如何通過前端將PC聲卡變成高速采樣示波器

聲聲卡提供類似示波器的顯示，但低采樣速率、高分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器（adc）和交流耦合前端最適合20 khz及以下的可用帶寬。現(xiàn)在，這種有限的帶寬可以擴展--針對重復(fù)波形，可以在聲卡輸入前使用一個采樣前端。利用高速采樣保持器（sha）對輸入波形進行二次采樣，然后通過低通濾波器重建波形，并使其平滑，可以有效延展時間軸，使pc能夠用作高速采樣示波器。本文描述一種能夠?qū)崿F(xiàn)這種改造的前端和探頭。 圖1所示為一個插入式附件的原理圖，它可以配合典型pc聲卡采樣使用。每個示波器通道使用一個高速采樣保持放大器 ad783 sha的采樣信號由時鐘分頻器電路的數(shù)字輸出提供，下文將通過一個例子說明。ad783輸入由一個fet緩沖，因此可以使用簡單的交流/直流輸入耦合。在所示的兩個通道中，當(dāng)直流耦合跳線開路且輸入為交流耦合時，1 mω電阻（r1和r3）提供直流偏置。采樣輸出由圖中所示的雙極點有源rc網(wǎng)絡(luò)低通濾波。該濾波器不必是一個有源電路，但所示的濾波器能夠提供有益的緩沖低阻抗來驅(qū)動pc聲卡輸入。 圖1. 雙通道模擬采樣電路 ad783 sha提供高達數(shù)mhz的可用大信號帶寬。輸入端的有效壓擺率約為100

基于DSP的同步相量測量裝置的研究

，因此必須采用14位以上的a／d芯片方能滿足要求。這部分采用14位a／d轉(zhuǎn)換芯片ad7865(采樣頻率為3200hz)，而不用2407a芯片自帶的10位a／d，主要是考慮精度的問題；芯片ad7865為并行接口方式，而2407a的高速數(shù)據(jù)總線可以與其匹配。在進行a／d采樣時不采用多通道依次掃描的工作方式，而采用配置高速采樣/保持器的工作方式。為了保證系統(tǒng)的多路模擬輸入通道的同步采樣，首先要在模塊的前端為每個通道配置1個采樣／保持器，在采樣觸發(fā)脈沖到來時可同時對全部通道的模擬信號采樣／保持。本文采用ad783采樣／保持器來實現(xiàn)。相量的處理充分利用dsp的特性，進行遞歸dft運算并實現(xiàn)頻率跟蹤。1．2 gps授時模塊 解決同步采樣脈沖產(chǎn)生的問題是實現(xiàn)同步相量測量單元子站的關(guān)鍵技術(shù)之一。gps授時模塊主要負責(zé)同步采樣觸發(fā)脈沖的產(chǎn)生和精確的授時功能。它從gps接收機的串行口接收數(shù)據(jù)并提取當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)時間，同時接收gps的秒脈沖信號(pps)，并由dsp(no．2)的30mhz時鐘頻率倍頻，產(chǎn)生用于觸發(fā)a／d進行轉(zhuǎn)換的脈沖，以實現(xiàn)每周波采樣64點。高精度(1μs同步精度)的gps時鐘源是同步相量測量技術(shù)

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  相關(guān)元件pdf下載：ad783 ad760 如圖所示為由ad783與低成本信號調(diào)節(jié)8位a／d轉(zhuǎn)換器ad670構(gòu)成的接口電路。由于ad783具有15mhz小信號帶寬，因此可以將其用于低于這個頻率的信號采集的應(yīng)用場合。該電路輸入信號為載波10．7mhz中頻信號(if)，中頻信號采用移頻鍵控調(diào)制方式(fsk)，調(diào)制信號頻率為5khz。“時鐘輸入”直接接到ad783的s／h腳，向采樣保持放大器發(fā)出采樣或保持命令，ad783輸出保持信號，送到8位a／d轉(zhuǎn)換器ad670，由ad670將模擬信號轉(zhuǎn)換為8位數(shù)字信號輸出?！皶r鐘輸入”經(jīng)過單穩(wěn)(one-shot)延遲10μs后加到ad670的r／w端(21腳)，延遲的目的在于適應(yīng)ad783保持模式150ns的建立時間，因此整個系統(tǒng)的傳輸時間為10．15μs。輸入信號為載波10．7mhz中頻信號(if)的全幅度范圍為255mv，在此基礎(chǔ)上變換器ad670有全8位的動態(tài)范圍。ad670的最大采樣率為10μs，因此符合最大信號帶寬50khz的要求。

• AD783高速采樣保持放大器

  相關(guān)元件pdf下載：ad783 ad783是高速單片采樣保持放大器(sha)，提供典型250ns采樣時間達到0．01％，在最高輸入頻率100khz時規(guī)定和測試保持模式總諧波失真。ad783的基本特點與ad781相同。ad783采用模擬器件公司的abcmos制造工藝，abcmos工藝綜合了高性能、低噪聲雙極性電路和低功率cmos邏輯，提供一個精確、高速和低功率的sha。ad783有j級、a級、s級3個溫度等級，其引腳排列如圖所示。

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  相關(guān)元件pdf下載：ad783 如圖所示為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基本接地和耦合電路。作為任何一個高速、高分辨率數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，電源都必須很好地調(diào)節(jié)，對額外的高頻噪聲(紋波)必須予以抑制。圖中ad783電源連接可以很好地實現(xiàn)上述要求，同時有能力傳輸瞬間電流給器件。

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在采集比較小的信號時是先放大還是先采樣？

先謝謝我是采集模擬信號！那我選amp,s/h的時候就要選建立時間比較短的了吧？我現(xiàn)在查到的建立時間最短的s/h是adi的ad783，建立時間是200ns，但漂移好像大了點！你知不知道有沒有更快的s/h?