本發(fā)明公開了一種改進(jìn)放大器結(jié)構(gòu)的低誤差示波器,屬于信號處理設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù):
示波器作為時間域電子測量儀器,在測量領(lǐng)域應(yīng)用極其廣泛,無論是電子電路及電子信息系統(tǒng)的研發(fā)、實驗、培訓(xùn),還是生產(chǎn)制造、故障診斷、試驗檢測等場所,到處都能見到示波器的身影。
隨著信息和通信技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新與發(fā)展,各類行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的不斷引入,通信設(shè)備、計算機(jī)及消費電子等終端產(chǎn)品在研發(fā)、設(shè)計與生產(chǎn)等方面的技術(shù)和環(huán)境要求也越來越高,從而對示波器的應(yīng)用也提出更高要求。
示波器是利用電子示波管的特性,將人眼無法直接觀測的交變電信號轉(zhuǎn)換成圖像,顯示在熒光屏上以便測量的電子測量儀器。它是觀察數(shù)字電路實驗現(xiàn)象、分析實驗中的問題、測量實驗結(jié)果必不可少的重要儀器。
隨著電子技術(shù)的發(fā)展,信號處理技術(shù)的進(jìn)步,現(xiàn)有的設(shè)備和測試儀器對示波器的要求越來越高,如何提高示波器的信號處理精度和準(zhǔn)確性,已成為目前最需要解決的問題。
專利號為201210301583.2,專利名稱為一種示波器,該專利針對現(xiàn)有技術(shù)中問題提出了解決的問題,但是該專利并沒有指出如何就減少顯示信號的誤差而提出相應(yīng)的解決手段。
專利號為201410284448.0,專利名稱為一種示波器,該專利指出了現(xiàn)有技術(shù)示波器存在的問題,但并沒有提出示波器誤差的問題,同時也沒有擴(kuò)展現(xiàn)有示波器的功能。
同時,放大器電路的進(jìn)一步改進(jìn)也是現(xiàn)有技術(shù)中亟待解決的一個實際問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,提供一種改進(jìn)放大器結(jié)構(gòu)的低誤差示波器,采用CPU,CPU的運算能力強(qiáng),處理功能強(qiáng)大,不但強(qiáng)化了示波器的性能,而且增加了很多可以擴(kuò)展的接口,同時本發(fā)明將采樣部分的電路分為多個模塊,分為采樣時鐘、時基電路、晶體振蕩器等,將功能進(jìn)行細(xì)化。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:一種改進(jìn)放大器結(jié)構(gòu)的低誤差示波器,包括衰減器、前置放大器、采樣器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、存儲器、采樣時鐘、時基電路、晶體振蕩器、中央處理器、顯示器和天線模塊;所述衰減器、前置放大器、采樣器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、存儲器、中央處理器、顯示器依次相連;所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器還與采樣時鐘相連,所述時基電路分別與采樣時鐘、晶體振蕩器、中央處理器相連;所述中央處理器還與天線模塊相連;信號進(jìn)入衰減器進(jìn)行衰減后進(jìn)入前置放大器進(jìn)行信號放大,經(jīng)過放大后的信號進(jìn)入采樣器進(jìn)行采樣,經(jīng)過采樣后的信號進(jìn)入模數(shù)轉(zhuǎn)換器,由模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,信號進(jìn)入采樣器的時候,晶體振蕩器為時基電路提供驅(qū)動,時基電路在中央處理器的控制下產(chǎn)生脈沖信號,提供給采樣時鐘,采樣時鐘為采樣器提供采樣時的時鐘基準(zhǔn),存儲器將轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號的信號進(jìn)行儲存,進(jìn)入中央處理器處理后通過顯示屏進(jìn)行顯示;信號經(jīng)過中央處理器處理后通過天線模塊發(fā)送出去。
所述前置放大器的具體電路結(jié)構(gòu)包括第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第五電容、第六電容、第七電容、第八電容、第九電容、第十電容、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第十一電阻、第十二電阻,第一三極管、第二三極管、第三三極管、第四三極管,其中,所述第一電容分別連接第八電容的一端、第六電阻的一端、第一三極管的基極;所述第八電容的另一端連接第一電阻的一端,所述第一電阻的另一端連接第四電容的一端,所述第四電容的另一端連接第十電阻的一端,所述第十電阻的另一端分別連接第九電阻的一端、第七電容的一端;所述第七電容的另一端連接第十二電阻的一端;所述第九電阻的另一端分別連接第六電容的一端、第十一電阻的一端;所述第十一電阻的另一端連接第三三極管的發(fā)射極;所述第三三極管的基極連接第六電容的另一端;所述第三三極管的集電極連接第二電阻的一端;所述第二電阻的另一端分別連接第二三極管的發(fā)射極、第十電容的一端、第四三極管的基極;所述第四三極管的發(fā)射極連接第十二電阻的另一端;所述第四三極管的集電極連接第三電容的一端;所述第三電容的另一端分別連接第七電阻的一端、第五電阻的一端、第九電容的一端、第三電阻的一端、第六電阻的另一端;所述第七電阻的另一端連接第十電容的另一端;所述第五電阻的另一端連接第二三級管的集電極;第二三極管的基極連接第五電容的一端;所述第五電容的另一端連接第一三極管的集電極、第三電阻的另一端;所述第一三極管的發(fā)射極連接第二電容的一端;所述第二電容的另一端分別連接第八電阻的一端、第四電阻的一端;所述第四電阻的另一端連接第九電容的另一端;所述第八電阻的另一端分別連接第六電容的另一端、第三三極管的基極。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案,所述衰減器采用的芯片型號為FAC0603。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案,所述中央處理器采用CPU,所述CPU的型號為MT6129。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案,所述天線模塊中采用的天線為微帶貼片天線。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案,還包括鍵盤,所述鍵盤與中央處理器相連。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案,還包括濾波器,所述濾波器設(shè)置于衰減器和前置放大器之間,經(jīng)由衰減器輸出的信號經(jīng)過濾波器的濾波后進(jìn)入前置放大器進(jìn)行放大。
