[发明专利]一种具有ADC线性校准功能的示波器

权利要求书

1.一种具有ADC线性校准功能的示波器，其特征在于，包括信号输入端、偏置电压输入端、开关电路、阻抗变换电路、校准电路、ADC处理单元，所述信号输入端和校准电路均通过开关电路连接至阻抗变换电路的输入端，阻抗变换电路的输出端连接所述ADC处理单元；

所述开关电路包括第一工作状态和第二工作状态，所述开关电路为第一工作状态时，信号输入端输入的交流信号和直流信号依次经过所述开关电路、阻抗变换电路输入至ADC处理单元，所述开关电路为第二工作状态时，所述校准电路输出的校准信号依次经过所述开关电路、阻抗变换电路输入至ADC处理单元；所述偏置电压输入端连接所述阻抗变换电路，所述ADC处理单元用于对来自信号输入端的交流信号和直流信号进行处理得到ADC码值，或者接收校准信号以及斜率调整指令，根据所述斜率调整指令将所述校准信号的斜率调整为1，所述校准信号在不同的时间点对应不同的校准ADC码值，接收采样模式调节指令，以将采样模式调节为平均模式，读取所述校准信号的预设波段，并对所述预设波段进行滑块滤波处理，所述预设波段为所述校准信号在平均模式中进行平均处理后的任意一段波形数据，获取所述波形数据中每一个波形的校准ADC码值和时间中值，将该波形的时间中值与校准ADC码值绑定，获取所述校准信号与所述波形数据的各个时间中值对应的ADC码值，计算所述校准ADC码值和所述ADC码值之间的差值以得到校准换算关系，并根据所述校准换算关系对所述ADC码值进行校准。

2.根据权利要求1所述的示波器，其特征在于，所述开关电路包括第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器、第六继电器、第七继电器、第八继电器、第九继电器、 第一衰减器和第二衰减器，所述第一继电器和第五继电器均与所述信号输入端连接，所述第一继电器连接所述第二继电器，所述第五继电器连接所述第一衰减器的输入端，所述第三继电器和所述第七继电器均与所述第一衰减器的输出端连接，所述第三继电器连接所述第四继电器，所述第七继电器连接所述第二衰减器的输入端，所述第八继电器和所述第九继电器均与所述第二衰减器的输出端连接，所述第四继电器、所述第八继电器均与所述第六继电器连接，所述第二继电器连接所述第六继电器，所述第二继电器和所述第六继电器均与所述阻抗变换电路的输入端连接，所述第九继电器连接所述校准电路。

3.根据权利要求2所述的示波器，其特征在于，所述校准电路包括DAC校准信号输出单元和低通网络，所述DAC校准信号输出单元连接所述低通网络，所述低通网络连接所述第九继电器；所述DAC校准信号输出单元用于输出三角波校准信号。

4.根据权利要求3所述的示波器，其特征在于，所述阻抗变换电路包括阻抗网络、第三衰减器、运算放大器、第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、第一可调电阻；所述运算放大器的正相输入端通过第三衰减器连接所述第六继电器或所述第二继电器，运算放大器的输出端通过第一电阻分别连接第一电容的一端和阻抗网络的输入端，所述第一电容的另一端连接所述第六继电器或所述第二继电器，所述运算放大器的输出端依次通过第二电阻、第二电容连接至所述运算放大器的反相输入端，所述偏置电压输入端分别连接至运算放大器的输入端和阻抗网络与ADC处理单元的连接处，所述第一可调电阻的一端连接在所述第二电阻与所述第二电容之间，所述第一可调电阻的另一端接地。

5.根据权利要求4所述的示波器，其特征在于，所述第一电容与所述第一电阻之间还连接有二极管。

6.根据权利要求4所述的示波器，其特征在于，还包括第三电阻和第二可调电阻，所述偏置电压输入端与所述运算放大器的反相输入端之间连接第三电阻，所述偏置电压输入端依次通过所述第三电阻、所述第二可调电阻连接至所述阻抗网络与所述ADC处理单元的连接处。

7.根据权利要求4所述的示波器，其特征在于，所述第三衰减器包括第四电阻和第五电阻，所述第四电阻的一端与第一电容的另一端连接，所述第五电阻的一端接地，所述运算放大器的输入端连接在所述第四电阻与所述第五电阻之间。