硬件电路设计具体
PLC硬件电路设计
PLC硬件电路设计1.选择PLC机型机型选择的基本原则是在满足控制要求的前提下，保证可靠、维护使用方便，并取得最佳的性能价格比。
具体应考虑以下几点。
（1）性能与任务相适应①要看PLC的控制规模，即最大I/O点数，例如，CPM1A的最大I/O点数为160 点， CQM1H可达520点。
②要看PLC 工作速度。
PLC 的输出对输入响应存在滞后现象，对于一般工业控制是允许的。
现代PLC设置了一些动作很快的功能，例如，高速响应输入、高速计数、脉冲输出等，可以满足一些特殊的要求。
③选择PLC还要看其内存容量、内存配置。
PLC 一般装有RAM 内存，并有电池支持，可以掉电保护。
但为了程序安全，通常还可配置EPROM或EEPROM型内存卡。
④ PLC 使用时要考虑电源问题。
一方面PLC 自身需要电源，选用交流或直流，型号会不一样；另一方面，PLC 的输入、输出电路需要驱动电源，PLC 向外提供一个DC 24V电源，使用时注意不要超出其额定容量。
⑤要选择 PLC 的输出方式。
继电器输出适用的电压范围较宽，承受瞬时过电压和过电流的能力较强。
但其触点的动作速度较慢、寿命较短，因此适用不频繁通断的负载。
对于频繁通断的负载，应选用晶体管输出。
⑥要看系统是否需要特殊功能配置。
如果有温度、压力、流量、液位等连续量的检测与控制，应选用模拟量输入单元和模拟量输出单元，配接相应的传感器、变送器和驱动装置。
对于温度控制，OMRON 公司还提供了温度传感器单元和温控单元，可以方便选用。
如果需要一个人机界面监控PLC，也就是既向PLC输入控制数据，又能观察PLC 的内部数据信息，则可以选择可编程终端（PT）。
⑦有时要考虑 PLC 的安装尺寸。
机电一体化的趋势之一是产品向轻、薄、短、小巧化方向发展，控制柜的体积越来越小，这就要求PLC的体积尽可能小，大的PLC生产厂家都开发了高性能、超小型的PLC，如OMRON公司的CPM2C、CJ1。
电气硬件设计流程-概述说明以及解释
电气硬件设计流程-概述说明以及解释1.引言1.1 概述：电气硬件设计是指在电子产品开发过程中，通过设计和开发硬件电路来实现电子产品的功能和性能。
电气硬件设计是整个电子产品开发中至关重要的一环，其质量和效率直接影响着产品的性能和市场竞争力。
在电气硬件设计过程中，设计工程师需要根据产品需求和规格书，设计出符合要求的硬件电路，包括电路原理图设计、PCB设计、元器件选型等工作。
同时，设计工程师还需要考虑到产品的生产成本、可靠性、功耗等因素，确保设计的电路能够稳定可靠地工作。
本文将从电气硬件设计的重要性、设计流程概述以及关键要点等方面进行详细介绍，帮助读者更好地了解电气硬件设计的过程和方法。
1.2 文章结构:本文将分为三部分进行展开讨论。
首先在引言部分，将简要概述电气硬件设计的重要性，并介绍本文的结构及目的。
接着在正文部分，将详细探讨电气硬件设计的重要性，概述电气硬件设计流程，并深入分析其中的关键要点。
最后，在结论部分，将对整篇文章进行总结，提出设计流程的优化方向，并展望未来电气硬件设计的发展趋势。
通过这种结构的安排，读者将能够全面了解电气硬件设计的重要性、流程和关键要点，同时也对未来的发展有个初步的预期。
1.3 目的电气硬件设计是现代电子产品开发中不可或缺的一环，其目的在于通过系统化的设计流程和具体的步骤，确保产品在设计和制造过程中能够达到预期的性能和质量要求。
