多功能模拟信号测试模块硬件设计与实现

发布时间：2021-03-10 20:06

　　随着电子测量仪器的快速发展,传统大型测试系统通常由多台单一功能的测试仪器组成,但由于数据交互速度慢、体积庞大、缺乏便携性和灵活性等缺点并不适用于现场快速测试与移动测试。本文针对传统电子测量仪器的功能单一、体积庞大、不能覆盖多种测试条件和测试环境等问题。定位当前电子测量仪器市场需求并对标国外主流型号的多功能小型化测试模块。设计了具备功能可重构、硬件可组态的多功能模拟信号测试模块。该模块为VXI单槽C尺寸模块,同时具备8通道的数字化仪、8通道频率计以及8通道任意波发生器,三种功能具备可重构的特性。不仅解决了多种功能联合测试、便携式测试、快速移动测试的需求,而且模块硬件可组态的设计理念在多个功能模块进行硬件组态后可大大提升电子测量仪器的测试范围以及测试能力。本文主要的研究内容包括:1、根据模块功能以及指标要求,采用小型化低功耗设计原则对多功能模拟信号测试模块的总体架构方案进行了设计。2、研究数字化仪、频率计、任意波发生器三种功能模块的解决方案,针对三种功能分别进行了硬件电路设计。最后提出了基于功能可重构、硬件可组态的设计思路,并对多功能模拟信号测试模块进行了功能可重构、硬件可组态化设计。3、... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：113 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

多台单一功能仪器组成的自动测试系统[5]

第三章多功能模拟信号测试模块硬件电路设计23钟为字时钟的6倍频[25]。由于ADS5272具备8路采样通道，这8路采样通道可以单独对数字化仪中的每个通道进行采样，而且8路通道可以通过寄存器配置来配置其掉电或使能。因此只需要使用一片ADS5272即可完成对数字化仪的模拟信号量化。这不仅符合模块小型化高集成度的设计原则，也符合了模块低功耗的设计理念。图3-7ADS5272的内部结构框图3.1.3.2大容量高速存储器件的选型本模块的指标要求为每一路的数字化仪需要32M个数据点的存储容量。本小节将对大容量存储器选型以及外围电路设计做详细介绍。一般在示波器或数字化仪中采用的数据存储器有FIFO、SSRAM和SDRAM等。在本文中数字化仪的存储器选择共用三种方案：（1）FIFO（先入先出存储器）：FIFO一般可以由可编程逻辑器件内部的固定资源BRAM生成，BRAM在FPGA中一般集成量比较小[26]。本设计所选用的FGPA中内部BRAM为16020Kb折合约为16Mb。而数字化仪中每一路就需要32M×16bit的存储容量，这远远小于数字化仪的资

ADCMP605内部等效图

【参考文献】：
期刊论文
[1]宽带微波微系统自动测试系统的设计与实现[J]. 郑宏斌,张恒晨,耿同贺.  半导体技术. 2019(10)
[2]电子测量技术和仪器的重要性及发展趋势[J]. 高龙.  化工管理. 2019(05)
[3]电子测量技术和仪器的重要性及发展趋势[J]. 丁月林.  电子测试. 2019(01)
[4]电子测量技术的发展及应用研究[J]. 周静.  电脑迷. 2017(05)
[5]信号发生器的模拟通道设计与研究[J]. 周春梅,周永强.  通讯世界. 2017(06)
[6]浅谈电子测量的应用[J]. 张明杰.  中国新通信. 2017(06)
[7]并行交替高速数字化仪的研究与设计[J]. 甘伟旺,李智.  现代电子技术. 2016(23)
[8]基于FPGA的FM信号发生器设计与实现[J]. 左盼盼,赛景波.  电子器件. 2016(03)
[9]无线电振幅调制电路设计[J]. 李娜,穆海芳,刘鹏.  河北北方学院学报(自然科学版). 2015(03)
[10]基于FPGA和USB的多通道心内电信号采集系统[J]. 杨旗,吴剑,韩永贵.  中国医药导刊. 2015(S1)

硕士论文
[1]抗干扰型雷电流记录模块设计[D]. 叶强.电子科技大学 2019
[2]1GHz宽带低噪声模拟通道研究与设计[D]. 曾红林.电子科技大学 2017
[3]小型化低功耗软件无线电平台设计与实现[D]. 潘世军.电子科技大学 2016
[4]基于FPGA可重构技术的多功能仪器设计[D]. 洪万帆.中北大学 2016
[5]数字荧光示波器大容量数据存储软件设计[D]. 罗时灿.电子科技大学 2016
[6]可穿戴任意波形发生器模块设计[D]. 李亚男.电子科技大学 2013
[7]基于虚拟仪器的雷达综合测试系统设计[D]. 孙凯.西安电子科技大学 2013
[8]雷达接收机自动测试系统的研制[D]. 王永东.南京理工大学 2008



本文编号：3075210