脉冲信号参数测量仪
1.任务
设计并制作一个数字显示的周期性矩形脉冲信号参数测量仪，其输入阻抗为50Ω。同时设计并制作一个标准矩形脉冲信号发生器，作为测试仪的附加功能。
2.要求
（1）测量脉冲信号频率，频率范围为10Hz～2MHz，测量误差的绝对值不大于0.1%。 （15分）
（2）测量脉冲信号占空比D，测量范围为10％～90％，测量误差的绝对值不大于2%。 （15分）
（3）测量脉冲信号幅度，幅度范围为0.1～10V，测量误差的绝对值不大于2%。
（15分）
（4）测量脉冲信号上升时间，测量范围为50.0～999ns，测量误差的绝对值不大于5%。 （15分）
（5）提供一个标准矩形脉冲信号发生器，要求： （30分）
a)频率为1MHz，误差的绝对值不大于0.1%；
b)脉宽为100ns，误差的绝对值不大于1%；
c)幅度为5±0.1V（负载电阻为50）；
d)上升时间不大于30ns，过冲不大于5%。
（6）其他。 （10分）
3.说明
（1）脉冲信号参数的定义如图1所示。其中，上升时间是指输出电压从上升到所需要的时间；过冲是指脉冲峰值电压超过脉冲电压幅度 的程度，其定义为
图1 脉冲信号参数的定义
（2） 被测脉冲信号可采用基于DDS的任意波形信号发生器产生的信号。
2019年/2/17
方案构思：
一共要测量4个量并制作一个脉冲波信号发生器
其中脉冲信号频率和脉冲信号占空比可以使用FPGA测量得到
电路设计最主要是
1.幅值测量
2.上升时间的测量
3.制作一个脉冲信号发生器
我们分模块进行解决问题首先解决幅值测量问题
要求是从0.1v到10v误差不大于2%
脉冲信号宽度=周期*占空比
当频率为20M时，占空比为10%时脉冲宽度为50ns
幅值测量
幅值测量一：
采用峰值验波器
但是过冲一般在0——5%到之间不满足要求
幅值测量二：
采用高速数据采样的方法
A/D采样速率=1/（信号脉宽/采样个数）
脉宽为50ns,采样个数位25
计算的采样速率为500MHz频率过高，适度降低采样速率在多个周期内取数据进行处理。
同时为了达到测量精度A/D的分辨率必须足够高
A/D分辨率到底是个啥？
为了达到测量精度其分辨率应该为测量精度3倍以上，这里选的是4倍即0.5%
2.5v对应code为1024，每个code误差为0.1%其余同理。
2019年/2/18
上升时间测量
上升时间测量一：
使用高速数据采样的方法，但是需要很高的采样速率，很难区分上升和下降时间，起点和终点容易混淆
上升时间测量法二：
使用窗口比较器，把上升时间转换为时间间隔T，然后用标准时钟填充这段时间间隔，
但是上升时间和下降时间没有区分开，所以用FPGA的D触发器来分离出上升时间
用标准时钟填充这段间隔，采用多周期平均测量，理论证明取N个测量周期，其误差减少根号N倍。当脉冲宽度为50ns时时钟为50M（20ns)时正负1误差为40%所以取100个周期将误差减少到4%
我选用的ADC是ADC10065
输入电压范围过大所以采用分档的方法，目前分为两档，一档是0.1v到1v另一档是1v到10v因为是高频，采用PI型电阻网络分压的方法，可以减少容抗和感抗。换挡采用继电器。
调试的问题：级联之后发现噪声干扰很大，一定不能忘记加电压跟随器，避免后级影响前级网络。最后还是解决了这个问题，幅度测量、频率测量和占空比测量在误差范围之内，是通过软件中值滤波实现，幅值调整时分段“修指甲”的方式。
我们时通过比较器将输出幅值调整到FPGA可以测量的幅值，但是由于前级方波的低电平部分加上噪声的干扰并不是完全等于0所以我们将比较阈值抬搞，通过软件调整为0.
需要注意的点：
1.ADC之前可以滤波处理
2.级与级之间的阻抗匹配
3.软件的滤波和数值调整处理
4.信号传输线
5.人性化界面