在电气硬件设计中，设计师需要考虑到电路的功能性、可靠性、稳定性和成本等方面的因素，以确保产品能够满足用户的需求并具有竞争力。
本文旨在介绍电气硬件设计的流程和关键要点，帮助读者更好地理解电气硬件设计的重要性和复杂性，提高设计效率和产品质量，推动电子产品的发展和进步。
同时，通过总结已有的设计经验和优化设计流程，展望未来电气硬件设计的发展方向，促进产业升级和技术创新。
通过本文的阅读，读者将更深入地了解电气硬件设计的要点和流程，为自己在电气硬件设计领域的学习和工作提供参考和指导。
实验报告硬件电路设计
实验报告硬件电路设计一、引言本实验旨在通过设计硬件电路来实现特定功能，并验证电路设计的正确性和可行性。
本实验选择了某款电子产品的核心功能进行设计与实现。
二、设计原理本实验设计的硬件电路包括输入接口、中央处理器、输出接口等多个模块，其工作原理如下：1. 输入接口：负责接收用户输入的指令或数据，例如按钮、触摸屏等。
2. 中央处理器：接收输入接口传入的指令或数据，根据预设的算法进行计算、逻辑判断等操作，将计算结果保存到存储器中，并控制输出接口的工作状态。
3. 存储器：用于存放中央处理器计算的结果以及其他需要保存的数据。
4. 输出接口：负责将存储器中的数据进行输出，例如显示屏、声音输出器等。
三、设计步骤1. 根据电子产品的需求和功能，确定硬件电路的整体架构和模块划分。
2. 选择合适的元器件，例如电阻、电容、晶体管等，并进行元器件的布线和连线设计。
3. 按照设计的电路原理图，进行电路板的布局设计，确保各个元器件的位置合理，以及连线的长度、走向等因素。
4. 制作电路板原型，喷锡、焊接元器件，并进行连接测试。
5. 调试并修改电路设计中的问题，确保硬件电路的正确和可靠性。
6. 验证设计的电路是否满足预期功能，检查电路的功耗、稳定性等指标，以及其与其他系统的兼容性。
7. 进行电路板的大规模生产，并进行质检，保证产品的质量和可靠性。
四、实验结果经过多次调试和修改，本实验设计的硬件电路稳定运行，成功实现了特定功能。
根据测试结果显示，电路运行良好，没有出现异常情况。
同时，电路设计满足了产品的要求，功能达到预期。
五、总结与展望本实验通过设计硬件电路，成功实现了特定功能，并验证了电路设计的正确性和可行性。
电路设计经过多次调试和修改，达到了预期效果。
然而，仍有一些改进的空间，如进一步优化电路的功耗、增加系统的稳定性等。
在未来的研究中，可以考虑使用更先进的元器件，提升电路的性能，以及进一步优化电路布局，减小电路的体积。
六、参考文献1. 电路设计与实践，XXX，XXX出版社，XXXX年。
硬件电路原理与的设计
PADS的PADS Logic（Power Logic）、
Altium的Protel-Schematic、Ivex的WinDraft、
Microsoft-Visio的Visio、超伦的EDA2019等。
Protel
1. Protel概述： Peotel电路设计工具，集电路原理
图设计、电路模拟仿真、PCB版图设计、光绘文 件分解输出、PLD逻辑设计与模拟分析等于一体， 是一个综合性的开发环境软件工具。
④ 双面SMT+THT混装（双面回流焊接+波峰焊 接）
① 工艺过程：锡膏涂布→元器件贴装→回流焊接→ 翻版→印胶→元器件贴装→胶固化→翻版→插件 →波峰焊装
EDA电路设计及其常用软件工具
1. EDA电路设计自动化概述
2. EDA电路设计软件工具简介
3.
