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(hào)與輸出信號(hào)之間,以及各級(jí)之間的邏輯關(guān)系都是通過(guò)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(jià)格比較昂貴。沒(méi)有邏輯分析儀的情況下,,給通用示波器增加一個(gè)8位數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換電路,,也可以實(shí)現(xiàn)邏輯分析功能。這個(gè)電路由振蕩器,、計(jì)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(hào)接入示波器的Y輸入端,,示波器的顯示屏上會(huì)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(jì)數(shù)器(74161)的時(shí)鐘脈沖輸入端作為計(jì)數(shù)脈沖,計(jì)數(shù)器輸出端A,、B,、C輸出二進(jìn)制碼,。為了與8個(gè)數(shù)據(jù)輸入端相配合,計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)范圍為0~7,。第8個(gè)計(jì)數(shù)脈沖到來(lái)時(shí),,D輸出端為“1”,使“與非”門(1/47400)輸出為“0”,,從而迫使計(jì)數(shù)器復(fù)位,。
由計(jì)數(shù)器的A、B,、C端輸出的信號(hào),,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(hào)的地址編碼,,3位二進(jìn)制碼可以編為8個(gè)地址,每個(gè)地址對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)據(jù)輸入端,。依據(jù)地址每次從8個(gè)輸入信號(hào)中選出一個(gè)輸人信號(hào)由Q端輸出,,經(jīng)過(guò)120kΩ電阻送入加法器。另一方面,,計(jì)數(shù)器的A,、B、C端輸出的信號(hào)經(jīng)過(guò)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(gè)階梯波形,。在示波器上選擇好適當(dāng)?shù)臅r(shí)基,階梯波形將被展開成數(shù)條橫線,。沒(méi)有數(shù)據(jù)輸入時(shí),,示波器上只顯示這幾條橫線,有數(shù)據(jù)輸入時(shí),,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(jí)),現(xiàn)在常用的示波器都有足夠的分辨率來(lái)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(jì)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(kuò)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(guò)2kΩ,否則,,階梯波上部會(huì)被壓縮,。該電路采用5V電源,它需要經(jīng)過(guò)一個(gè)10~23μF的電容接入電路,。電路的工作電流約為85mA,。