简易示波器和信号源模拟电路的设计及仿真结果

受多款口袋仪器的的启发，决定自己动手做一款口袋仪器的训练平台，初步指标如下：

• 示波器模拟信号输入：+/-20V，5MHz带宽，支持交直流耦合

• 信号源模拟信号输出：+/-4V，直流偏移+/-4V，5MHz带宽
  

选用器件：

• 美信公司的MAX5865/6集成化的模拟前端器件（也可采用分立的ADC + DAC），双通道ADC转换率为8bit/40Msps，双通道DAC转换率为10bit/40Msps
  

设计工具 - KiCad

仿真工具 - LTSpice

花了两天时间从方案选型、器件选用、电路设计、仿真，终于全部搞定：

示波器模拟部分的电路结构及仿真结果：

输入的信号及差分输出送往ADC的模拟信号

用LTSpice仿真的电路的频谱响应曲线

信号源模拟部分的电路结构及仿真结果：

频率为10MHz，幅度为+/-1V，直流偏移为0的输出信号（实际指标为最大5MHz）

模拟电路部分的频域响应

电路的拓扑结构验证完毕，部分器件的值还需进一步调整，在此不再深入，待在实际的板子上同FPGA/软件部分配合调试确定。

总结：

模拟电路的设计仿真这一步必不可少，一定要掌握一种模拟仿真的工具，虽然在仿真阶段会花费不少时间，但从总体上会大大提升设计的准确度和完成项目的效率。

简易大家学习一下ADI的模拟仿真工具LTSpice，前几日我刚推荐的：

推荐一款功能强大的免费仿真软件 - LTSpice

下一步正式进入PCB的设计阶段，对此有兴趣的朋友可以关注陈强老师正在讲解的用KiCad设计PCB的课程。

硬禾小帮手 -硬件工程师的设计助手