示波器梦想之硬件电路设计(一)

示波器梦想之硬件电路设计（一）

1 耦合电路图1 耦合电路

所设计的耦合电路如上图1 所示：

数字示波器的输入信号从BNC 无源探头输入，由于输入的模拟信号中有交

流成分和直流成分在里面，所以此部分电路用来供用户选择是否需要测量输入信号的直流成分。C35 是耦合电容，用来隔离输入信号的直流成分。耦合电容的值是根据后级输入阻抗来计算，耦合电容与后面的负载电阻构成了RC 高通滤波器，由RC 高通滤波器的截止频率计算公式（式1）

式1

后级信号调理电路的输入阻抗是1M 欧姆，所以为了使输入信号能够低至

1Hz 的交流信号，所以截止频率应该低于1Hz，所计算而得的C 电容值应该大于0.16uF ，所以这里耦合电容的值取1uF 。

由交流输入到直流输入的切换用继电器来实现，为了尽量减小继电器切换时所引入的机械噪声以免影响输入信号，这里继电器选用松下的小型信号继电器TQ2-5V。由电路可知，继电器断开时为交流耦合方式，继电器吸合时为直流耦合方式。2 信号调理电路设计

信号调理电路可分为两个部分，第一部分是衰减网络电路，第二部分是程控放大电路。（1）衰减网络电路设计

图2 衰减网络电路

所设计的衰减网络电路如图2 所示。利用电阻串联的分压原理，衰减网络电路实现两级衰减，当继电器K2 断开时，输入信号被衰减到原来的0.5，即衰减2 倍；当继电器K2 吸合时，输入信号被衰减到原来的0.02，即衰减50 倍。电阻旁边的电容起频率补偿作用。之所以选择的是可调电容，那是因为未知的待