原创《基于555定时器示波器通道扩展器实现》：此文是一篇示波器论文范文,为你的毕业论文写作提供有价值的参考。
摘 要：设计将普通双踪示波器改装成为多踪示波器的电路,包括多踪示波器的时钟电路、位移电路、衰减和放大电路,实现用示波器一路探头输入稳定显示四路被测信号波形.向连接好的电路输入四路不同的信号,可同时将其互不重叠地显示出来,并可以通过改变波段开关的闭合状态来实现对输出信号波形幅值的改变.
关键词：555定时器；示波器；通道扩展器
1设计要求
1.1基本要求
设计一个将普通双踪示波器改装成为多踪示波器的电路,包括多踪示波器的时钟电路、位移电路、衰减和放大电路.能够实现用示波器一路探头输入稳定显示四路被测信号波形.输入信号幅度为0~10V,频率不低于500Hz,系统电源DC±5V.一路显示四个信号,峰峰值小于5V,单路直流电流,带有自检功能并且能够调节.
1.2提高要求
自制电源,提供9V的电压；四路被测信号波形的大小可以分别调整.
2方案和设计思路
（1）利用LMC555时基振荡器作为时钟电路,产生23kHz的方波作为进制计数器74LS169的时钟信号.（2）74LS169可以通过四位二进制输出来计时钟沿的个数,利用其两位输出Qa、Qb作为多路模拟开关CD4052的地址.（3）CD4052为双回路模拟开关芯片,一路为直流通道,另一路为信号通道.（4）被测信号经CD4052的信号选通后由LF353双运放之一进行放大或衰减处理,信号通过改变反馈电阻进行放大或衰减.另一运放组成加法器电路,将放大或衰减后的被测信号和不同的直流量叠加,以显示在示波器荧光屏不同的位置.
3系统结构框图
4主要电路和设计参数
总电路：主要由以下四个小电路模块组成：（1）时钟信号产生电路（555振荡电路）；（2）地址信号产生电路（二进制计数器）；（3）模拟开关电路（阶梯波产生电路和信号输入电路）；（4）放大电路（加权衰减放大）.
5实现功能
5.1分块电路功能说明
LMC555构成多谐振荡器.用示波器观察LMC555的3号管脚输出,可观察到方波.通过调节电位器,可改变波形的占空比和频率（占空比D等于（R1+R2）/（R1+2R2）,振荡频率f等于1.443/（R1+2R2）C）.调节方波占空比为50%,频率约为23KHz.
74F169为计数器.用示波器观察74F169的13、14号管脚输出,可观察到方波,其频率分别为LMC555时基信号的四分频、二分频.
CD4052作为多路模拟开关,能够将直流信号和交流信号叠加.当没有交流信号输入时,用示波器观察CD4052的13号管脚输出,可观察到阶数为4的阶梯波信号,其值分别为0V、-0.77V、-1.46V、-2.23V.
LF353为双运算放大器.在没有交流信号输入时,用示波器观察LF353的7号管脚输出,也可观察到阶数为4的阶梯波信号,其值分别为0V、0.77V、1.46V、2.23V,频率为LMC555时基信号的四分频.
5.2总体电路功能说明
当Vi1、Vi2、Vi3、Vi4四个端口分别接入四路不同的信号（幅度0-10V,频率不低于500Hz,也不要太高）,并闭合其中的一个开关时,可在输出端口观察到四路彼此分开的波形.输入正弦波则输出正弦波,输入方波则输出方波.若四个端口输入相同的信号,则可观察到四路幅值完全相当的输出信号.闭合不同的开关,则四路输出波形幅值大小同时变化.
6问题分析及解决
6.1对于LMC555的输出方波频率,最低还是不能和后面的器件频率相匹配,因此我们用晶振来替代LMC555做方波的输出,但是使用晶振之后,后面的衰减放大等电路参数极难控制；而一开始连接时采用的电容C1值为10pF,通过调节电位器来改变LMC555的输出方波频率,最低只能将其调至58KHz左右.由f等于1.443/（R1+2R2）C可知,改变电容C1值,使其为1000pF,则频率变为23KHz左右,刚好达到了我们需要的频率范围内.
6.2无输入信号前提下,观察双运放7号管脚输出的阶梯波,发现两阶梯之间的差小于1V.将电阻R6的阻值由最初的3KΩ改为2KΩ,则可满足要求.
6.3在阶梯波的产生和信号输入的电路设计中,开始时阶梯波的产生做一个电路,信号输入做一个电路,但是经过改良,一片CD4052就可以解决这样的问题了,既产生了阶梯波又作为信号的输入,还能节省器件.
6.4关于放大电路的探讨中,LF353可以实现放大的功能,LM324N也能够实现放大的功能.相对于LM324N来说,只需要一片就可以解决问题了,但是用了LM324N会出现加权和衰减放大时的波形失真,器件本身不合适,故而可以采用两片LF353来实现放大,解决了放大电路的这一环节.
6.5自制9V的电压源的电路中,开始时没有用L7805CV和L7905CV的组合,电路的电压输出不是想要得到的参数,经过分析和计算得到,只有在两片芯片的组合之下才会更加的稳定.
基金项目：课题名称：示波器功能扩展电路的设计和实现.
示波器论文参考资料：
结论：基于555定时器示波器通道扩展器实现为关于示波器方面的的相关大学硕士和相关本科毕业论文以及相关示波器的使用方法论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。
