ESP32开源示波器设计综述

昨天写了一个综述ESP32开源示波器.综述，今天补个硬件设计：

Type-C的接口注意是5.1K的识别电阻

我找了一个电子开关最形象的元件

3012

可以使用低失调电压的OPA703来生成负电压 

ADC 输入和完整的输入调节电路。ADC 针对双极测量进行配置，此测量中的最终转换结果是正负 ADC 输入电压之间的差分电压。 双极 GND 基准输入信号必须进行电平转换，并通过运算放大器进行衰减，这样输出将偏置为 VREF/2，并且其差分电压在 ADC 的 ±VREF/2 输入范围内。

这个精密的整流电路被称为单T型：AC进，DC出

交流小信号首先经过半波整流部分产生一半波信号，该信号再送入后级与输入信号进行叠加反向，输出的波形为全波整流信号。对交流小信号的整流。

单运放型虽然可以实现整流的目的，但是输入/输出特性都很差。需要输入/输出都加跟随器或同相放大器隔离。所以这也是为什么原理图前面有一个跟随器的原因。

精密半波整流器只将时变输入信号(最好是正弦)的负半输入反相并传输到其输出。通过适当选择反馈电阻值，可以获得不同的增益。精密半波整流器通常与其他运放电路(如峰值检测器或带宽限制的非反相放大器)一起使用，以产生直流输出电压。这种配置被设计用于0.2 mVpp和4Vpp之间的正弦输入信号，频率高达50 kHz。

这是一个二选一的开关

主要是控制6脚

控制K3就可以控制是AC测量

就是这样

另外还有一个开关是这里，2.5V的参考是0V的参考，K4是测量电阻的

这个开关的方式是上下的

可以看到是选择了不同的电阻

当电阻进来会和参考的电阻分压，这个

接着这个信号是从上面走的，上面的开关芯片和下面左右翻转了一下，接着是俩通开关，进入一个buffer保平安。

接着是旁路电容，进入ADC

并联一个适当的电阻（叫分流电阻）进行分流，就可以扩展电流量程。改变分流电阻的阻值，就能改变电流测量范围。

念的书少，为啥给个0V的电压，哦哦，知道了

下面是个整流桥

它是接到了这里，直接送入buffer和ADC了

给老子叫！！！

这个一算也是是个2.1V干啥用的 ？给ADC了

单电源工作的运放需要外部提供一个虚地，通常情况下，这个电压是VCC/2，图二的电路可以用来产生VCC/2的电压，但是他会降低系统的低频特性。R5 和R7 是等值的，但是我找遍各种电路还是算出来就是个缓冲器。

我一会儿仿真一下为啥有个电容

运放是江苏润石的精密运放，除了低失调电压以外，就是CMOS的轨道轨了，上面这个就是设计了一个差分，然后另外一个是参考。

给的应用是双向电流传感：这种单电源，低侧，双向电流传感解决方案检测负载电流从-1A到1A。单端输出范围从110mV到3.19V。本设计使用RS855X，因为它具有低偏置电压和轨对轨输入和输出。

Layout实列

简单的分析电路，下篇文章会在里面总结设计，而后就是喜闻乐见的软件设计了。

 

 

编辑：黄飞