常用的EDA电路原理图的设计软件工
具有：Cadence-OrCAD的Capure、Mentor-
7. 标注加工要求，输出光绘文档（Gerber File）
8. PCB板设计完成，交给加工厂，得到PCB 电路板
PCB设计原则与抗干扰措施
1. PCB设计的一般原则
1. 布局 2. 布线 3. 焊盘
2. PCB及电路抗干扰措施
1. 电源线设计 2. 地线设计 3. 退耦电容配置 4. 阻挡的使用
4. 进行自动全局标注，手工修改局部标注
5. 设置并运行电气规则检查（ERC），错误 纠正
6. 生成指定格式的器件清单和网络表 （Netlist）
电路原理图的设计注意事项
1. 注意绘制电路原理图的可读性 2. 规范化使用元器件引脚之间的电气连接线 3. 有意识的在电路原理图中加入一些测试点 4. 反复进行ERC操作，彻底消除错误与警告
硬件电路设计说明书范文
项目名称：E-DMR数字对讲机芯片文件编号：HR3.002.8008.--项目编号：HR3.002 秘密硬件电路设计说明书V3文档版本号3.0编 写 人：赵 华编写时间：2009-9-17部 门：系统部审 核 人：陈沪东、审核时间：修订历史（Revision History）编号修订内容描述修订日期修订后版本号修订人批准人1 建立硬件电路设计说明书 2009-9-17 1.0赵华陈沪东2 修改音频设计，增加FM 2009-12-3 2.0赵华3 修改AD/DA以及电源设计，去除FM，修改文档格式2010-3-15 3.0 赵华目 录1.引言 (1)1.1.编写目的 (1)1.2.产品背景 (1)1.3.定义 (1)1.4.参考资料 (1)2.硬件系统概述 (3)2.1.功能需求 (3)2.2.总体方案 (3)2.3.系统接口 (4)3.硬件系统详细设计 (6)3.1.处理板详细设计 (6)3.1.1. 处理板指标 (6)3.1.2. 处理板功能模块说明 (6)3.1.3. 关键元器件 (11)3.2.射频板详细设计 (12)3.2.1. 射频板指标： (12)3.2.2. 射频板功能模块说明 (12)3.2.3. 关键元器件 (12)4.开发环境 (13)5.附录 (14)1.引言1.1.编写目的本文档是E-DMR开发板V3.0的硬件设计说明文档，它详细描述了整个硬件模块的设计原理，其主要目的是为E-DMR开发板的原理图设计提供依据，并作为PCB设计、软件驱动设计和上层应用软件设计的参考和设计指导。
1.2.产品背景无线对讲机由于具有即时通信、经济实用、成本低廉、使用方便以及无需通信费等优点，因此广泛应用在民用、紧急事件处理等方面。
尤其在紧急事件处理以及没有手机网络覆盖的情况，对讲机更加显示出它的不可取代的地位。
如今，模拟对讲机仍然占据绝大部分的市场，但是由于数字通信可以提供更丰富的业务种类，更好的业务质量、保密特性和连接性，以及更高的频谱效率，因此数字对讲机的研究、生产和使用是与时俱进的，符合信息化、数字化发展的必然趋势。
STM32单片机原理及硬件电路设计
STM32单片机原理及硬件电路设计一、本文概述Overview of this article本文旨在全面解析STM32单片机的原理及其硬件电路设计。
STM32单片机作为现代电子系统中不可或缺的核心组件，广泛应用于嵌入式系统、智能设备、工业自动化等多个领域。
本文将首先简要介绍STM32单片机的基本概念、特点和应用领域，然后从硬件设计的角度出发，详细阐述STM32单片机的核心电路设计、外围电路设计以及电源电路设计等方面的原理和实践。
通过本文的学习，读者将能够深入了解STM32单片机的内部架构和工作原理，掌握其硬件电路设计的要点和技巧，为实际应用中的STM32单片机选型、设计和开发提供有力的理论支持和实践指导。
