一種基于三重放大電路的示波器的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于三重放大電路的示波器,包括衰減器、電壓跟隨器、放大器、AD采樣電路、控制器、觸發電路、時鐘模塊、數據緩存器、顯示器；其中衰減器、電壓跟隨器、放大器、AD采樣電路、數據緩存器、顯示器依次相連，AD采樣電路還分別與時鐘模塊、觸發電路相連；所述觸發器分別與數據緩存器、控制器相連；本發明在信號接收前端加入衰減器和放大器，對進入的信號進行前端處理，減少干擾信號的進入，保持信號的信噪比，提高信號的精確度，同時顯示器帶有觸摸功能更加方便使用時的操作，提高操作效率，內部設置更加人性化，設計新穎，值得推廣。
【專利說明】—種基于三重放大電路的示波器
【技術領域】
[0001]本發明公開了一種基于三重放大電路的示波器，屬于信號處理設備【技術領域】。
【背景技術】
[0002]示波器是一種用途十分廣泛的電子測量儀器。它能把肉眼看不見的電信號變換成看得見的圖像，便于人們研究各種電現象的變化過程。示波器利用狹窄的、由高速電子組成的電子束，打在涂有熒光物質的屏面上，就可產生細小的光點，這是傳統的模擬示波器的工作原理。在被測信號的作用下，電子束就好像一支筆的筆尖，可以在屏面上描繪出被測信號的瞬時值的變化曲線。利用示波器能觀察各種不同信號幅度隨時間變化的波形曲線，還可以用它測試各種不同的電量，如電壓、電流、頻率、相位差、調幅度等等。
[0003]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。它是觀察數字電路實驗現象、分析實驗中的問題、測量實驗結果必不可少的重要儀器。
[0004]隨著電子技術的發展，信號處理技術的進步，現有的設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確性，已成為目前最需要解決的問題。
[0005]專利號為201210577495.5，專利名稱為一種示波器，該專利針對現有技術中問題提出了解決的問題，但是該專利只是敘述了實現示波器現有功能的手段，并沒有提出改進的方式。
[0006]專利號為201210509747.0，專利名稱為一種示波器，該專利指出了現有技術示波器存在的問題，該專利也只是提出了從外殼解決的問題，沒有給出如何從內部解決問題的方式，解決效果不明顯。
[0007]同時，現有技術中在放大器電路的具體結構上還有需要進一步改進的地方，以實現降低電路功耗，提高放大效果的作用。
【發明內容】
[0008]本發明所要解決的技術問題是:針對現有技術的缺陷，提供一種基于三重放大電路的示波器，在信號接收前端加入衰減器和放大器，對進入的信號進行前端處理，減少干擾信號的進入。
[0009]本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案:
一種基于三重放大電路的示波器，包括衰減器、電壓跟隨器、放大器、AD采樣電路、控制器、觸發電路、時鐘模塊、數據緩存器、顯示器；
其中衰減器、電壓跟隨器、放大器、AD采樣電路、數據緩存器、顯示器依次相連，AD采樣電路還分別與時鐘模塊、觸發電路相連；所述觸發電路分別與數據緩存器、控制器相連；輸入信號進入衰減器，經由衰減器對信號的幅度和增益進行衰減，衰減之后的信號進入電壓跟隨器后進入放大器進行信號增益放大，經過放大后的信號進入AD采樣電路，AD采樣電路對信號進行采樣，進行采樣后的信號存入數據緩存器，并通過顯示器進行顯示； 所述時鐘模塊為AD采樣電路提供采樣時鐘，控制器控制觸發電路啟動AD采樣電路和數據緩存器；
所述顯示器為觸摸屏，控制器內設有操作界面，通過顯示屏顯示，用于操作。
