗变换电路的电路图；图4为本技术实施例提供的电平移位电路的电路图；图5为本技术实施例提供的电阻分压电路的电路图；图6为本技术实施例提供的一种数字示波器信号处理的流程图；图7为本技术实施例提供的基准信号的波形图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。图1示出了本技术实施例提供的一种数字示波器，该数字示波器包括信号调理模块、控制器和显示模块，其中，信号调理模块包括阻抗变换电路、电平移位电路和电阻分压电路，阻抗变换电路的输入端连接被测信号，阻抗变换电路、电平移位电路和电阻分压电路依次串联，信号调理模块对被测信号调理后输出给控制器；控制器连接电阻分压电路的输出端，对电阻分压电路的输出信号进行处理，得到波形信息；显示模块连接控制器的输出端，对波形信息进行显示，本实施例提供的数字示波器可以降低制造成本，同时方便携带。进一步地，如图2所示，本实施例中控制器采用的型号为STM32F407，该STM32F407芯片内部的AD转化模块的参考电压为3.3V，因此需要将外部电压控制在0—3.3V之间，本实施例通过信号调理模块将输入电压控制在0—3.3V范围内。进一步地，如图3所示，本实施例中阻抗变换电路采用电压跟随器，电压跟随器包括集成芯片U1A，集成芯片U1A的同相输入端连接被测信号，集成芯片U1A的反相输入端连接集成芯片U1A的输出端，本实施例提供的电压跟随器既可以增强已经衰减的信号的驱动能力，还可以将电压跟随器前后级电路进行隔离，方便后级电路对被测信号进行处理，从而满足电路对高输入阻抗的要求。进一步地，如图4所示，本实施例中电平移位电路采用加法器，加法器包括集成芯片U2A、电阻R6、电阻R7、电阻R8和电阻R9，集成芯片U2A的反相输入端经电阻R6连接集成芯片的输出端，同时集成芯片U2A的反相输入端经电阻R7接地，集成芯片U2A的同相输入端经电阻R8连接电源VCC3，同时集成芯片U2A的同相输入端经电阻R9连接阻抗变换电路的输出端，当被测信号有负电压时，本实施例通过电平移位电路的直流分量将被测信号搬移到正电压范围，方便控制器对被测信号进行采集。进一步地，如图5所示，本实施例中电阻分压电路包括电阻R3和与电阻R3串联的电阻R10，电阻分压电路的一端连接电平移位电路的输出端，电阻分压电路的另一端接地，电阻R10两端的电压输出至控制器，本实施例通过电阻分压电路将被测信号电压降低为控制器内部AD转换模块的参考电压范围内，便于控制器对被测信号进行采集并转换。进一步地，本实施例中显示模块采用TFTLCD显示屏，该显示模块用于显示被测信号的波形、峰值、频率及信号类型。进一步地，数字示波器还包括按键输入模块，按键输入模块用于对显示模块的图像大小进行调整。进一步地，本实施例提供的数字示波器还包括指示灯模块，用于显示对应模块是否正常工作。本实施例还提供了一种数字示波器信号处理方法，应用于上述的数字示波器，包括：获取被测信号的波形信息；将被测信号的模拟量转换为数字量；...

【技术保护点】
1.一种数字示波器，其特征在于，包括：/n信号调理模块，所述信号调理模块包括阻抗变换电路、电平移位电路和电阻分压电路，所述阻抗变换电路的输入端连接被测信号，所述阻抗变换电路、所述电平移位电路和所述电阻分压电路依次串联，所述信号调理模块对所述被测信号调理后输出给控制器；/n控制器，所述控制器连接所述电阻分压电路的输出端，对电阻分压电路的输出信号进行处理，得到波形信息；/n显示模块，所述显示模块连接所述控制器的输出端，对所述波形信息进行显示。/n

【技术特征摘要】
1.一种数字示波器，其特征在于，包括：
信号调理模块，所述信号调理模块包括阻抗变换电路、电平移位电路和电阻分压电路，所述阻抗变换电路的输入端连接被测信号，所述阻抗变换电路、所述电平移位电路和所述电阻分压电路依次串联，所述信号调理模块对所述被测信号调理后输出给控制器；
控制器，所述控制器连接所述电阻分压电路的输出端，对电阻分压电路的输出信号进行处理，得到波形信息；
显示模块，所述显示模块连接所述控制器的输出端，对所述波形信息进行显示。


2.根据权利要求1所述的数字示波器，其特征在于，所述阻抗变换电路采用电压跟随器，所述电压跟随器包括集成芯片U1A，所述集成芯片U1A的同相输入端连接所述被测信号，所述集成芯片U1A的反相输入端连接所述集成芯片U1A的输出端。


3.根据权利要求2所述的数字示波器，其特征在于，所述电平移位电路采用加法器，所述加法器包括集成芯片U2A、电...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁磊，崔渊，宫本兴，黄海，黄成，薛波，王云松，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：新型
国别省市：江苏;32