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簡介

設計需求

設計方案

核心原理圖展示

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簡介

波形發生器是一種數據信號發生器，在調試硬件時，常常需要加入一些信號，以觀察電路工作是否正常。用一般的信號發生器，不但笨重，而且只發一些簡單的波形，不能滿足需要。例如用戶要調試串口通信程序時，就要在計算機上寫好一段程序，再用線連接計算機和用戶實驗板，如果不正常，不知道是通訊線有問題還是程序有問題。用E2000/L的波形發生器功能，就可以定義串口數據。通過邏輯探勾輸出，調試起來簡單快捷。

設計需求

功能	需求/接口	備注
通道數	4	1個通道的定義： 觸發輸入1個 波形輸出1個 MARK輸出1個
觸發輸入	接口：SMA 輸入阻抗：50歐姆 耦合方式：DC 輸入范圍0~5V 觸發閾值可調，調節精度0.1mV ESD保護
MARK輸出	接口：SMA 輸出阻抗：50歐姆 耦合方式：DC 信號電平：3.3V?LVTTL ESD保護
波形輸出	接口：SMA 輸出阻抗：50歐姆 垂直分辨率：16bit 最高采樣率: 1.2Gsps 耦合方式：DC 輸出幅度1Vpp和5Vpp兩檔可切換 模擬帶寬：330M（1Vpp）/100M（5Vpp） 過沖：不超過8%
偏置調零	波形輸出偏置調零功能 偏置調零范圍±1V
SFDR	≥50dB （待確認）	@100MHz SFDR的定義如下：由主峰減去底噪
THD	≤-46dB	@100MHz
單通道存儲深度	512Mpts	1pt = 2B，母板上集成
溫度監測	監測點：4個
接口ESD保護	±2KV、±4KV空氣放電和接觸放電正常 ±6KV、±8KV空氣放電正常
散熱	5Vpp需要設計有散熱片，集成風扇
風扇位	2個4線風扇位

子板通過FMC設計連接到母板，共有4個通道，每個通道包含觸發輸入，MARK輸出，波形輸出，偏置調零，繼電器控制、溫度檢測等功能。

設計方案

波形輸出

DAC選用16bit，4通道的DAC37J84，后級采用THS3217運放以 2V/V 的固定增益對信號進行差分至單端轉換，偏置調節電路DAC選用LTC2664，輸出幅度可通過繼電器進行放大通道切換，5Vpp單端輸出驅動采用THS3491電流反饋運放實現。

觸發輸入

觸發輸入選用SMA，采用LMH7322比較器，該比較器為高速低延時的比較器，延時為700ps，最高切換速率可達4Gb/s，并且器觸發閾值為50mV，滿足范圍要求，其基準電壓由LTC2664輸出。

時鐘方案

子板采用單獨時鐘方案，時鐘樹如下所示，主要由PLL芯片HMC7044實現。

電源方案

設計了滿足要求的電源樹，如下所示：

溫度檢測，風扇控制

選用UCD90124芯片可進行溫度檢測，并控制風扇轉速。

核心原理圖展示