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我们将手把手地指导你制作数字存储示波器,涵盖硬件设计、源代码以及装配指南等内容。

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简介:
前言:数字存储示波器(Digital Storage oscilloscopes-DSO)是一种通过数字编码方式对信号进行储存的技术。泰克公司(Tektronix)于2010年推出TDS1000C-SC数字存储示波器,该机型专为中国市场设计,并集成了更丰富的功能和更卓越的性能,作为入门级产品。截至2012年6月,TDS系列数字存储示波器凭借其在数字实时采样方面的出色表现,以及其提供的多样的分析功能和直观易懂的操作界面,成功获得了“全球最受欢迎的示波器”的称号。目前,我们向网友推荐一款自行设计的数字存储示波器方案,期望通过此文档指导网友们自主设计和构建属于自己的示波器设备。 数字存储示波器介绍:该数字存储示波器套件旨在服务于电子专业教学和实践训练环节。它采用了ARM Cortex-M3处理器以及彩色TFT屏幕,并以其电路结构简单、可靠性高、制作难度适中以及较高的制作成功率而著称。该套件重点突出了示波器的电路特性,使学生在掌握实际制作技能的同时,能够深入理解示波器的整体结构和运行原理。此外,该示波器本身具备良好的实用价值;完成制作后,学生将获得一台有用的工具,这对于他们日后的电子技术学习将带来极大的帮助。该示波器制作套件包含以下内容: 该示波器制作套件的主要特点在于其说明资料的完整性和详尽程度,其中包含了电路图、详细的制作指导、使用说明以及故障排除方法等信息。同时,该套件也因其较高的制作成功率而备受认可。套件的核心采用了ARM Cortex-M3处理器(STM32F103C8),并配备了一块2.4英寸彩色TFT显示屏,可作为ARM开发试验平台使用。此外,还提供了源程序供有能力的朋友进一步利用;基于此套件进行二次开发是完全可行的,例如可以将它改造成毫伏表或数据记录仪等多种应用设备。 该电路设计简洁且可靠性高,并且价格相对较低。 以下是数字存储示波器的主要参数:最高实时取样率达到1Msps(百万采样每秒),精度为12Bit;取样缓冲器的深度为1024字节。模拟频带宽度范围为0 – 200KHz;垂直灵敏度可调节范围为10mV/Div – 5V/Div (采用1-2-5分档递进),并带有指示输入阻抗为1MΩ。最高输入电压可达50Vpp(使用1:1探头),或400Vpp(使用10:1探头)。耦合方式包括DC/AC/GND三种模式。水平时基范围可调节为10μs/Div – 50s/Div (同样采用1-2-5分档递进)。该示波器支持自动、常规和单次触发模式,方便捕捉瞬间的波形变化。触发电平位置可以进行调整并提供指示显示触发之前的波形 (负延迟)。此外还具备冻结波形显示 (HOLD 功能)。内置了 1KHz / 3.3V 方波测试信号源, 可实时显示采集到的波形的频率、周期、脉宽、占空比、最大值、最小值、平均值、峰峰值和有效值等信息. 该数字存储示波器的最终实物图如下: 源文出处:https://www.jyetech.com/Products/LcdScope/e138.php

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客服
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  • (含说明)-电路方案
