1GSPS高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

隨著電子技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代數(shù)字存儲示波器 DSO（Digital Storage Oscilloscope）技術(shù)也日新月異?，F(xiàn)代示波器具備了智能捕獲、參數(shù)分 析、超大規(guī)模數(shù)據(jù)波形存儲、數(shù)據(jù)共享、FFT 數(shù)學(xué)運(yùn)算等更為強(qiáng)大的功能。對波形 數(shù)據(jù)采集的速度也有了更高的要求，本課題來源于 1GSPS 隨機(jī)取樣寬帶數(shù)字存儲示波器。該示波器要求最高實(shí)時采樣率為 1GSPS，采集深度至少要達(dá)到 4KB/通道。 本課題研究的是高速數(shù)字存儲示波器關(guān)鍵技術(shù)之一的高速數(shù)據(jù)采集技術(shù)，要 求設(shè)計并實(shí)現(xiàn)一種高速數(shù)據(jù)采集硬件系統(tǒng)。在本設(shè)計中，采用了 AD 芯片+FPGA 芯 片+ARM 開發(fā)板的系統(tǒng)構(gòu)架，印制板采用四層板的構(gòu)建方式來實(shí)現(xiàn)了可以實(shí)現(xiàn)高達(dá) 1GSPS 采樣率的數(shù)據(jù)采集硬件系統(tǒng)。 本論文首先對數(shù)字存儲示波器進(jìn)行了簡單的介紹，然后較為詳細(xì)的闡述了本 次設(shè)計的高速數(shù)據(jù)采集硬件系統(tǒng)的各個組成部分的功能，并將整個硬件系統(tǒng)分為 ADC 數(shù)字化時鐘源、數(shù)字化與數(shù)據(jù)采集電路和 ARM 控制功能電路三個主要部分，重 點(diǎn)介紹了這三個主要部分的具體設(shè)計以及實(shí)現(xiàn)方案，并給出了相應(yīng)電路的試驗(yàn)測 試結(jié)果。 在論文的最后，還對高速 PCB（Printed Circuit Board）設(shè)計的要點(diǎn)，結(jié)合 本設(shè)計進(jìn)行了相應(yīng)的討論，并給出了相對應(yīng)電源完整性和信號完整性的解決措施。