多通道60Msps PXI數(shù)字化儀研制.pdf

1、隨著集成電路的發(fā)展,測試產(chǎn)品的多功能化、小型化發(fā)展成為一種趨勢。在集成測試系統(tǒng)中,通用儀器由于體積大無法使用,因此,模塊化儀器越來越受到歡迎。數(shù)字化儀作為一種模塊化儀器,利用成熟的PC處理技術(shù),可以完成示波器、頻譜分析儀、瞬態(tài)記錄儀或其它傳統(tǒng)儀器所能做到的測量工作。在工業(yè)、科研、軍事等領(lǐng)域數(shù)字化儀應(yīng)用廣泛,具有十分重要的作用。
　　本文首先介紹了數(shù)字化儀需要完成的任務(wù),根據(jù)其功能與技術(shù)指標(biāo),設(shè)計了數(shù)字化儀的總體方案,并對其中重點電

2、路的方案選擇做了詳細(xì)的分析。數(shù)字化儀在硬件上分為兩部分,數(shù)據(jù)存儲上傳母板與數(shù)據(jù)采集子板。母板中,采用高性能FPGA作為主控器,采用多片DDR2 SDRAM的實現(xiàn)了容量1GB的高速大容量緩存,使用PXI作為儀器總線接口;子板中,模擬通道實現(xiàn)了交直流耦合選擇、1MΩ/50Ω的通路選擇、可編程放大與衰減。通過子板與母板的配合,最終實現(xiàn)了數(shù)字化儀的設(shè)計。數(shù)字化儀提供觸發(fā)通路與時鐘通路,觸發(fā)電路中實現(xiàn)同一板卡多個觸發(fā)源的選擇與設(shè)置,與多塊板卡的同

3、步觸發(fā);時鐘電路實現(xiàn)了多個時鐘源的選擇與時鐘的倍頻分頻。PCB設(shè)計中,采用IBIS模型對系統(tǒng)中兩處高速電路進(jìn)行了布線前與布線后仿真,保證了信號的完整性。
　　軟件設(shè)計中利用VISA設(shè)計了數(shù)字化儀的驅(qū)動程序,利用LabWindows/CVI設(shè)計了測試面板。驅(qū)動程序提供了豐富的配置函數(shù)、數(shù)據(jù)讀取函數(shù)與參數(shù)測量函數(shù)。設(shè)計中,利用驅(qū)動函數(shù)實現(xiàn)參數(shù)測量,增加了數(shù)字化儀的靈活性。軟面板提供了與通用示波器類似的界面,實現(xiàn)了對數(shù)字化儀的充分測試。