[0010]所述放大器的具體電路結構包括第一至第十一電阻、第一至第九電容、第一至第三三極管，其中，第一電容分別和第三電容的一端、第四電容的一端、第一二極管的基極相連接，第四電容的另一端和第二電阻的一端相連接，第二電阻的另一端分別和第六電阻的一端、第三電阻的一端、第九電容的一端、第五電阻的一端、第七電阻的一端相連接,第三電容的另一端分別和第一電阻的一端、第十電阻的一端相連接，第一電阻的另一端和第六電阻的另一端相連接，第十電阻的另一端分別和第九電阻的一端、第三三極管的集電極、第七電容的一端相連接，第七電容的另一端接地，第九電阻的另一端分別和第六電容的一端、第i 電阻的一端相連接，第六電容的另一端分別和第八電阻的一端、第三三極管的發射極相連接，第十一電阻的另一端分別和第三三極管的基極、第二三極管的發射極、第八電容的一端相連接，第八電阻的另一端分別和第二電容的一端、第四電阻的一端相連接，第二電容的另一端和第一二極管的發射極相連接，第一二極管的集電極分別和第三電阻的另一端、第五電容的一端相連接，第五電容的另一端和第二三極管的基極相連接，第二三極管的集電極和第五電阻的另一端相連接，第八電容的另一端和第七電阻的另一端相連接。
[0011]作為本發明的進一步優化方案，所述衰減器采用的芯片型號為HMC274。
[0012]作為本發明的進一步優化方案，所述電壓跟隨器的芯片型號為LM358。
[0013]作為本發明的進一步優化方案，所述控制器采用單片機，所述單片機的型號為STC90C51。
[0014]作為本發明的進一步優化方案，所述時鐘模塊采用的芯片為DS1302。
[0015]作為本發明的進一步優化方案，還包括鍵盤，所述鍵盤與控制器相連。
[0016]作為本發明的進一步優化方案，還包括濾波器，所述濾波器設置于電壓跟隨器和放大器之間，經由電壓跟隨器輸出的信號經過濾波器的濾波后進入放大器進行放大。
[0017]本發明采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果:本發明在信號接收前端加入衰減器和放大器，對進入的信號進行前端處理，減少干擾信號的進入，保持信號的信噪比，提高信號的精確度，同時顯示器帶有觸摸功能更加方便使用時的操作，提高操作效率，內部設置更加人性化，設計新穎，值得推廣。同時，本發明采用的三重三極管的設計，提高了放大器的輸出功率，降低了電路的具體功耗。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明的電路模塊連接示意圖。
[0019]圖2是本發明的放大器電路示意圖，
其中:R1至R11分別為第一至第i^一電阻，C1至C9分別為第一至第九電容，D1至D3
分別為第一至第三三極管。
【具體實施方式】
[0020]下面詳細描述本發明的實施方式，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，僅用于解釋本發明，而不能解釋為對本發明的限制。
[0021]本【技術領域】技術人員可以理解的是，本發明中涉及到的相關模塊及其實現的功能是在改進后的硬件及其構成的裝置、器件或系統上搭載現有技術中常規的計算機軟件程序或有關協議就可實現，并非是對現有技術中的計算機軟件程序或有關協議進行改進。例如，改進后的計算機硬件系統依然可以通過裝載現有的軟件操作系統來實現該硬件系統的特定功能。因此，可以理解的是，本發明的創新之處在于對現有技術中硬件模塊的改進及其連接組合關系，而非僅僅是對硬件模塊中為實現有關功能而搭載的軟件或協議的改進。
[0022]本【技術領域】技術人員可以理解的是，本發明中提到的相關模塊是用于執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備。所述硬件設備可以為所需的目的而專門設計和制造，或者也可以采用通用計算機中的已知設備或已知的其他硬件設備。所述通用計算機有存儲在其內的程序選擇性地激活或重構。
[0023]本【技術領域】技術人員可以理解，除非特意聲明，這里使用的單數形式“一”、“一個”、“所述”和“該”也可包括復數形式。應該進一步理解的是，本發明的說明書中使用的措辭“包括”是指存在所述特征、整數、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、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。應該理解，當我們稱元件被“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聯的列出項的任一單元和全部組合。
