單/多蹤示波器轉換電路的設計(圖)

典型電路設計與分析
　　轉換電路由ne555時(shí)基振蕩器、74ls169組成的計數器和max309多路開(kāi)關(guān)等芯片構成，通過(guò)1個(gè)y通道能同時(shí)顯示多蹤信號，電路簡(jiǎn)單、穩定、可靠，波形顯示效果好，便于對信號進(jìn)行分析和研究，其電路如圖1所示。

　　本電路采用555芯片作為振蕩器，其3腳輸出的方波作為切換電路的控制信號，控制信號直接接在16進(jìn)制的計數器上作為多路開(kāi)關(guān)的選通信號。

　　max309為雙回路開(kāi)關(guān)芯片，一路為直流通道，另一路為信號通道，兩路信號通過(guò)加法器后在示波器水平位置上同時(shí)顯示四路不同的信號。由于輸入信號為交流信號，故使用雙電源供電，除保證交流信號正常傳輸外，同時(shí)也擴大了信號輸出的動(dòng)態(tài)范圍。

　　外部電源僅需要+5v的電源電壓、+5v電壓輸入至ic1(icl7660)的8腳，在其5腳輸出-5v的電壓，對多路開(kāi)關(guān)芯片與運放進(jìn)行供電。ic2(ne555)接成多諧振蕩器的形式，產(chǎn)生35khz的方波作為16進(jìn)制計數器ic3(74ls169)的時(shí)基信號。取74ls169的低兩位qa、qb，連接到ic4(max309)的a0、a1端作為多路開(kāi)關(guān)的選通信號。max309為雙回路的模擬開(kāi)關(guān)芯片。其中一路是由2k、1k、1k、1k組成的電阻分壓網(wǎng)絡(luò )，分別取出3v、2v、1v、0v的直流電壓作為信號所要顯示波形的直流分量，使其在示波器的不同位置上顯示出來(lái)。另一路則為信號源的四個(gè)輸入端，通過(guò)qa、qb對四路開(kāi)關(guān)的控制，分別對回路信號進(jìn)行選通(兩路選通信號同步進(jìn)行)。信號由多路開(kāi)關(guān)輸出后再由運放電路ic5(lf353)進(jìn)行放大或衰減處理。信號通過(guò)改變反饋電阻10k、10k、40k、60k、60k對其進(jìn)行放大或衰減。用四路波段開(kāi)關(guān)分別選擇不同反饋電阻，實(shí)現不同增益的控制，最終完成與直流分量重疊相加后輸出的目的。

電路調試
　　電路焊接完畢后，首先進(jìn)行外觀(guān)檢查，檢查無(wú)誤后，再進(jìn)行通電測試。用萬(wàn)用表測icl7660的5腳是否為-5v，如果輸出正確，進(jìn)行下一步的測量，否則馬上斷電檢查，是否有短路或電路焊錯等問(wèn)題；用示波器觀(guān)察555輸出的波形是否正確，其頻率值是否與計算值相同；其次再用示波器觀(guān)察計數器的qa、qb端的波形是否為555時(shí)基信號的二分頻、四分頻，最后觀(guān)察第一路開(kāi)關(guān)的輸出是否為階梯波信號，臺階數值分別為0v、1v、2v、3v。然后分別接入4路不同的信號，用示波器觀(guān)察其最終輸入波形是否在示波器水平位置上顯示出來(lái)，改變波段開(kāi)關(guān)即可改變其幅值的大小。

振蕩電路與模擬開(kāi)關(guān)電路的分析
　　ne555時(shí)基振蕩器輸出頻率的精度對由74ls169所組成計數器的可靠性影響較大，因此，必須給予重視。如圖1所示，ne555組成的時(shí)基振蕩器產(chǎn)生的振蕩周期t=0.693(r1+2r2)