多路信号显示转换器

课 程 设 计 任 务 书
1．设计目的：
1）综合运用所学线路原理图； 4）学会说明书的和书写。的理论知识，掌握一般电子线路分析和设计的基本方法和步骤； 2）培养一定的独立分析问题、解决问题的能力； 3）实规范整理践利用EDA软件绘制电子图
2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等） ：
设计一个多路信号显示转换器,与单踪示波器配合使用,同时显示多路被测信号,其技 术指标如下: 1) 2) 同时显示八路数字信号波形且清晰稳定。 被测信号上限频率不小于2000Hz。
3．设计工作任务及工作量的要求
1）分析设计任务，查阅相关资料； 2）确定系统方案，设计各模块电路，计算参数，分析其特性，使其满足题目要求； 3）利用PROTEL或其他软件绘制所设计系统的原理图； 4）按格式要求撰写课程设计说明书。
4．设计成果形式及要求：
1）课程设计说明书一份； 2）电子文档一份。

课 程 设 计 任 务 书
4．主要参考文献：
1 毕满清主编．电子技术实验与课程设计.第 3 版.北京：机械工业出版社，2005 2 陈晓文主编．电子线路课程设计.第 1 版.北京：电子工业出版社，2004
5．设计成果形式及要求：
1) 用计算机仿真软件制图或仿真； 2) 课程说明书用计算机打印，并装订；
6．工作计划及进度：
2007 年 1 月 15 日~ 1 月 16 日 2007 年 1 月 17 日~ 1 月 20 日 2007 年 1 月 21 日~ 1 月 23 日 2007 年 1 月 24 日~ 1 月 25 日 2007 年 1 月 26 日 分析设计任务书，查阅相关资料及设计手册； 确定系统方案，组成模块框图，设计各模块电路； 分析电路各参数及其特性并绘制电子线路原理图； 按格式要求撰写课程设计说明书； 成绩考核；
系主任审查意见：
签字： 年 月 日
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目
1 2 2. 1 2. 2 2. 3 3 4
录
................................................... 引言 ................................................... 1 .................................... 典型电路设计与分析 .................................... 1 ............................................ 电路调试 ............................................ 2 振荡电路与模拟开关电路的分析 ......................... 2 选择开关时需要重点注意以下指标 ....................... 4 ............................................... 心得体会 ............................................... 6 结语 ................................................. ................................................. 6
.................................................... 参考文献 .................................................... 7 ........................................................ 致谢 ........................................................ 8
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1 引言
在实际应用中,常常需要用示波器同时观测多个信号,或需要比较同一电路中 不同点之间信号的频率、 幅值和相位,以及观测电信号通过网络后的相移和失真等情 况。 为了对侮号进行测量和比较研究,需要把不同信号或同一信号的不同部分同时显 示在荧光屏上。这些都需要在荧光屏上能同时显示几个波形。为了实现这一目的, 通常采用双扫描示波显示、多线显示或多踪显示。本文介绍的将单踪示波器改为多 踪显示的一种装置,制作简单,与原有的示波器一起使用,既节约了开支,又提高了实 验技术水平。
2 典型电路设计与分析
转换电路由NE555时基振荡器、74LS169组成的计数器和MAX309多路开关等芯片 构成,通过1个Y通道能同时显示多踪信号,电路简单、稳定、可靠,波形显示效果好, 便于对信号进行分析和研究,其电路如图1所示。 本电路采用555芯片作为振荡器,其3脚输出的方波作为切换电路的控制信号,控 制信号直接接在16进制的计数器 上作为多路开关的选通信号。 MAX309为双回路开关芯片,一路为直流通道,另一路为信号通道,两路信号通过力 日战器后在示波器水平位置上同时显示四路不同的信号。 由于输入信号为交流信号, 故使用双电源供电,除保证交流信号正常传输外,同时也扩大了引号输出的动态范 围。
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图１ 单／多踪示波转换电路
外部电源仅需要+5V的电源电压、+5V电压输入至IC1(ICL7660)的8脚，在其5脚 输出-5V的电压， 对多路开关芯片与运放进行供电。 IC2(NE555)接成多谐振荡器的形 式，产生35kHz的方波作为16进制计数器IC3(74LS169)的时基信号。取74LS169的低 两位Qa、Qb，连接到IC4(MAX309)的A0、A1端作为多路开关的选通信号。MAX309为双 回路的模拟开关芯片。其中一路是由2K、1K、1K、1K组成的电阻分压网络，分别取 出3V、2V、1V、0V的直流电压作为信号所要显示波形的直流分量，使其在示波器的 不同位置上显示出来。另一路则为信号源的四个输入端，通过Qa、Qb对四路开关的 控制，分别对回路信号进行选通(两路选通信号同步进行)。信号由多路开关输出后 再由运放电路IC5(LF353)进行放大或衰减处理。信号通过改变反馈电阻10K、10K、4 0K、60K、60K对其进行放大或衰减。用四路波段开关分别选择不同反馈电阻，实现 不同增益的控制，最终完成与直流分量重叠相加后输出的目的。 主要元器件： 555震荡器 2.1 电路调试 用万用表测ICL7660的5脚是否为-5V,如果输出正确,进行下一步的测量,用示波 器观察555输出的波形是否正确,其频率值是否与计算值相同,其次再用示波器观到 计数器的Qa、Qb端的波形是否为555时基信号的二分频、四分频,最后观察第一路开 TCL7660 74LS169 1/2MAX309
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