[实用新型]一种示波器通道扩展器

说明书

本实用新型公开一种示波器通道扩展器，包括高速模拟开关、FPGA、N个加法器模块以及N个数模转换器，多通道被测信号输入的第n输入接口连接第n加法器模块的第一输入端，第n加法器模块的输出端连接高速模拟开关的第n输入端，FPGA的数据接口1连接所有数模转换器的输入端，第n数模转换器的输出端连接第n加法器的第二输入端，FPGA的数据接口2连接高速模拟开关的通路选择编码接口输入端，高速模拟开关输出端连接示波器，n=1、…、N，N为正整数。优点：本实用新型的扩展器，能够实现任何通用示波器均可显示多于二踪的信号，且无需改造内部电路，通用性强，成本低廉，可作为示波器产品的附件进行配置。

技术领域

本实用新型涉及一种示波器通道扩展器，属于电子技术领域。

背景技术

示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像，便于人们研究各种电现象的变化过程。示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束，打在涂有荧光物质的屏面上，就可产生细小的光点（这是传统的模拟示波器的工作原理）。在被测信号的作用下，电子束就好像一支笔的笔尖，可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线，还可以用它测试各种不同的电量，如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。

现有通用示波器仅含两个通道，所谓双踪示波器，无法同时观察三路或更多路的信号。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种示波器通道扩展器及其扩展方法。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种示波器通道扩展器，用于连接多通道被测信号输入和示波器单个通道，其特征在于，包括高速模拟开关、FPGA、N个加法器模块以及N个数模转换器，多通道被测信号输入的第n输入接口连接第n加法器模块的第一输入端，第n加法器模块的输出端连接高速模拟开关的第n输入端，所述FPGA的数据接口1连接所有数模转换器的输入端，所述第n数模转换器的输出端连接第n加法器的第二输入端，FPGA的数据接口2连接高速模拟开关的通路选择编码接口输入端，高速模拟开关输出端连接示波器，FPGA的芯片选择信号引脚CSn连接第n数模转换器的芯片选择信号引脚CS，上述中的n=1、…、N，N为正整数。

进一步地，所述加法器模块包括依次串联的电流/电压转换电路、电压线性放大电路以及加法器电路，所述数模转换器输出电流经电流/电压转换电路进行从电流到电压的转换；

所述电压线性放大电路用于对转换得到的电压进行线性放大，输出直流偏置电压至加法器电路；

所述加法器电路用于对其对应的一路信号施加直流偏置。

进一步地，每路信号被施加的直流偏置均不同。

进一步地，所述电流/电压转换电路以及电压线性放大电路中采用LM324型运算放大器；所述加法器电路采用LT118A型运算放大器。

进一步地，所述FPGA分别通过数据接口1和数据接口2发送第一数字信号和第二数字信号给数模转换器和高速模拟开关，所述FPGA采用EP4CE22F17C7N型芯片。

进一步地，所述高速模拟开关采用AD7501型模拟开关。

进一步地，所述数模转换器采用DAC0832型数模转换器。

本发明所达到的有益效果：

本发明的扩展器及其扩展方法，能够实现任何通用示波器均可显示多于二踪的信号，且无需改造内部电路，通用性强，成本低廉，可作为示波器产品的附件进行配置。

附图说明

图1是本实用新型的原理示意图；

图2 是本实用新型的以8通道扩展为例的电气原理简图。