This article aims to comprehensively analyze the principle and hardware circuit design of the STM32 microcontroller. The STM32 microcontroller, as an indispensable core component in modern electronic systems, is widely used in multiple fields such as embedded systems, intelligent devices, and industrial automation. This article will first briefly introduce the basicconcept, characteristics, and application areas of the STM32 microcontroller. Then, from the perspective of hardware design, it will elaborate in detail on the principles and practices of the core circuit design, peripheral circuit design, and power circuit design of the STM32 microcontroller. Through the study of this article, readers will be able to gain a deeper understanding of the internal architecture and working principle of the STM32 microcontroller, master the key points and skills of its hardware circuit design, and provide strong theoretical support and practical guidance for the selection, design, and development of STM32 microcontrollers in practical applications.二、STM32单片机基础原理Basic Principles of STM32 MicrocontrollerSTM32单片机，作为STMicroelectronics（意法半导体）公司推出的一款基于ARM Cortex-M系列内核的32位Flash微控制器，自推出以来就因其高性能、低功耗、易于编程和广泛的外部设备集成而备受工程师们的青睐。
电气硬件设计流程
电气硬件设计流程全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：电气硬件设计流程是指在电子产品的开发过程中，对硬件部分进行系统的设计、实施和验证的过程。
这个过程通常包括概念设计、详细设计、原型制作、验证和验证测试等多个阶段，需要贯穿整个产品开发的过程。
下面就让我们来详细了解一下电气硬件设计流程的具体步骤吧。
一、概念设计阶段概念设计是电气硬件设计流程中的第一步，其目的是确定产品的功能和性能指标，以及制定初步的设计方案。
在这个阶段，设计师需要与产品经理、市场人员等合作，了解产品需求，并将这些需求转化为初步的电气硬件设计方案。
需要考虑产品的系统架构、传感器选择、电源管理、接口设计等方面的问题。
在方案确定之后，还需要进行电路原理图的绘制，以及产品结构和外形设计的确定。
在概念设计确定之后，就进入了详细设计阶段。
在这个阶段，设计师需要深入设计每一个功能模块的电路原理图和PCB布局，确定电路拓扑结构，选择合适的元器件。
要考虑电路的抗干扰能力、功耗、散热等方面的问题，并进行相关计算。
还需要进行信号完整性分析、功率分析，以及EMI/EMC测试等工作。
最终，要生成详细的电路原理图和PCB布局设计文档，为后续的原型制作做准备。
三、原型制作阶段原型制作是电气硬件设计流程中的重要环节，通过原型制作，可以验证设计方案的可行性，并发现潜在的问题。
在这个阶段，设计师需要将详细设计文档转化为实际的电路板，进行焊接、组装等工艺流程。
还需要进行原型板的调试、验证测试等工作，确保产品的功能和性能都符合要求。
在这个阶段，设计师可能需要多次修改电路原理图和PCB布局，以满足产品的实际需求。
四、验证阶段在原型制作完成之后，就进入了验证阶段。
在这个阶段，设计师需要进行各项验证测试，包括电路功能测试、性能测试、可靠性测试等。
通过这些测试，可以评估产品的质量和稳定性，并发现潜在的问题。
在这个阶段，设计师可能需要不断优化设计方案，以提高产品的性能和可靠性。
最终，要生成验证报告，为产品的量产和上市做准备。
硬件电路设计
