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简介

设计需求

设计方案

核心原理图展示

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简介

波形发生器是一种数据信号发生器，在调试硬件时，常常需要加入一些信号，以观察电路工作是否正常。用一般的信号发生器，不但笨重，而且只发一些简单的波形，不能满足需要。例如用户要调试串口通信程序时，就要在计算机上写好一段程序，再用线连接计算机和用户实验板，如果不正常，不知道是通讯线有问题还是程序有问题。用E2000/L的波形发生器功能，就可以定义串口数据。通过逻辑探勾输出，调试起来简单快捷。

设计需求

功能	需求/接口	备注
通道数	4	1个通道的定义： 触发输入1个 波形输出1个 MARK输出1个
触发输入	接口：SMA 输入阻抗：50欧姆 耦合方式：DC 输入范围0~5V 触发阈值可调，调节精度0.1mV ESD保护
MARK输出	接口：SMA 输出阻抗：50欧姆 耦合方式：DC 信号电平：3.3V LVTTL ESD保护
波形输出	接口：SMA 输出阻抗：50欧姆 垂直分辨率：16bit 最高采样率: 1.2Gsps 耦合方式：DC 输出幅度1Vpp和5Vpp两档可切换 模拟带宽：330M（1Vpp）/100M（5Vpp） 过冲：不超过8%
偏置调零	波形输出偏置调零功能 偏置调零范围±1V
SFDR	≥50dB （待确认）	@100MHz SFDR的定义如下：由主峰减去底噪
THD	≤-46dB	@100MHz
单通道存储深度	512Mpts	1pt = 2B，母板上集成
温度监测	监测点：4个
接口ESD保护	±2KV、±4KV空气放电和接触放电正常 ±6KV、±8KV空气放电正常
散热	5Vpp需要设计有散热片，集成风扇
风扇位	2个4线风扇位

子板通过FMC设计连接到母板，共有4个通道，每个通道包含触发输入，MARK输出，波形输出，偏置调零，继电器控制、温度检测等功能。

设计方案

波形输出

DAC选用16bit，4通道的DAC37J84，后级采用THS3217运放以 2V/V 的固定增益对信号进行差分至单端转换，偏置调节电路DAC选用LTC2664，输出幅度可通过继电器进行放大通道切换，5Vpp单端输出驱动采用THS3491电流反馈运放实现。

触发输入

触发输入选用SMA，采用LMH7322比较器，该比较器为高速低延时的比较器，延时为700ps，最高切换速率可达4Gb/s，并且器触发阈值为50mV，满足范围要求，其基准电压由LTC2664输出。

时钟方案

子板采用单独时钟方案，时钟树如下所示，主要由PLL芯片HMC7044实现。

电源方案

设计了满足要求的电源树，如下所示：

温度检测，风扇控制

选用UCD90124芯片可进行温度检测，并控制风扇转速。

核心原理图展示