性能优良的简易数字存储示波器设计方案
来源：元器件交易网 作者：—— 时间：2012-02-20 14:08
5 硬件电路设计
5.1 程控放大电路
采用模拟开关CD4051、宽带运算放大器AD844及精密电位器实现10 mV/div～2 V/div的多档垂直分辨率。FPGA含有通道选择寄存器模块，通过单片机写入通道号控制模拟开关以选通不同的反馈电阻，实现不同放大倍数，将信号调理在满足AD9220的0～4 V的范围内，具体电路如图2所示。
5.2 数据采集模块
本系统设计采用ADI公司的高速模数转换器AD9220实现波形信号的采集，AD9220最高采样速率可达10 MHz，采用外部晶体振荡器8 MHz，FPGA内部通过采样实现波形存储。AD9220有直流耦合和交流耦合两种输入方式。本系统设计采用直流耦合，0~5 V的输入方式。采用内部2.5 V参考电压。由于系统垂直分辨率只需255级，故采用AD9220的高8位。数据采集电路如图3所示。
5.3 FPGA设计
系统采用Verilog HDL语言，在QuartusII软件下对FPGA进行逻辑电路的描述编程，可灵活实现系统所需电路和控制模块。
5.3.1 触发模块
单片机先向FPGA模块写入设置的触发电压，FPGA内部相比较后，当采样值大于该触发电压时，则产生一次触发。图4为触发模块。
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