[0024]本【技術領域】技術人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)具有與本發明所屬領域中的普通技術人員的一般理解相同的意義。還應該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術語應該被理解為具有與現有技術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。
[0025]下面結合附圖對本發明的技術方案做進一步的詳細說明:
本發明的電路模塊連接示意圖如圖1所示，一種基于三重放大電路的示波器，包括衰減器、電壓跟隨器、放大器、AD采樣電路、控制器、觸發電路、時鐘模塊、數據緩存器、顯示器；
其中衰減器、電壓跟隨器、放大器、AD采樣電路、數據緩存器、顯示器依次相連，AD采樣電路還分別與時鐘模塊、觸發電路相連；所述觸發器分別與數據緩存器、控制器相連；
輸入信號進入衰減器，經由衰減器對信號的幅度和增益進行衰減，衰減之后的信號進入電壓跟隨器后進入放大器進行信號增益放大，經過放大后的信號進入AD采樣電路，AD采樣電路對信號進行采樣，進行采樣后的信號存入數據緩存器，并通過顯示器進行顯示；
所述時鐘模塊為AD采樣電路提供采樣時鐘，控制器控制觸發電路啟動AD采樣電路和數據緩存器；
所述顯示器為觸摸屏，控制器內設有操作界面，通過顯示屏顯示，用于操作。
[0026]所述電壓跟隨器和放大器之間還可設置濾波器，對信號進行濾波，濾除雜波的干擾，同時放大器之后也可同時或單獨設置濾波器，放大后的信號中混入雜波信號，濾波器的濾波范圍要設置的比較精確。
[0027]本發明的放大器電路示意圖如圖2所示，所述放大器的具體電路結構包括第一至第十一電阻、第一至第九電容、第一至第三三極管，其中，第一電容分別和第三電容的一端、第四電容的一端、第一二極管的基極相連接，第四電容的另一端和第二電阻的一端相連接，第二電阻的另一端分別和第六電阻的一端、第三電阻的一端、第九電容的一端、第五電阻的一端、第七電阻的一端相連接，第三電容的另一端分別和第一電阻的一端、第十電阻的一端相連接，第一電阻的另一端和第六電阻的另一端相連接，第十電阻的另一端分別和第九電阻的一端、第三三極管的集電極、第七電容的一端相連接，第七電容的另一端接地，第九電阻的另一端分別和第六電容的一端、第i 電阻的一端相連接，第六電容的另一端分別和第八電阻的一端、第三三極管的發射極相連接，第十一電阻的另一端分別和第三三極管的基極、第二三極管的發射極、第八電容的一端相連接，第八電阻的另一端分別和第二電容的一端、第四電阻的一端相連接，第二電容的另一端和第一二極管的發射極相連接，第一二極管的集電極分別和第三電阻的另一端、第五電容的一端相連接，第五電容的另一端和第二三極管的基極相連接，第二三極管的集電極和第五電阻的另一端相連接，第八電容的另一端和第七電阻的另一端相連接。
[0028]作為本發明的進一步優化方案，所述衰減器采用的芯片型號為HMC274，也可采用電阻搭設的衰減器，具體采用哪種方式可根據電路板的大小或者實現精度的要求來進行選擇。
[0029]作為本發明的進一步優化方案，所述電壓跟隨器的芯片型號為LM358，電壓跟隨器，顧名思義，是實現輸出電壓跟隨輸入電壓的變化的一類電子元件。也就是說，電壓跟隨器的電壓放大倍數恒小于且接近1。電壓跟隨器的顯著特點就是，輸入阻抗高，而輸出阻抗低，提聞后端的負載能力，提聞電路的運載能力。
[0030]作為本發明的進一步優化方案，所述控制器采用單片機，所述單片機的型號為STC90C51。
[0031]作為本發明的進一步優化方案，所述時鐘模塊采用的芯片為DS1302，該芯片可直接與單片機相連，實現時鐘，避免了以往的在單片機內部單獨設置時鐘的問題，出現問題便于查找。
[0032]作為本發明的進一步優化方案，還包括鍵盤，所述鍵盤與控制器相連，本發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，在一方出現問題時，有備選方案。