硬件电路设计献给那些刚开始或即将开始设计硬件电路的人。
时光飞逝，离俺最初画第一块电路已有3年。
刚刚开始接触电路板的时候，与你一样，俺充满了疑惑同时又带着些兴奋。
在网上许多关于硬件电路的经验、知识让人目不暇接。
像信号完整性，EMI，PS设计准会把你搞晕。
别急，一切要慢慢来。
1）总体思路。
设计硬件电路，大的框架和架构要搞清楚，但要做到这一点还真不容易。
有些大框架也许自己的老板、老师已经想好，自己只是把思路具体实现；但也有些要自己设计框架的，那就要搞清楚要实现什么功能，然后找找有否能实现同样或相似功能的参考电路板（要懂得尽量利用他人的成果，越是有经验的工程师越会懂得借鉴他人的成果）。
2）理解电路。
如果你找到了的参考设计，那么恭喜你，你可以节约很多时间了（包括前期设计和后期调试）。
马上就copy？NO，还是先看懂理解了再说，一方面能提高我们的电路理解能力，而且能避免设计中的错误。
3）没有找到参考设计? 没关系。
先确定大IC芯片，找datasheet，看其关键参数是否符合自己的要求，哪些才是自己需要的关键参数，以及能否看懂这些关键参数，都是硬件工程师的能力的体现，这也需要长期地慢慢地积累。
这期间，要善于提问，因为自己不懂的东西，别人往往一句话就能点醒你，尤其是硬件设计。
4）硬件电路设计主要是三个部分，原理图，pcb ，物料清单（BOM）表。
原理图设计就是将前面的思路转化为电路原理图。
它很像我们教科书上的电路图。
pcb涉及到实际的电路板，它根据原理图转化而来的网表（网表是沟通原理图和pcb之间的桥梁），而将具体的元器件的封装放置（布局）在电路板上，然后根据飞线（也叫预拉线）连接其电信号（布线）。
完成了pcb布局布线后，要用到哪些元器件应该有所归纳，所以我们将用到BOM表。
5）用什么工具？Prote，也就是altimuml容易上手，在国内也比较流行，应付一般的工作已经足够，适合初入门的设计者使用。
6）to be continued......其实无论用简单的protel或者复杂的cadence工具，硬件设计大环节是一样的（protel上的操作类似windwos，是post-command型的；而cadence的产品concept & allegro 是pre-command型的，用惯了protel，突然转向cadence的工具，会不习惯就是这个原因）。
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2系统方案设计2.1 数字示波器的工作原理图2.1 数字示波器显示原理数字示波器的工作原理可以用图2.1 来描述，当输入被测信号从无源探头进入到数字示波器，首先通过的是示波器的信号调理模块，由于后续的A/D模数转换器对其测量电压有一个规定的量程范围，所以，示波器的信号调理模块就是负责对输入信号的预先处理，通过放大器放大或者通过衰减网络衰减到一定合适的幅度，然后才进入A/D转换器。
在这一阶段，微控制器可设置放大和衰减的倍数来让用户选择调整信号的幅度和位置范围。
在A/D采样模块阶段，信号实时在离散点采样，采样位置的信号电压转换为数字值，而这些数字值成为采样点。
该处理过程称为信号数字化。
A/D采样的采样时钟决定了ADC采样的频度。
该速率被称为采样速率，表示为样值每秒（S/s）。
A/D模数转换器最终将输入信号转换为二进制数据，传送给捕获存储区。
因为处理器的速度跟不上高速A/D模数转换器的转换速度，所以在两者之间需要添加一个高速缓存，明显，这里捕获存储区就是充当高速缓存的角色。
来自ADC的采样点存储在捕获存储区，叫做波形点。
几个采样点可以组成一个波形点，波形点共同组成一条波形记录，创建一条波形记录的波形点的数量称为记录长度。
捕获存储区内部还应包括一个触发系统，触发系统决定记录的起始和终止点。
被测的模拟信号在显示之前要通过微处理器的处理，微处理器处理信号，包括获取信号的电压峰峰值、有效值、周期、频率、上升时间、相位、延迟、占空比、均方值等信息，然后调整显示运行。
最后，信号通过显示器的显存显示在屏幕上。
2.2 数字示波器的重要技术指标（1）频带宽度当示波器输入不同频率的等幅正弦信号时，屏幕上显示的信号幅度下降3dB 所对应的输入信号上、下限频率之差，称为示波器的频带宽度，单位为MHz或GHz。
（2）采样速率：采样速率是指单位时间内在不连续的时间点上获取模拟输入量并进行量化的次数，也称数字化速率，单位用Sa/s （ Sampling/s ）表示。
