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测量仪表相关技术文章基于数字可编程可变增益放大器实现数字分析仪前端模块的设计

(文章来源:电子元器件应用,作者:隋绍勇,孙义卓,任仲平

引言

示波器和频率计是电子测量的常用仪表,其前端电路的设计对于仪表整体的性能指标起着十分关键的作用。本文主要介绍一款基于AD8260的数字分析仪前端模块的设计方法。AD8260是AD公司生产的一款大电流驱动器及低噪声数字可编程可变增益放大器(DGA)。该器件增益调节范围为-6~+24 dB,可调增益的-3dB带宽为230 MHz,可采取单电源3.3 V、5 V或+/-5 V双电源供电。主要用于数字控制自动增益系统、收发信号处理等领域。本设计主要使用其数字控制自动增益功能。

1 设计原理

该数字分析仪包含示波器和频率计两大功能。频率计功能分为高频段和低频段两部分,其中20 MHz以下频率信号由采样后的示波器来测量;高于20 MHz的频率信号则由频率计通过等精度算法实现。为提高测量精度,本设计采用高稳定度的恒温晶振来为系统提供时钟源,通过FP-GA内置锁相环为各模块提供各时钟信号。而对于100 MHz带宽示波器功能的实现,若由单芯片的超高速采样来实现,则要对采样后的高速信号进行存储,这种方法不易实现,且对电路的工艺要求也很高。为了避免这种情况.本设计参考了TEKtronix公司的100 MHz示波器的设计,因而采用了3片ADC来实现对输人信号的分时采样,并在分别存储后由DSP处理。