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    28

    6  软件总体设计 30

    7  本文的创新和不足之处 31

    7.1  本文的创新 31

    7.2  本文的不足之处 31

    结  论 33

    致  谢 34

    参考文献 35

    1  绪论

    1.1  选题的背景和发展现状

    1.1.1  选题的背景

    诺贝尔奖得主布朗在1897年发明了世界上第一台阴极射线管示波器,其影响之巨大,以至于130多年后的今天我们中的有些人仍称CRT为布朗管。示波器的出现无疑给当时的测量技术带来了巨大的变化,并进而引发了测量技术的革命,自第一台模拟示波器问世以来,模拟示波器的发展越来越快,功能也越来越强大。但很快这种模拟示波器就遇到了发展的瓶颈,模拟示波器如果想要提高带宽,就需要全面提高示波管、垂直放大和水平扫描的参数。这就需要更先进的工艺,更精确的制造设备才能完成,这些苛刻的对于技术的要求无疑阻碍了模拟示波器的更新换代。也自然促进了人们寻求新的解决途径的行动。

    直到上世纪70年底,英国人发明了第一台数字示波器,示波器从此走向了自动化、高精准、通用化的道路。数字示波器若想要提高带宽,则只需要提高其AD转换器的性能即可,对后来的处理电路没有更多要求,加上数字示波器还有储存和多种触发功能,以及数倍于模拟示波器的处理速度。模拟示波器开始退向后台,在中高端市场让位于数字示波器。而数字示波器也迎来了发展的黄金时期,在微型计算机和通用仪器接口兴起之后,将数字示波器的发展推向了一个新的水平。微型计算机的发展推动了示波器采样与处理速度的提升,并使得示波器的开发更加迅速,换代更快,而各种外围电路的出现也大大提高了示波器的易用度,随着信息科技的发展,人们对于示波器有了新的测量需要和要求,数字示波器的功能也从时域分析扩展到了频域分析。而示波器的内核也逐渐开始模块化和通用化[1]。

    到了90年代之后,信息产业开始兴起,并在集成电路(IC)的陪伴下得到了高速发展,多元化的需求使得芯片走向了集成化的道路。芯片中大量存在着混合信号和数字信号,因为这样做能够有效的缩减成本,压缩电路外形和尺寸。混合信号的发展,也就推动了相应测量仪器的发展。1996年Agilent公司的前身(HP Technology)推出了第一款混合信号示波器,与数字示波器相比,混合信号示波器能在一块屏幕上同时观察模拟信号和数字信号,为使用者提供了极大的便利[2]。

    为巩固四年所学的知识,我选择混合信号示波器硬件电路设计这个题目作为毕业设计题目,利用自己所学的电路知识设计一款简易混合信号示波器。

    1.1.2  国外发展现状

    1.2  混合信号示波器原理及性能参数

    1.2.1  混合信号示波器原理

    混合信号示波器基于采样原理,采样后利用AD转换技术和波形转换技术捕捉和测量信号。它先利用AD电路对信号进行高速采样,之后直接输出给主控单片机进行信号处理和显示,并还能进一步对信号进行实时分析。

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