用每秒钟完成的AD 转换的最高次数来衡量。
常以频率来表示，取样速率越高，反应仪器捕捉高频或快速信号的能力愈强。
取样速率主要由AD 转换速率来决定。
数字存储示波器的测量时刻的实时取样速率可根据被测信号所设定的扫描时间因数(即扫描一格所用的时间)来推算。
其推算公式为d i v t N f /（1）式中，N 为每格的取样点数，t 为扫描时间因数。
在进行信号数字化的时候为保持足够的信号细节，就要求采样时钟的频率至少应为信号本身所包含的最高频率的两倍。
这个要求通常成为香农采样定理或者乃奎斯特定律。
然而，为了避免混叠现象和较好的再现所测信号的波形，示波器的采样率一般需要达到被测信号频率的10倍甚至20倍以上。
如此的话，在不少情况下，就会存在显示点数不够的问题，例如用采样率为500MS/s 的示波器观测100MHz 的正弦信号，则每个周期上只显示5个采样点，观测效果较差。
(3)分辨率分辨率指示示波器能分辨的最小电压增量，即量化的最小单元。
它包括垂直电压灵敏度(电压分辨率)和水平时间灵敏度 (时间分辨率)。
垂直电压灵敏度与AD 转换的分辨率相对应，常以屏幕每格的分级数(级/div)或百分数来表示。
水平时间灵敏度由取样速率和存储器的容量决定，常以屏幕每格含多少个取样点或用百分数来表示。
取样速率决定了两个点之间的时间间隔，存储容量决定了一屏内包含的点数。
一般示波管屏幕上的坐标刻度为8*10div(即屏幕垂直显示格为8格，水平显示格为10格)，如果采用8位的AD 转换器(256级)，则垂直分辨率表示为32级/div ，或用百分数来表示为1/256=0.39%：如果采用容量为1k 的RAM ，则水平分辨率为1024/10=100点/div 。
(4)存储容量存储容量又称记录长度，它由采集存储器(主存储器)最大存储容量来表示，常以字为单位。
数字存储器常采用256，512，1K 等容量的高速半导体存储器。
2.3 系统方案论证与比较方案一：采用80C51单片机为控制核心，其系统框图如图1-1所示。
对输入信号进行放大或衰减后，用外接触发电路产生触发信号，通过A/D 转换将模拟信号转换成数字信号，再通过单片机将数据锁存至外部RAM，然后由单片机控制将数据送至D/A输出。
图1-1 方案一系统框图这种方案结构较为简洁，但很明显，A/D的最高采样速度达1MHz，由普通单片机直接处理这样速率的数据难以胜任，采用高档单片机甚至采用DSP芯片，成本偏高不说，还将大大增加开发的难度。
而且目前常用的外接RAM芯片时钟周期一般为40MHz～50MHz，难以达到高速数据存储的要求。
方案二：用FPGA可编程逻辑器件作为控制及数据处理的核心，利用FPGA 的层次化存储器系统结构，使用FPGA内部集成的基本逻辑功能块配置成双端口同步RAM对采集信号进行存储，完成设计指标。
其系统框图如图2所示。
由于FPGA可在线编程，因此大大加快了开发速度。
电路中的大部分逻辑控制功能都由单片FPGA完成，多个功能模块如采样频率控制模块、数据存储模块都集中在单个芯片上，大大简化了外围硬件电路设计，增加了系统的稳定性和可靠性。
FPGA的高速性能比其他控制芯片更适合于高速数据采集和处理，而且使用FPGA内部存储模块完成输入信号的量化存储，在存储速度上有着外接RAM无法比拟的优势。
方案三：以Cortex-M3内核的STM32为主控制器的方案如下面图1-3所示：图1-3 方案三系统框图微处理器采用意法半导体的32位处理器STM32F103VET6,其内部是ARM 公司Cortex-M3内核，工作主频最高可达72MHz,再在其上面移植开源的实时操作系统µC/OS-II系统，确保系统的实时性和稳定性。
由于高速A/D转换器的速度太快，STM32处理数据的速度跟不上，所以在中间加入FIFO高速缓存器。
利用STM32内部自带的FSMC(灵活的静态存储器控制器)来控制TFT液晶屏刷新波形，可实现更高频率的信号的波形刷新和显示。
此为，利用STM32的高级定时器可输出高达12MHz的时钟，可以作为高速A/D转换器的采样时钟和FIFO 存储器的控制时钟，从而避免了一大堆由有源晶振和数字芯片组成的时钟电路。
方案比较：方案一虽然简单，但是51单片机处理能力有限，无法实现数字示波器的基本指标；方案二采用FPGA虽然能深入开发数字示波器，然而，其成本偏高，即使加入SOPC软核，其软件压力也很大。
