300MHz手持示波表隔離通道設計.pdf

1、手持隔離示波表采用獨立的電氣絕緣信號通道，能夠對多個沒有公共參考地的混合電路同時進行浮地測量，避免偶然接地短路所造成的危險。隨著復雜電子信號的隔離測試需求不斷增長，對隔離示波表的輸入帶寬提出新要求的同時，對儀器的安全規(guī)范要求也越來越高。
　　模擬通道是手持隔離示波表的關鍵模塊之一，本課題圍繞通道隔離電路以及通訊接口隔離方式進行了研究。設計并實現了300MHz隔離通道，以及安全隔離通訊接口功能。主要包括以下三個方面的內容：
　

2、　一、設計了模擬信號隔離電路。輸入的模擬信號隔離電路采用分路徑電路的傳輸方式，即基于寬帶隔離變壓器的高頻隔離傳輸路徑和基于線性光耦的低頻隔離傳輸路徑，然后疊加組合。通過反復設計和驗證，實現了DC至300MHz的模擬信號隔離電路。
　　二、設計了電源隔離電路和數字控制信號隔離電路。根據通道隔離電路的設計要求，電源隔離電路采用了高效率的隔離電源和低紋波的低壓差線性穩(wěn)壓器，并設計了可軟件控制的電源控制電路，能夠根據示波表的工作模式，實現

3、動態(tài)電源管理，在一定程度上降低示波表的功耗。采用了低功耗數字信號隔離芯片，設計了通道控制電路，實現了對模擬通道工作狀態(tài)控制。
　　三、為了進一步保證示波表的使用安全，本文對示波表的對外接口也做了相應的電氣隔離設計，包括USB通信接口隔離、外觸發(fā)輸入信號隔離和方波校正輸出信號隔離，實現了示波表內部工作電路對外界完全電氣隔離，提高了安全性能。
　　最后分別對設計的電路進行性能指標測試，結果表明設計的模擬信號隔離電路帶寬達到了30