單/多蹤示波器轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(圖)

典型電路設(shè)計與分析
　　轉(zhuǎn)換電路由ne555時基振蕩器、74ls169組成的計數(shù)器和max309多路開關(guān)等芯片構(gòu)成，通過1個y通道能同時顯示多蹤信號，電路簡單、穩(wěn)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(shù)器上作為多路開關(guān)的選通信號。

　　max309為雙回路開關(guān)芯片，一路為直流通道，另一路為信號通道，兩路信號通過加法器后在示波器水平位置上同時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，同時也擴大了信號輸出的動態(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(shù)器ic3(74ls169)的時基信號。取74ls169的低兩位qa、qb，連接到ic4(max309)的a0、a1端作為多路開關(guān)的選通信號。max309為雙回路的模擬開關(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。另一路則為信號源的四個輸入端，通過qa、qb對四路開關(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。用四路波段開關(guān)分別選擇不同反饋電阻，實現(xiàn)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(diào)試
　　電路焊接完畢后，首先進(jìn)行外觀檢查，檢查無誤后，再進(jìn)行通電測試。用萬用表測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題；用示波器觀察555輸出的波形是否正確，其頻率值是否與計算值相同；其次再用示波器觀察計數(shù)器的qa、qb端的波形是否為555時基信號的二分頻、四分頻，最后觀察第一路開關(guān)的輸出是否為階梯波信號，臺階數(shù)值分別為0v、1v、2v、3v。然后分別接入4路不同的信號，用示波器觀察其最終輸入波形是否在示波器水平位置上顯示出來，改變波段開關(guān)即可改變其幅值的大小。

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