• 双路可调直流电压输出
    • 输出电压的范围:-4V -+4V,每路能够支持的电流为10mA(采用TL974,若要输出更高的电流,可以更换跟TL974管脚兼容的运算放大器)
    • MCU输出PWM信号,平均值为0.5-3V来得到-4V到+4V的直流电压,因为使用了反相放大器的缘故,0.5V的输出对应于4V DC,3V的输出对应于-4V
    • 用PWM生成直流电压,可以采用截止频率比较低的低通滤波器对纹波进行滤除,因此PWM的精度可以较高,比如10位,分辨率为8V/1000 = 8mV
  • 双路示波器
    • LPC845内置的ADC采样率为1.2Msps,单通道采样时可以达到的最高采样率,如果双通道同时采样,每个通道能够达到的最高采样率为600Ksps,考虑到采样率的限制,设定被采样的模拟信号的模拟带宽为100KHz,一个周期里可以有至少6个采样点。
    • 采用LPC845可以支持最高单通道1.25Msps的采样,双通道同时工作时为0.625Msps,对于100KHz的信号,每个周期有6个以上采样点
    • 采样缓存建议为每次1K个点,MCU通过DMA获取以后进行处理,对于不同刻度,不同频率的信号,可以调节采样率来进行最佳适配,LCD上的显示为一屏200个点,通过UART送到PC上为一屏1000个点
    • 外部的模拟电路将输入信号做10:3.3的衰减,MCU的ADC量程为0-3.3V,因此10Vpp的信号将变为3.3Vpp,0V的输入对应于1.65V的中间值,由于器件存在偏差,可以在开机的时候做一下校准,没有任何输入的时候,测定ADC后的值进行偏移处理
    • 外部电路不做AC/DC耦合的切换,如果需要AC耦合,可以通过软件的方式进行处理 - 计算平均值,减掉平均值
  • 一路任意波形发生器 - 最高100KHz频率分量的任意波形,输出信号的幅度为-4V ~ 4V可调节,直流偏移可以调节
    • LPC845能够通过内部10位的DAC产生0-3.3V的模拟信号,通过外部电路映射到-4V 到4V,DAC的数字量为0的时候,输出信号为4V,DAC的数字量为1023的时候,输出信号为-4V,DAC的数字量为511的时候输出信号为0,因此在LPC845内部的RAM中生成波表(256 * 10位),即可通过DAC得到分辨率为10bit的DDS任意波形输出,DAC的转换率最高为1Msps,输出模拟信号的最高值设定为100KHz
    • 如果采用STM32G031,可以通过PWM来做DAC使用,其定时器频率为128MHz,RAM的波表设定为256 * 8位(牺牲2位以实现100KHz的最高频率),其转换频率最高为500KHz,因此生成100KHz的模拟信号每个周期可以有5个点,经过LPF以后还可以得到质量较高的波形,但波形的分辨率(对应于SFDR)只有8位,对于一般的测试足够了。
  • 一路数字波形发生器 - 可以调节频率和占空比,频率调节范围为1MHz
    • 类似PWM
  • 带有1.54寸240*240彩色LCD显示,脱离PC也可以进行基本的测试
    • 建议选择200 * 200的区域用于波形显示,右侧32 * 200的区域用于菜单,下面的240 * 40用于显示测量的参数和信息/状态
    • 考虑到电源/信号源/示波器在一个界面中进行控制,需要兼顾到三种功能的定义和信息显示
  • 能够通过USB连接PC,访问www.eetree.cn/wfl的在线测量仪器软件,通过WFL进行波形的显示和控制
    • 需要支持Digilent的仪器协议

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