在數(shù)字電路的學(xué)習(xí)與應(yīng)用中,了解與分析電路的邏輯功能是必不可少的工作,。電路的輸入信號與輸出信號之間,,以及各級之間的邏輯關(guān)系都是通過邏輯分析得到的。邏輯分析儀是分析邏輯的必備儀器,,但是價格比較昂貴,。沒有邏輯分析儀的情況下,給通用示波器增加一個8位數(shù)字信號轉(zhuǎn)換電路,,也可以實現(xiàn)邏輯分析功能,。這個電路由振蕩器、計數(shù)器,、多路選擇器和加法器四部分組成,,原理圖如附圖所示。將BNC插座輸出的信號接入示波器的Y輸入端,,示波器的顯示屏上會顯示出數(shù)條橫線,,每條橫線可以顯示一位二進(jìn)制碼。
自激多諧振蕩器(3/47400)組成脈沖發(fā)生器,,由它輸出的脈沖加到同步二進(jìn)制計數(shù)器(74161)的時鐘脈沖輸入端作為計數(shù)脈沖,,計數(shù)器輸出端A、B,、C輸出二進(jìn)制碼,。為了與8個數(shù)據(jù)輸入端相配合,計數(shù)器的計數(shù)范圍為0~7,。第8個計數(shù)脈沖到來時,,D輸出端為“1”,,使“與非”門(1/47400)輸出為“0”,從而迫使計數(shù)器復(fù)位,。
由計數(shù)器的A,、B、C端輸出的信號,,一方面送入8選1多路選擇器(74151)的地址輸入端A,、B、C作為選擇輸入信號的地址編碼,,3位二進(jìn)制碼可以編為8個地址,,每個地址對應(yīng)一個數(shù)據(jù)輸入端。依據(jù)地址每次從8個輸入信號中選出一個輸人信號由Q端輸出,,經(jīng)過120kΩ電阻送入加法器,。另一方面,計數(shù)器的A,、B、C端輸出的信號經(jīng)過階梯電阻(10kΩ,、20kΩ,、40kΩ)和前置電阻(100Ω)、調(diào)節(jié)電位器(470Ω)產(chǎn)生出一個階梯波形,。在示波器上選擇好適當(dāng)?shù)臅r基,,階梯波形將被展開成數(shù)條橫線。沒有數(shù)據(jù)輸入時,,示波器上只顯示這幾條橫線,,有數(shù)據(jù)輸入時,示波器上將顯示出數(shù)據(jù)間的邏輯關(guān)系,。
加法器輸出的電壓很小(約8~40mV/級),,現(xiàn)在常用的示波器都有足夠的分辨率來顯示加法器輸出的波形。如果振蕩器中的電阻R選用1.2kΩ,,電容C選用470pF,,則振蕩頻率約為950Hz。更換電容即可以改變振蕩頻率,。計數(shù)器選用同步工作方式,,以防止解碼尖峰使階梯波形的階梯模糊不清。用470Ω電位器按大約1:5的比例將階梯壓縮或擴張,,可以調(diào)節(jié)橫線的間距,,以便在示波器上能顯示出每一位二進(jìn)制碼。如果電壓不夠大,,可以加大電阻值,,但是電位器的額定值與1000前置電阻值之和不應(yīng)該超過2kΩ,,否則,階梯波上部會被壓縮,。該電路采用5V電源,,它需要經(jīng)過一個10~23μF的電容接入電路。電路的工作電流約為85mA,。