本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下技術(shù)效果:本發(fā)明采用CPU,CPU的運算能力強(qiáng),處理功能強(qiáng)大,不但強(qiáng)化了示波器的性能,而且增加了很多可以擴(kuò)展的接口,同時本發(fā)明將采樣部分的電路分為多個模塊,分為采樣時鐘、時基電路、晶體振蕩器等,將功能進(jìn)行細(xì)化,有利于減少內(nèi)部電路的誤差,提高操作效率,內(nèi)部設(shè)置更加人性化,設(shè)計新穎,值得推廣。改進(jìn)了放大器的結(jié)構(gòu),進(jìn)一步提高了放大器的工作效率。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的電路模塊連接示意圖。
圖2是本發(fā)明中,前置放大器的具體電路圖,其中:C1-C10分別表示第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第五電容、第六電容、第七電容、第八電容、第九電容、第十電容,R1-R12分別表示第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第十一電阻、第十二電阻,D1-D4分別表示第一三極管、第二三極管、第三三極管、第四三極管。
具體實施方式
下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施方式,所述實施方式的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施方式是示例性的,僅用于解釋本發(fā)明,而不能解釋為對本發(fā)明的限制。
本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是,本發(fā)明中涉及到的相關(guān)模塊及其實現(xiàn)的功能是在改進(jìn)后的硬件及其構(gòu)成的裝置、器件或系統(tǒng)上搭載現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的計算機(jī)軟件程序或有關(guān)協(xié)議就可實現(xiàn),并非是對現(xiàn)有技術(shù)中的計算機(jī)軟件程序或有關(guān)協(xié)議進(jìn)行改進(jìn)。例如,改進(jìn)后的計算機(jī)硬件系統(tǒng)依然可以通過裝載現(xiàn)有的軟件操作系統(tǒng)來實現(xiàn)該硬件系統(tǒng)的特定功能。因此,可以理解的是,本發(fā)明的創(chuàng)新之處在于對現(xiàn)有技術(shù)中硬件模塊的改進(jìn)及其連接組合關(guān)系,而非僅僅是對硬件模塊中為實現(xiàn)有關(guān)功能而搭載的軟件或協(xié)議的改進(jìn)。
本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是,本發(fā)明中提到的相關(guān)模塊是用于執(zhí)行本申請中所述操作、方法、流程中的步驟、措施、方案中的一項或多項的硬件設(shè)備。所述硬件設(shè)備可以為所需的目的而專門設(shè)計和制造,或者也可以采用通用計算機(jī)中的已知設(shè)備或已知的其他硬件設(shè)備。所述通用計算機(jī)有存儲在其內(nèi)的程序選擇性地激活或重構(gòu)。
本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解,除非特意聲明,這里使用的單數(shù)形式“一”、“一個”、“所述”和“該”也可包括復(fù)數(shù)形式。應(yīng)該進(jìn)一步理解的是,本發(fā)明的說明書中使用的措辭“包括”是指存在所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件,但是并不排除存在或添加一個或多個其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。應(yīng)該理解,當(dāng)我們稱元件被“連接”或“耦接”到另一元件時,它可以直接連接或耦接到其他元件,或者也可以存在中間元件。此外,這里使用的“連接”或“耦接”可以包括無線連接或耦接。這里使用的措辭“和/或”包括一個或更多個相關(guān)聯(lián)的列出項的任一單元和全部組合。
本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解,除非另外定義,這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是,諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義,并且除非像這里一樣定義,不會用理想化或過于正式的含義來解釋。