一种数字存储示波器增益校正装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种数字存储示波器增益校正装置，采用被校正的数字存储示波器的ＵＳＢ接口供电，电源模块将其转换成稳定的输出电压，供给处理器单元、校正信号产生单元，这样不需要额外电源。此外，处理器单元通过通讯接口单元与被校正的数字存储示波器进行通讯，获得校正命令，并产生相应档位的控制字，输出给校正信号产生单元，产生被校正的数字存储示波器正在校正档位下需要输入的直流电压校正信号，并输出给被校正的数字存储示波器正在校正通道的输入端，被校正的数字存储示波器自动校正正在校正通道正在校正档位下的增益。由于不需要额外电源，加之只校正示波器各档位增益，具有功耗低、体积小、携带方便，硬件实现代价低，性价比高等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数字存储示波器
，具体来讲，涉及一种用于数字存储示波器增益校正的装置。
技术介绍
数字存储示波器通过高速模数转换器，即ADC把连续变化的被测模拟信号转换为 离散的波形数据，并对该波形数据进行存储、处理，然后重现波形，使得用户能够在时域上 直观地观察被测信号。 ADC是一种将模拟信号转换成相应数字信号的器件。ADC的输入信号是在时间上 和幅度上都连续变化的模拟信号，输出信号则是在时间上和幅度上都是离散的数字信号。 由于ADC的输入范围都比较小，通常在1V卯左右，不可能满足示波器小到几毫伏、大到几十 上百伏的输入范围，所以必须设计信号调理通道对信号进行不失真的处理，如对小信号进 行放大、对大信号进行衰减。信号调理通道主要包括交直流耦合、阻抗变换网络、增益调节 电路等。 增益调节电路，主要用到增益可调放大器。随着使用环境，如温度的变化，增益可 调放大器以及其他元器件老化，可能使示波器出现零点漂移、增益偏差，导致测量误差较 大，这就需要对示波器增益进行校正。 通常数字存储示波器需要校正以下两种情况基线偏移，即开路时基线不在中心 与幅度增益误差较大。校正数字示波器增益的基本思想就是给示波器输入校正信号，对每 个垂直档位进行校正。信号调理通道中会设计相应的调节电路，在输入校正信号后，调节各 档位的实际增益，确保校正信号在该档位能够测量准确。校正完成后，保存各档位相应的增 益控制数值，以供下次开机初始化时读取。通常，对数字存储示波器的增益校正有两种方 式， 一种是通过手动方式进行，即由人为参与，依靠专用的校正设备进行校正；另一种是自 动校正方式，即不需人为参与，通过相应的校正电路及编制相应的自动控制软件，实现数字 示波器的自动校正。在自动校正方式中，数字存储示波器内部有相应的自校正程序，其处理 器需要判断ADC采集校正信号输出的数据是否为量化后的校正信号，再调节该档位的实际 增益，使ADC采集数据稳定于量化后的校正信号，最后保存该档位的实际增益值，供下次开 机初始化时读取。 目前使用的示波器校正仪，设计目标是面向绝大多数的数字式和模拟式示波器， 提供完全校准示波器性能所需要的各种功能，包括检验幅度、时间、带宽，通道瞬态响应、标 准视频信号等。此类仪器虽然功能全面，精度高，但其不足之处是价格非常昂贵，且结构复 杂、系统庞大、占用的台面面积较大、功耗大，不方便携带以及现场使用。对于在数字存储示 波器生产线上进行校正，投入较大，需要专业的技术人员操作，不利于数字存储器的大规模 生产。 数字存储示波器产品现在都具有自动校正功能，用来校正因为器件长期漂移、环 境变化等原因带来的误差。这种办法是将校正装置设计在示波器内部，由软件控制内部相应电路产生校正信号，并先后送到相应通道进行校正。此方法非常方便用户的使用，但缺点 是生产过程较复杂，可靠性不高。首先是出厂前需要对每台示波器自校正硬件电路进行检 测和标定，对小信号进行标定难度较大，过程较为复杂；其次随着使用时间的不断增加，示 波器内部校正电路自身也会不断老化，此时内部校正电路校正信号已经不准确，执行相应 的自校正过程已经失去意义，用户要实现对数字示波器的校正只能送到厂家维修或者专门 的校准单位，给用户带来不便。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中数字存储示波器增益校正装置的不足，提供一种体积小、重量轻、易于携带、使用方便的数字存储示波器增益校正装置。 