便携可显示的信号分析仪制造技术

本实用新型专利技术提出了一种便携可显示的信号分析仪，包括FPGA、与所述FPGA连接的电平调理模块以及与所述FPGA连接的显示模块，所述电平调理模块接收待分析信号并对其进行电平转化后发送至所述FPGA，所述FPGA对待分析的数字信号进行逻辑分析，模拟信号进行时频分析，并将分析结果显示于显示模块上。该便携可显示的信号分析仪采用电平调理模块将待分析信号的电压进行转化，对FPGA的I O口进行保护，FPGA对待分析信号进行分析后，直接显示于显示模块上，克服了传统信号分析仪在室外使用不便于显示的问题。的问题。的问题。

Portable and displayable signal analyzer

【技术实现步骤摘要】
便携可显示的信号分析仪


[0001]本技术涉及信号分析仪领域，具体涉及一种便携可显示的信号分析仪。

技术介绍

[0002]逻辑分析仪是分析数字系统逻辑关系的仪器。逻辑分析仪是属于数据域测试仪器中的一种总线分析仪，即以总线(多线)概念为基础，同时对多条数据线上的数据流进行观察和测试的仪器，这种仪器对复杂的数字系统的测试和分析十分有效。逻辑分析仪是利用时钟从测试设备上采集和显示数字信号的仪器，最主要作用在于时序判定。
[0003]现在市面上的逻辑分析仪要么是大型仪器，实验室用，要么就是需要外接电脑端进行显示，在实际需要分析的时候，特别是室外，使用极不方便、灵活。而且功能单一，仅仅只对数字信号进行分析，对模拟信号则需要其他仪器才可以进行时频分析，这样在室外作业时更加的不方便。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本技术的目的是提供一种便携可显示的信号分析仪。
[0005]为了实现本技术的上述目的，本技术提供了一种便携可显示的信号分析仪，包括FPGA、与所述FPGA连接的电平调理模块以及与所述FPGA连接的显示模块，所述电平调理模块接收待分析信号并对其进行电平转化后发送至所述FPGA，所述FPGA对待分析信号进行逻辑分析并将分析结果显示于显示模块上。
[0006]该便携可显示的信号分析仪采用电平调理模块将待分析的数字信号的电压进行转化，对FPGA的IO口进行保护，FPGA对待分析的数字信号进行逻辑分析后，直接显示于显示模块上，克服了传统逻辑分析仪在室外使用不便于显示的问题。
[0007]该便携可显示的信号分析仪的优选方案，所述电平调理模块输出端还连接ADC模块输入端，所述ADC模块输出端连接所述FPGA的待分析信号输入端。
[0008]ADC模块对待分析的模拟信号进行模数转换，即该信号分析仪不仅可以对数字信号进行多通道采样后进行逻辑分析，在显示模块上呈现的是数字信号的逻辑关系，也可以对模拟信号用ADC模块进行采样之后进行时频分析，比如FFT等，最后在显示模块上呈现的是模拟信号的幅频特性曲线,即该信号分析仪不仅是多路数字信号的逻辑分析仪，还是多路模拟信号的时频分析仪，可适用于需要分析模拟信号的幅频特性时，克服了传统逻辑分析仪功能单一的问题。该优选方案中，电平调理模块将待分析信号的电压进行转化，保护FPGA的IO口和ADC模块。
[0009]该便携可显示的信号分析仪的优选方案，所述显示模块包括串口屏。FPGA内部进行简易的时序分析，将n路波形在串口屏上同时显示。这适用于室外作业，处理分析信号时。
[0010]该便携可显示的信号分析仪的优选方案，所述显示模块包括DAC模块和加法器，所述FPGA信号输出端连接所述DAC模块输入端，所述DAC模块输出端输出两路波形，一路直接
连接至示波器，另一路连接至加法器输入端，所述加法器输出端连接所述示波器。这适用于当仅仅需要n路信号同时在示波器观察，分析波形，而示波器的通道数目不够时。
[0011]该便携可显示的信号分析仪的优选方案，所述FPGA的串口输出端连接至PC端。这适用于需要进行精确的时序分析，信号协议分析，实验信号数据存储时。