方案三是能够实现嵌入式数字示波器基本指标的良好方案，器件成本不高，实时操作系统µC/OS-II 简化编程，提供系统实时性和稳定性。
因此，本设计最终选择方案三开展设计。
2.4 系统性能指标设计由于STM32处理数据的能力比较有限，加之一般应用中波形存储和频率分析用处不大，所以在这里，系统并没有做这两个部分的功能实现。
虽然系统所用的A/D转换器ADS830的最高采样频率可达60MHz，然而，其时钟信号是STM32的定时器产生的，最高只能输出12MHz，所以这里设计的最高实时采样率为12MHz，然而，由于程序中加入了内插算法，所以最高输入信号的频率仍然可以高达1MHz，基本可以满足一般应用需求。
系统性能的预期设计指标具体如表1所示：表1 系统性能设计指标技术指标指标参数输入阻抗1M欧姆耦合方式交流或直流耦合触发方式上升沿或下降沿触发波形存储无频谱分析无波形暂停显示有输入电压范围5mV~10Vpp模拟频带宽度0~1MHz最高实时采样率12MHz水平时间灵敏度从2us/Div到5ms/Div ,共11档（按1-2-5方式步进）垂直电压灵敏度从25mV/Div到2V/Div,共7档（按1-2-5方式步进）电源供电方式外部电源或锂电池供电，锂电池可连续工作2个小时以上该数字示波器的水平时间灵敏度与采样频率的对应关系如表2所示：表2 水平时间灵敏度与采样时钟频率水平时间灵敏度（/div）采样时钟频率(Hz)50ms 60020ms 150010ms 30005ms 60002ms 150001ms 30000500us 60000200us100us50us20us10us5us2us该数字示波器的垂直电压灵敏度与放大倍数的对应关系如表3所示：表3 垂直电压灵敏度与放大倍数垂直电压灵敏度（/div）放大倍数2V 0.11V 0.25500mV 0.5250mV 1125mV 250mV 525mV 103 系统硬件设计本设计的主要系统框图如下图3-1所示：图3-1 系统整体设计框图3.1 耦合电路设计图3-2耦合电路所设计的耦合电路如上图3-2所示：数字示波器的输入信号从BNC 无源探头输入，由于输入的模拟信号中有交流成分和直流成分在里面，所以此部分电路用来供用户选择是否需要测量输入信号的直流成分。
C35是耦合电容，用来隔离输入信号的直流成分。
耦合电容的值是根据后级输入阻抗来计算，耦合电容与后面的负载电阻构成了RC 高通滤波器，由RC 高通滤波器的截止频率计算公式是：12F RCπ=(2)后级信号调理电路的输入阻抗是1M欧姆，所以为了使输入信号能够低至1Hz的交流信号，所以截止频率应该低于1Hz，所计算而得的C电容值应该大于0.16uF ，所以这里耦合电容的值取1uF 。
由交流输入到直流输入的切换用继电器来实现，为了尽量减小继电器切换时所引入的机械噪声以免影响输入信号，这里继电器选用松下的小型信号继电器TQ2-5V。
由电路可知，继电器断开时为交流耦合方式，继电器吸合时为直流耦合方式。
3.2 信号调理电路设计信号调理电路可分为两个部分，第一部分是衰减网络电路，第二部分是程控放大电路。
3.2.1 衰减网络电路设计图3-3 衰减网络电路所设计的衰减网络电路如图3-3 所示。
利用电阻串联的分压原理，衰减网络电路实现两级衰减，当继电器K2断开时，输入信号被衰减到原来的0.5，即衰减2倍；当继电器K2吸合时，输入信号被衰减到原来的0.05，即衰减20倍。
电阻旁边的电容起频率补偿作用。
之所以选择的是可调电容，那是因为未知的待测信号的频率是在可变的一个范围里，如果输入信号频率很低，输入电容对其还不会有多大影响，如果频率上升，待测点的等效电阻和示波器输入端的输入电容会形成一个积分电路，如此便会造成高频失真。
所以为了避免此失真情况出现，在电阻旁边并联两个容值可调的电容来形成一个微分电路，去抵消积分电路的效应。
同样的，为了减小机械噪声，继电器选用了松下电器的信号继电器TQ2-5V。
继电器的驱动电路采用NPN三极管来驱动，继电器线圈的正负极之间加上续流二极管，为了防止继电器瞬间动作时冲击电流过大，故加上此二极管做保护电路所用。
3.2.2 程控放大电路设计图3-4 程控放大电路所设计的程控放大电路如图3-4所示，衰减后的信号先经过的是由高性能、低噪声的电压反馈型放大器AD8066组成的电压跟随器，然后经过限流电阻R27进入到压控增益放大器AD603。