为实现上述目的，本专利技术的数字存储示波器增益校正装置，其特征在于，包括 —通讯接口单元，用于连接被校正的数字存储示波器的USB接口 ，获取被校正的数字存储示波器发送的各垂直档位的校正命令，并转换输出； —处理器单元，连接到通讯接口单元，用于接收通讯接口单元转换输出的校正命 令，产生相应档位的控制字； —校正信号产生单元，连接到处理器单元，用于接收处理器单元产生的控制字，产 生被校正的数字存储示波器正在校正档位下需要输入的直流电压校正信号，并输出给被校 正的数字存储示波器正在校正通道的输入端，被校正的数字存储示波器自动校正正在校正 通道正在校正档位下的增益； —电源模块，用于连接被校正的数字存储示波器的USB接口，获取5V电源并转换 成稳定的输出电压，供给处理器单元、校正信号产生单元。 本专利技术的专利技术目的是这样实现的。 目前主流的数字存储示波器已经具备USB (通用串行总线)接口 ，能够实现波形存 储与回放，波形数据导出，系统在线更新等，这方便了用户使用。基于这种特点，从实际需求 出发，总结了专用示波器校准仪和示波器内部自校正的不足，专利技术了一种USB接口的数字 存储示波器增益校正装置。 本专利技术的数字存储示波器增益校正装置采用被校正的数字存储示波器的USB接 口供电，电源模块将其转换成稳定的输出电压，供给处理器单元、校正信号产生单元，这样 不需要额外电源。此外，处理器单元通过通讯接口单元与被校正的数字存储示波器进行通 讯，获得校正命令，并产生相应档位的控制字，输出给校正信号产生单元，产生被校正的数 字存储示波器正在校正档位下需要输入的直流电压校正信号，并输出给被校正的数字存储 示波器正在校正通道的输入端，被校正的数字存储示波器自动校正正在校正通道正在校正 档位下的增益。由于不需要额外电源，加之只校正示波器各档位增益，本专利技术的数字存储示 波器增益校正装置只设计了一个产生直流电压校正信号的校正信号产生单元，因此，功耗 低、体积小、携带方便，硬件实现代价低，性价比高，不再需要专业技术人员使用复杂、昂贵 的示波器校正仪对DS0进行增益校正，有利于应用到DS0生产线上对出厂产品进行增益校 正，也便于现场对DSO各档位进行及时增益检查和校正，减少了因维护示波器所附加的搬 移和操作，实用价值较高。另外，本专利技术的数字存储示波器增益校正装置只需要与具有USB 接口和相应校正软件的被校正的数字存储示波器相连接，即可自动完成各个垂直档位的校正，因此，使用非常方便。 附图说明 图1是本专利技术数字存储示波器增益校正装置的一种具体实施方式原理框图； 图2是图1所示数字存储示波器增益校正装置的人机交互接口框图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便更好地理解本专利技术。需要 特别提醒注意的是，在以下的描述中，当采用已知功能和设计的详细描述也许会淡化本发 明的主要内容时，这些描述在这儿将被忽略。 实施例 图1是本专利技术数字存储示波器增益校正装置的一种具体实施方式原理框图。 在本实施例中，如图1所示，本专利技术数字存储示波器增益校正装置包括通讯接口 单元1、处理器单元2、校正信号产生单元3以及电源模块4。 通讯接口单元1连接被校正的数字存储示波器的USB接口，获取被校正的数字存 储示波器发送的各垂直档位的校正命令，并转换输出到处理器单元2 ;处理器单元2产生相 应的控制字给校正信号产生单元3，校正信号产生单元3产生被校正的数字存储示波器正 在校正档位下需要输入的直流电压校正信号，并输出给被校正的数字存储示波器正在校正 通道的输入端，校正的数字存储示波器自动校正正在校正通道正在校正档位下的增益。 电源模块4连接到被校正的数字存储示波器的USB接口 ，获取5V电源并转换成稳 定的输出电压，供给处理器单元2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字存储示波器增益校正装置，其特征在于，包括：　　　　一通讯接口单元，用于连接被校正的数字存储示波器的ＵＳＢ接口，获取被校正的数字存储示波器发送的各垂直档位的校正命令，并转换输出；　　　　一处理器单元，连接到通讯接口单元，用于接收通讯接口单元转换输出的校正命令，产生相应档位的控制字；　　　　一校正信号产生单元，连接到处理器单元，用于接收处理器单元产生的控制字，产生被校正的数字存储示波器正在校正档位下需要输入的直流电压校正信号，并输出给被校正的数字存储示波器正在校正通道的输入端，被校正的数字存储示波器自动校正正在校正通道正在校正档位下的增益；　　　　一电源模块，用于连接被校正的数字存储示波器的ＵＳＢ接口，获取５Ｖ电源并转换成稳定的输出电压，供给处理器单元、校正信号产生单元。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邱渡裕，曾浩，张沁川，向川云，李虎，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]