基于EDA软件的单－双踪示波器转换电路设计

宋卫星

摘要：示波器是常用的电子测量仪器。在实际应用中，为了对信号进行测量和比较研究，需要把有确定频率、相位关系的不同信号同时显示在示波器荧光屏上。为了实现这一目的，通常采用多线或多踪示波器，在仪器设备不能满足要求的条件下，用单-双踪示波器转换电路仍然是一种有效的方法。

关键词：波形变换；模拟开关；分频；触发

中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)26-6391-04

Design of a Converting Circuit of Single-Double Trace Oscilloscope Based on EDA Software

SONG Wei-xing

(School of Physics and Telecommunication Engineering, Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723000,China)

Abstract: Oscilloscope is a common electronic measuring instruments. In practical application, different signals in certain frequen? cy and phase relation are necessary to be simultaneously displayed on the oscilloscope screen in order to measure and compare the signals. It usually realizes this purpose with polyline or multi-signal oscilloscope, but when the equipment can not meet the re? quirement, using the a converting circuit of single double-trace oscilloscope is also an effective method.

Key words: waveform transformation; analog switch; frequency division

示波器是常用的电子测量仪器，在实际应用中,常常需要用示波器同时观测多个信号，用于比较同一电路中不同点信号的频率、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，这就需要在示波器荧光屏上能同时显示多个波形。为了实现这一目的，通常采用多线或多踪示波器，在仪器设备不能满足要求的条件下，用单－双踪示波器转换电路仍然是一种有效的方法。

沿或下降沿对齐；另一方面，Vc1为高电平时，荧屏(uo)显示y1被测信号，Vc2为高电平时，荧屏(uo)显示y2被测信号，并且两信号直流电平

不同，故y1、y2信号在示波器荧屏垂直方向上错开，与设计要求相一致。

3.2用EDA软件Multisim10对电路进行仿真

用Mutisim10对图1所示电路进行仿真，因不存在CD4066仿真模型问题，图1可直接采用，其余准备工作及条件与采用Pro? tel99SE软件仿真相同。

仿真时，使用Mutisim中的虚拟示波器。仿真测试的步骤是，单击仿真库中的虚拟示波器将其调出，将图1中uo、LS161的Q4分别联接至示波器通道“A”、外触发输入“Ext Trig”，再双击虚拟示波器打开其操作界面，在“时间轴”区域：“比例”选择“50μS/Div”，“X位置”选择“0”，再选择“Y/T”；在“通道A”区域：“比例”选择“5V/Div”，“Y位置”选择“0”，再选择“DC”；在“触发”区域：“类型”选择“标准”，“边沿”选择“下降沿”、“外部”，“电平”选择“0”。最后单击仿真开关，得到图4所示波形。

利用单－双示波器转换电路将单踪示波器变为双踪示波器时，首先应理解示波器的工作原理，熟练掌握其使用方法，操作时分别将转换电路的输出端uo、触发信号utr接至通用示波器的Y通道输入端、外触发输入端，再将两路被测信号接至示波器转换电路的y1、y2输入端即可。

通用示波器的Y通道耦合方式应选择“直流”，触发源应选择“外触发”、触发方式应选择“常态”或“标准”，触发极性选则“下降沿”或“负”，选择合适的触发电平及示波器扫描速度Sx，使被测信号周期Ty与Sx应满足Ty＞Sx的关系，即可观测到两个稳定的被测信号波形。