[0033]上面結合附圖對本發明的實施方式作了詳細說明，但是本發明并不限于上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本發明宗旨的前提下做出各種變化。以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案范圍內，當可利用上述揭示的技術內容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質，在本發明的精神和原則之內，對以上實施例所作的任何簡單的修改、等同替換與改進等，均仍屬于本發明技術方案的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種基于三重放大電路的示波器，其特征在于:包括衰減器、電壓跟隨器、放大器、AD采樣電路、控制器、觸發電路、時鐘模塊、數據緩存器、顯示器； 其中衰減器、電壓跟隨器、放大器、AD采樣電路、數據緩存器、顯示器依次相連，AD采樣電路還分別與時鐘模塊、觸發電路相連；所述觸發電路分別與數據緩存器、控制器相連； 輸入信號進入衰減器，經由衰減器對信號的幅度和增益進行衰減，衰減之后的信號進入電壓跟隨器后進入放大器進行信號增益放大，經過放大后的信號進入AD采樣電路，AD采樣電路對信號進行采樣，進行采樣后的信號存入數據緩存器，并通過顯示器進行顯示； 所述時鐘模塊為AD采樣電路提供采樣時鐘，控制器控制觸發電路啟動AD采樣電路和數據緩存器； 所述顯示器為觸摸屏，控制器內設有操作界面，通過顯示屏顯示，用于操作； 所述放大器的具體電路結構包括第一至第十一電阻、第一至第九電容、第一至第三三極管，其中，第一電容分別和第三電容的一端、第四電容的一端、第一二極管的基極相連接，第四電容的另一端和第二電阻的一端相連接，第二電阻的另一端分別和第六電阻的一端、第三電阻的一端、第九電容的一端、第五電阻的一端、第七電阻的一端相連接，第三電容的另一端分別和第一電阻的一端、第十電阻的一端相連接，第一電阻的另一端和第六電阻的另一端相連接，第十電阻的另一端分別和第九電阻的一端、第三三極管的集電極、第七電容的一端相連接，第七電容的另一端接地，第九電阻的另一端分別和第六電容的一端、第十一電阻的一端相連接，第六電容的另一端分別和第八電阻的一端、第三三極管的發射極相連接，第十一電阻的另一端分別和第三三極管的基極、第二三極管的發射極、第八電容的一端相連接，第八電阻的另一端分別和第二電容的一端、第四電阻的一端相連接，第二電容的另一端和第一二極管的發射極相連接，第一二極管的集電極分別和第三電阻的另一端、第五電容的一端相連接，第五電容的另一端和第二三極管的基極相連接，第二三極管的集電極和第五電阻的另一端相連接，第八電容的另一端和第七電阻的另一端相連接。
2.如權利要求1所述的一種基于三重放大電路的示波器，其特征在于:所述衰減器采用的芯片型號為HMC274。
3.如權利要求1所述的一種基于三重放大電路的示波器，其特征在于:所述電壓跟隨器的芯片型號為LM358。
4.如權利要求3所述的一種基于三重放大電路的示波器，其特征在于:所述控制器采用單片機，所述單片機的型號為STC90C51。
5.如權利要求1所述的一種基于三重放大電路的示波器，其特征在于:所述時鐘模塊采用的芯片為DS1302。
6.如權利要求1所述的一種基于三重放大電路的示波器，其特征在于:還包括鍵盤，所述鍵盤與控制器相連。
7.如權利要求1所述的一種基于三重放大電路的示波器，其特征在于:還包括濾波器，所述濾波器設置于電壓跟隨器和放大器之間，經由電壓跟隨器輸出的信號經過濾波器的濾波后進入放大器進行放大。
【文檔編號】G01R13/02GK104391151SQ201410679574
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月25日 優先權日:2014年11月25日
【發明者】孫道明, 司馬云, 吳會利, 謝中明 申請人:蘇州立瓷電子技術有限公司