[0012]该便携可显示的信号分析仪的优选方案，所述电平调理模块包括TTL信号调理电路，该TTL信号调理电路包括NPN型三极管，所述待分析信号经第一电阻后输入至所述NPN型三极管的基极，所述NPN型三极管的发射极接地，在NPN型三极管的集电极与基极之间连接有第二电阻，在NPN型三极管的发射极与基极之间连接有第三电阻，在NPN型三极管的集电极与VCC电源之间连接有第四电阻，NPN型三极管的集电极连接至FPGA的待分析信号输入端或ADC模块输入端。该电平调理模块结构简单，成本低廉。
[0013]本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0014]本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0015]图1是便携可显示的信号分析仪的原理框图；
[0016]图2是多路波形X
‑
Y展开原理；
[0017]图3是多路波形示波器显示效果；
[0018]图4是TTL信号调理电路原理图。
具体实施方式
[0019]下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0020]在本技术的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0021]如图1所示，本技术提供了一种便携可显示的信号分析仪的实施例，其包括FPGA、与FPGA连接的电平调理模块以及与FPGA连接的显示模块，电平调理模块接收待分析信号并对其进行电平转化后发送至FPGA，FPGA对待分析信号进行逻辑分析并将分析结果显示于显示模块上。
[0022]本实施例中的FPGA优选但不限于采用Cyclone II代FPGA芯片来完成简易信号分析仪的设计需求，电平调理模块的目的是将需要监测的并行信号(即待分析信号)电平转化为0
‑
3.3V之间，以保护FPGA的IO口，分析过后显示于显示模块上。这里的需要监测的并行信号为数字信号。
[0023]本实施例提供三种显示模式，以满足不同的速度与场合。具体如下：
[0024]第一种，显示模块包括串口屏，FPGA内部进行简易的时序分析后，将n路波形在串口屏上同时显示。
[0025]第二种，显示模块包括DAC模块和加法器，FPGA信号输出端连接DAC模块输入端，DAC模块输出端输出两路波形，一路直接连接至示波器，另一路连接至加法器输入端，该加法器输出端连接示波器。DAC模块输出两路波形，利用模拟示波器的X
‑
Y模式，显示输入信号波形，利用示波器来进行信号分析。如图2和图3所示，一路为固定周期的稳定斜升波，用于X通道的扫描显示，一路为n阶的阶梯波与n路信号的叠加波形，用于Y通道的扫描显示，n为输入信号的维度，该显示模式可以将多路信号同时在示波器上显示与分析。
[0026]第三种，FPGA的串口输出端连接至PC端。直接采用串口输出，利用PC端的上位机显示输出波形，在上位机上进行输入信号协议选择，时序分析。
[0027]实际使用时，可根据需求与场合选择合适的显示模式，需要进行精确的时序分析，信号协议分析，可以采用PC端进行显示；如果仅仅需要n路信号同时在示波器观察，分析波形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种便携可显示的信号分析仪，其特征在于，包括FPGA、与所述FPGA连接的电平调理模块以及与所述FPGA连接的显示模块，所述电平调理模块接收待分析信号并对其进行电平转化后发送至所述FPGA，所述FPGA对待分析信号进行逻辑分析并将分析结果显示于显示模块上。2.根据权利要求1所述的便携可显示的信号分析仪，其特征在于，所述电平调理模块输出端还连接ADC模块输入端，所述ADC模块输出端连接所述FPGA的待分析信号输入端。3.根据权利要求1所述的便携可显示的信号分析仪，其特征在于，所述显示模块包括串口屏。4.根据权利要求1所述的便携可显示的信号分析仪，其特征在于，所述显示模块包括DAC模块和加法器，所述FPGA信号输出端连接所述DAC模块输入端，所述DAC模块输出端...

【专利技术属性】
技术研发人员：董成，
申请(专利权)人：武汉国电武仪电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：