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    本项目详细介绍如何构建一款数字存储示波器,涵盖硬件设计、源代码编写以及详细装配指南等内容,帮助电子爱好者和工程师快速掌握相关技术。 数字存储示波器(DSO)是一种将信号以数字编码形式储存的设备。泰克公司于2010年在中国市场推出了一款名为TDS1000C-SC的入门级数字存储示波器,凭借其出色的实时采样性能和多样化的分析功能以及直观的操作界面,在全球范围内赢得了“最受欢迎示波器”的美誉。 这里推荐一款专为电子专业教学及实训设计的数字存储示波器套件。该套件采用ARM Cortex-M3处理器并配以彩色TFT屏幕,具有电路简单可靠、制作难度适中且成功率高的特点,能帮助学生深入了解和掌握示波器的工作原理及其结构。 这款套件包含详细的说明资料,包括但不限于电路图、操作指南及故障排除方法。此外,它还支持二次开发——有能力的用户可以基于现有平台进行拓展应用,例如将其改造成毫伏表或数据记录仪等设备。 该数字存储示波器的主要参数如下: - 最高实时取样率:1Msps - 精度:12位 - 取样缓冲深度:1024字节 - 模拟频率带宽范围:0 - 200KHz - 垂直灵敏度设置范围为从10mV/Div到5V/Div,以1、2、5的倍数递增。 - 可调节垂直位移并显示指示值。 - 输入阻抗设定为1MΩ;最高输入电压分别为使用1:1探针时的±50伏峰峰值和使用10:1探针时的±400伏峰峰值。 - 支持DC、AC及接地三种耦合模式选择,具备自动触发、常规与单次捕捉波形等特性,并可调节触发电平位置。 - 水平时基范围从10μs/Div至50秒/Div,同样采用递增方式设定。 - 仪器内置了1KHz和3.3V的方波信号源用于测试目的。 - 实时显示采集到的数据包括频率、周期、脉宽等参数。 通过这款套件制作出的实际数字示波器具有很高的实用价值。
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    本手册详尽讲解了如何设计FIR数字滤波器,涵盖理论基础与实践操作。通过逐步引导帮助读者掌握关键步骤和技巧,适用于初学者及进阶学习者。 《手把手教你设计FIR数字滤波器》 在数字信号处理领域,FIR(有限冲击响应)滤波器是一种广泛应用的工具,它可以用来改变信号的频域特性,例如去除噪声或突出特定频率成分。本段落将详细阐述FIR滤波器的设计过程及其相关理论。 1. 滤波器的基本概念与转换 滤波器本质上是一个传递函数,它通过调整不同频率上的信号幅度来实现滤波效果。在数学表述中,滤波器的传递函数可以用s域表示,在连续信号的情况下是时域信号的拉普拉斯变换。对于数字滤波器而言,我们需将这一过程离散化处理,即进行采样操作。根据香农采样定理的要求,采样频率必须超过信号最高频率的两倍以避免混叠现象的发生。 2. FIR滤波器的线性相位特性 FIR滤波器的重要特点之一是其能够保持线性相位关系,这保证了经过该类滤波处理后的输出不会出现不必要的相位扭曲。如果对于一个长度为N的FIR滤波器来说,它的系数是以中心对称的方式分布的话,则这个滤波器在频域中将表现出理想的线性相位特性。具体而言,在奇数个系数的情况下会产生π/2的初始相移;而在偶数情况下则不产生任何额外的相移。 3. 理想滤波器特性 理想状态下的数字滤波器在其频率响应上呈现为矩形窗函数,即在期望通带内幅值恒定为1,在其他频段内完全衰减至0。理论上讲,理想的时域表示形式可以通过傅里叶逆变换获得,并且会表现为一个冲激信号的形式。然而,在实际应用中由于滤波器长度的限制,我们需要借助窗函数来截断理想响应曲线,这会导致过渡带宽增加以及相位失真的现象。 4. FIR滤波器设计过程 在设计FIR数字滤波器时通常需要遵循以下步骤: a. 确定所需的滤波性能指标,包括通带截止频率、阻带起始频率及衰减要求等。 b. 选择合适的窗函数类型,例如矩形窗或汉明窗等,用来控制过渡区域的宽度和滚降速率。 c. 计算理想化的矩形响应,并利用选定的窗函数进行截断处理。 d. 利用傅里叶变换将时域中的窗口转换为频域表示形式,从而获得实际滤波器系数值。 e. 对设计结果进行全面评估并作出必要的调整优化工作以确保满足所有性能要求。 通过上述过程可以实现符合特定需求的FIR数字滤波器的设计。在现代软件工具如MATLAB的支持下,我们可以使用内置的功能模块来简化这一复杂任务的操作流程。理解这些基础知识对于掌握有效的滤波器设计方法至关重要。本段落提供了一个基础性的指导框架,但进一步的学习和实践仍然是精通该领域的关键要素之一。
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