引 言
伴随着电子技术快速的发展，越来越多的人加入电子开发的大军。在学习电子技术和研发项目的过程中，避免不了要使用一些仪器，例如万用表、示波器等等，然而对于一些非专业的爱好者，拥有一台数字示波器是比较“奢侈”的。本设计介绍的数字示波器，因其具有成本低、制作简单、测量精度高等优势，恰恰满足了这一部分人的需求。
制作出示波器简单，但要想制作出高模拟输入带宽的示波器却不易。主要器件的选择是实现高模拟输入带宽设计目标的关键。本文选用C8051F020单片机作为CPU，它拥有简单的51内核且I／O资源丰富。A／D选用8位高速模／数转换器TDA8703，最高采样率为40 Msps。另外，采用双口FIFO-IDT7202LA-12，它是先进先出双口存储器，最快的存入时间为12 ns。
本系统主要包括前端模拟信号电路调理模块、信号采集电路模块、信号传输模块、各芯片逻辑控制电路模块、显示模块等。

1 前端模拟信号电路调理模块
该模块采用高速运放LM6361和高速比较器AD744，如图1所示。

本设计选用成品探头。为了防止过压输入，在高速比较器AD744前端加2个保护二极管，把输入信号嵌位到±12 V内，对整个系统起保护作用。然后经过ICI反向放大，再经IC2把相位倒回信号初始相位。由于本设计采用的AD电压输入范围为1．55～3．26 V，所以应用IC3加一个直流分量把输入信号“抬到”A／D的输入范围内。

2 信号采集电路模块
该模块采用的A／D转换器是TDA8703。它是Philips公司生产的高速模／数转换器，采样率是40 Msps，8位分辨率，信噪比很高，与TTL电平兼容，具有内部参考电压。
TDA8703的输入电压和输出二进制码如表1所列，采样时序如图2所示。

时钟的上升沿到来时开始采样，当时钟的下一个周期上升沿上升时，转换结束。由于高达40 Msps的采样率，普通的单片机很难能“跟上节奏”，这时采用双口RAM——IDT7202，与之配合使用，以达到与单片机同步的目的。IDT7202是AMD公司推出的一款先进／先出双口存储器。本设计选用的型号是IDT7202-12，也就是存入数据的时间是12 ns，即存入频率高达83 MHz，完全可以与40 Msps的AD匹配，所以两块芯片可以用同一时钟采样并存储(如图3所示)。IDT7202有1 024字节的存储深度，低功耗，CMOS工艺，有3种状态标志(空、半满、满)，工业级温度(一40～80℃)。

TDA8703的采样时钟与IDT7202的写信号接同样一个时钟，这样便使两者同步。当采样1 024个点时，关闭采样时钟信号，IDT7202的FF端低电平有效，CPU把IDT7202中的数据取出并查询IDT7202的空标志位端；当低有效时，意味着IDT7202中的数据全部被取出，这时重新开采样时钟信号，重复上一过程。
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