簡易示波器和信號源模擬電路的設計及仿真結果

受多款口袋儀器的的啟發，決定自己動手做一款口袋儀器的訓練平臺，初步指標如下：

• 示波器模擬信號輸入：+/-20V，5MHz帶寬，支持交直流耦合

• 信號源模擬信號輸出：+/-4V，直流偏移+/-4V，5MHz帶寬
  

選用器件：

• 美信公司的MAX5865/6集成化的模擬前端器件（也可采用分立的ADC + DAC），雙通道ADC轉換率為8bit/40Msps，雙通道DAC轉換率為10bit/40Msps
  

設計工具 - KiCad

仿真工具 - LTSpice

花了兩天時間從方案選型、器件選用、電路設計、仿真，終于全部搞定：

示波器模擬部分的電路結構及仿真結果：

輸入的信號及差分輸出送往ADC的模擬信號

用LTSpice仿真的電路的頻譜響應曲線

信號源模擬部分的電路結構及仿真結果：

頻率為10MHz，幅度為+/-1V，直流偏移為0的輸出信號（實際指標為最大5MHz）

模擬電路部分的頻域響應

電路的拓撲結構驗證完畢，部分器件的值還需進一步調整，在此不再深入，待在實際的板子上同FPGA/軟件部分配合調試確定。

總結：

模擬電路的設計仿真這一步必不可少，一定要掌握一種模擬仿真的工具，雖然在仿真階段會花費不少時間，但從總體上會大大提升設計的準確度和完成項目的效率。

簡易大家學習一下ADI的模擬仿真工具LTSpice，前幾日我剛推薦的：

推薦一款功能強大的免費仿真軟件 - LTSpice

下一步正式進入PCB的設計階段，對此有興趣的朋友可以關注陳強老師正在講解的用KiCad設計PCB的課程。

硬禾小幫手 -硬件工程師的設計助手