记忆示波器电路设计实验

记忆示波器电路设计实验

1．实验目的

（1）通过插接和调试记忆示波器电路，了解设计和调试电子电路的全过程。 （2）了解A/D变换器、D/A变换器及半导体存储器等大规模集成电路的用法。

（3）通过该实验，训练学生查找数字电路故障的能力，从而提高学生的动手能力和独立解决实际问题的能力。

2. 实验仪器设备

（1）正弦信号发生器 （2）双踪示波器 （3）数字万用表

（4）直流稳压电源（＋5V） （5）直流稳压电源（±12V）

（6）元器件：ADC0804一个，DAC0832一个，RAM2114二个，集成运放?A741一个，四位二进制同步计数器74163六个，二选一数据选择器74157一个，反相器7404二个，输入正与非门7430一个，二输入正与非门7400二个，10k?电阻五个，360?电阻二个，20?F电解电容一个，0.02?F 电容一个，51pF电容一个，1MHz石英晶振一个。

3. 预习内容

（1）阅读记忆示波器的工作原理。

（2）根据图1给定的记忆示波器原理框图和附录中所用元器件的引脚功能图，独立设计出详细电路图，并交指导教师审阅。

4．记忆示波器的工作原理

记忆示波器原理框图如图1所示。 +5V

示波器

C1 R1 Y 外ADC0804 8 DAC0832 ? 触输uC + ui - VIN(+)

R2 + + 入发 WR RD 4 4 +5V RAM2114 WE 10 RAM2114 WE 10 10 2-1选择器 74157 S 滚动 冻结 晶体振荡器 地址计数器 ?1024 采样脉冲发生器 ?1025 图1 记忆示波器原理框图

记忆示波器的功能是：当开关S在“滚动”位置时，A/D转换器以一定的采样率将输入

模拟信号ui转换成数字量后存储于随机存储器RAM中。在A/D每采集一个数据后，RAM中的1024个数据连续输出，通过D/A转换器又转换成模拟信号uo在示波器上显示 。由于RAM中数据不断更新，所以显示的波形处于“滚动刷新”的形式。即，在示波器荧光屏上可观察到最新的信号不断从右边“压入”，而最旧的信号不断从左边消失，整个波形从右向左“滚动”。当开关S在“冻结”位置时，A/D采样停止，RAM中的数据不再更新，因此显示的波形不再“滚动”，而是处于“冻结”状态。

5. 实验内容

（1）按照电路图在面包板上插接线。

（2）按单元电路分别进行调试，最后进行统调，调试方法如下： ①调试石英晶体振荡器，保证其能产生1MHz的连续脉冲信号； ②调试地址计数器，观察其清除端信号M的波形；

③调试采样脉冲发生电路，观察其清除端信号N的波形； ④调试二选一数据选择器74157的工作状态；

⑤断开1Y，按图8检验ADC0804与DAC0832工作是否同步。注意：数据总线与2114的连线可不拆除，但需将2114的片选端CS接高电平＋5V,至使2114的输出端呈高阻状态。ADV0804的模拟输入电压范围为0～＋5V，而输入信号电压ui是正弦交流信号，所以其最大值不得超过2.5V，即UiM?2.5V，否则A/D会受到损坏。

⑥接上1Y，进行总体调试。若有不正常现象，再用示波器观察和分析问题所在。