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简易虚拟示波器的设计

朱红林  
【摘要】:随着计算机技术的发展,仪器工业正在经历一场巨变。计算机强大的处理和显示能力,使它可以在数据采集、分析和表达中的任意一个方面提升仪器的性能。以虚拟仪器为代表的新型仪器改变了传统仪器的思想,它们充分利用了计算机强大的软硬件资源,把计算机技术和测量技术紧密结合起来,是融合了电子测量、信号处理、计算机和网络技术的新型测量仪器,由于成本低、使用方便等优点得到了广泛的应用。 本文介绍了虚拟仪器的基本框架和总体设计思想。在此基础上,提出了了基于PC声卡的虚拟示波器的系统设计方案。文中重点讲解了该简易虚拟示波器各模块的详细设计,包括数据采集和处理、触发控制、波形显示、参数测量、频谱分析、波形存储以及坐标转换等模块,并给出了具体的设计方法和实验结果。论文最后对虚拟示波器进行了系统测试和性能分析,达到了预先的设计要求。 本设计的最大特点是成本低。该简易示波器的Y轴通道采用计算机中的声卡,它具有16位的转换精度和44.1KHz的采样频率,致使本虚拟示波器可以达到20K左右的模拟带宽,适合低频(0~20KHz)数据采集应用场合。


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