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明:本發(fā)明的電路模塊連接示意圖如圖1所示,包括衰減器、前置放大器、采樣器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、存儲器、采樣時鐘、時基電路、晶體振蕩器、中央處理器、顯示器和天線模塊;所述衰減器、前置放大器、采樣器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、存儲器、中央處理器、顯示器依次相連;所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路還與采樣時鐘相連,所述時基電路分別與采樣時鐘、晶體振蕩器、中央處理器相連;所述中央處理器還與天線模塊相連;信號進(jìn)入衰減器進(jìn)行衰減后進(jìn)入前置放大器進(jìn)行信號放大,經(jīng)過放大后的信號進(jìn)入采樣器進(jìn)行采樣,經(jīng)過采樣后的信號進(jìn)入模數(shù)轉(zhuǎn)換器,由模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,信號進(jìn)入采樣器的時候,晶體振蕩器為時基電路提供驅(qū)動,時基電路在中央處理器的控制下產(chǎn)生脈沖信號,提供給采樣時鐘,采樣時鐘為采樣器提供采樣時的時鐘基準(zhǔn),存儲器將轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號的信號進(jìn)行儲存,進(jìn)入中央處理器處理后通過顯示屏進(jìn)行顯示;信號經(jīng)過中央處理器處理后通過天線模塊發(fā)送出去。
本發(fā)明中,前置放大器的具體電路圖如圖2所示,所述前置放大器的具體電路結(jié)構(gòu)包括第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第五電容、第六電容、第七電容、第八電容、第九電容、第十電容、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第十一電阻、第十二電阻,第一三極管、第二三極管、第三三極管、第四三極管,其中,所述第一電容分別連接第八電容的一端、第六電阻的一端、第一三極管的基極;所述第八電容的另一端連接第一電阻的一端,所述第一電阻的另一端連接第四電容的一端,所述第四電容的另一端連接第十電阻的一端,所述第十電阻的另一端分別連接第九電阻的一端、第七電容的一端;所述第七電容的另一端連接第十二電阻的一端;所述第九電阻的另一端分別連接第六電容的一端、第十一電阻的一端;所述第十一電阻的另一端連接第三三極管的發(fā)射極;所述第三三極管的基極連接第六電容的另一端;所述第三三極管的集電極連接第二電阻的一端;所述第二電阻的另一端分別連接第二三極管的發(fā)射極、第十電容的一端、第四三極管的基極;所述第四三極管的發(fā)射極連接第十二電阻的另一端;所述第四三極管的集電極連接第三電容的一端;所述第三電容的另一端分別連接第七電阻的一端、第五電阻的一端、第九電容的一端、第三電阻的一端、第六電阻的另一端;所述第七電阻的另一端連接第十電容的另一端;所述第五電阻的另一端連接第二三級管的集電極;第二三極管的基極連接第五電容的一端;所述第五電容的另一端連接第一三極管的集電極、第三電阻的另一端;所述第一三極管的發(fā)射極連接第二電容的一端;所述第二電容的另一端分別連接第八電阻的一端、第四電阻的一端;所述第四電阻的另一端連接第九電容的另一端;所述第八電阻的另一端分別連接第六電容的另一端、第三三極管的基極。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案,所述衰減器采用的芯片型號為FAC0603。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案,所述中央處理器采用CPU,所述CPU的型號為MT6129,CPU相比于單片機(jī)而言,性能更加齊全,內(nèi)部結(jié)構(gòu)也更復(fù)雜,能夠?qū)崿F(xiàn)的功能也更多,在處理信號中速度會更快。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案,所述天線模塊中采用的天線為微帶貼片天線,微帶貼片天線使用最廣泛,其體積可以做到很小,信號頻率比較準(zhǔn)確。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案,還包括鍵盤,所述鍵盤與中央處理器相連。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案,還包括濾波器,所述濾波器設(shè)置于衰減器和前置放大器之間,經(jīng)由衰減器輸出的信號經(jīng)過濾波器的濾波后進(jìn)入前置放大器進(jìn)行放大。
所述顯示器為觸摸屏,中央處理器內(nèi)設(shè)有操作界面,通過顯示屏顯示,用于操作。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案,所述采樣時鐘采用的芯片為DS1302,該芯片可直接與單片機(jī)相連,實現(xiàn)時鐘,避免了以往的在單片機(jī)內(nèi)部單獨設(shè)置時鐘的問題,出現(xiàn)問題便于查找。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案,還包括鍵盤,所述鍵盤與中央處理器相連,本發(fā)明中的顯示器有觸屏操作功能,加入鍵盤后兩者配合工作,使用時更加方便,提高操作效率,在一方出現(xiàn)問題時,有備選方案。
上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式作了詳細(xì)說明,但是本發(fā)明并不限于上述實施方式,在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi),還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化。以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實施例而已,并非對本發(fā)明作任何形式上的限制,雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上,然而并非用以限定本發(fā)明,任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi),當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例,但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì),在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),對以上實施例所作的任何簡單的修改、等同替換與改進(jìn)等,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。