南邮-课程设计-示波器通道扩展电路

实验报告（ 2010/2011 学年第二学期）课程名称电子测量原理实验名称示波器原理及应用实验时间年月日指导单位自动化学院指导教师学生姓名班级学号学院(系) 自动化学院专业示波器原理及应用一、实验目的1．了解数字示波器测量的基本原理。

2．熟悉虚拟数字存储示波器的操作，观察几种典型信号的波形并进行参数测量。

二、实验内容1．测量周期信号的幅值、频率。

2．测量信号的时域参数。

3、信号的测量、存储、回放。

4、观察李沙育图形。

三、实验器材1．SJ-8002B电子测量实验箱1台2．双踪示波器（60MHz模拟或数字示波器）1台3．函数信号发生器（0. 1Hz～10MHz）1台4．计算机(具有运行windows2000和图形化控件的能力) 1台四、实验原理1．数字示波器原理数字存储示波器是用A/D 变换器把模拟信号转换成数字信号，然后把数据存储在半导体存储器RAM 中。

当有需要时，将RAM 中存储的内容调出，通过LCD 用点阵或连线的方式再现波形，其原理框图可以参考图6－1。

在这种示波器中信号采集和信号显示功能是分开的，它的功能和性能主要取决于进行信号采集与处理的A/D、RAM 和微处理器的性能。

由于采用RAM 存储器，可以快写数慢读数，或者慢写数快读数，这样即使得即使在观察缓慢信号或者观测高速信号时显示带宽限制时也不会有闪烁现象。

2．虚拟数字存储示波器组成图6－1 虚拟数字存储示波器虚拟示波器将计算机和测量功能融合于一体，用计算机软件代替传统仪器的某些硬件的功能，用计算机的显示器代替传统仪器物理面板。

通过相关的软件可以设计出的操作方便、形象逼真的仪器面板，不仅可以实现传统示波器的功能，而且具有存储、再现、分析、处理波形等特点，还可以进行各种信号的处理、加工和分析，完成各种规模的测量任务。

而且仪器的体积小、耗电少，方便携带，可以在不同的计算机上使用。

在SJ-8002B中，采用了虚拟数字存储示波器的原理来实现数据的采集。

示波器通道扩展电路实验教学设计一、引言示波器通道扩展电路是电子实验中常用的一个实验项目，通过该实验可以让学生了解示波器的通道扩展原理和实现方法。

本文将针对示波器通道扩展电路的实验教学设计进行详细阐述。

二、实验目的1.了解示波器通道扩展的概念和原理。

2.学习示波器通道扩展电路的设计方法。

3.掌握示波器通道扩展电路的实验操作技巧。

三、实验原理示波器通道扩展电路是通过增加电路模块来扩展示波器的通道数，以满足实验需求。

通常采用模拟多路开关和电压跟随器来实现通道扩展。

四、实验器材1.示波器2.电源3.信号发生器4.电阻、电容等元件5.多路开关模块6.运放模块五、实验步骤1.根据实验要求，设计示波器通道扩展电路的电路图。

2.连接实验电路，注意接线的正确性和稳定性。

3.接通电源，打开示波器，调节示波器的各项参数。

4.使用信号发生器产生不同的测试信号。

5.通过示波器观察测试信号在扩展通道上的波形变化。

6.记录实验结果，分析并总结实验现象。

六、实验注意事项1.实验过程中要注意安全，避免电路短路和高压触电。

2.示波器通道扩展电路的连接要准确无误，特别是开关和运放等模块。

3.实验中要注意调节示波器的参数，以获得清晰的波形图。

4.实验结束后要及时关闭电源，并清理工作台。

七、实验结果与分析通过实验可以观察到，示波器通道扩展电路可以有效地扩展示波器的通道数，使其能够同时观测多个信号源。

实验结果显示，扩展通道上的波形与原始信号源的波形相一致，说明扩展电路工作正常。

同时，通过调节扩展电路中的运放模块，可以改变信号的放大倍数，进一步满足实验要求。

八、实验总结通过本次示波器通道扩展电路的实验教学设计，学生可以全面了解示波器通道扩展的原理和实现方法。

实验过程中，学生不仅掌握了实验操作技巧，还通过观察和分析实验结果，加深了对示波器通道扩展电路的理解。

此外，实验还培养了学生的动手实践能力和实验设计能力。

九、延伸拓展示波器通道扩展电路是示波器应用领域的重要技术，可以应用于信号处理、电子测试、仪器仪表等领域。

示波器功能扩展电路设计实验报告实验报告：示波器功能扩展电路设计一、实验目的1.学习和掌握示波器的工作原理及使用方法。

2.通过设计扩展电路，探究示波器的功能与应用。

3.培养实验操作能力和创新思维。

二、实验原理示波器是一种常用的电子测量仪器，主要用于观察和测量交流电压随时间的变化情况。

其基本原理是利用高速电子枪将电子打在荧光屏上，产生随时间变化的电信号图形。

通过设计扩展电路，可以进一步拓展示波器的功能和应用范围。

三、实验步骤1.准备实验材料和工具，包括示波器、信号发生器、电阻、电容、电感等电子元件。

2.设计扩展电路，根据实验需求选择合适的电子元件，搭建电路。

3.连接信号发生器，为示波器提供输入信号。

4.开启示波器，观察并记录实验结果。

5.分析实验数据，评估扩展电路的功能和性能。

四、实验结果与分析1.设计了一个频率计扩展电路，将示波器的频率测量范围从50MHz扩展至200MHz。

通过该电路，可以实现对高频信号的精确测量。

2.设计了一个李萨育图形测量电路，利用两个信号发生器产生正弦波信号，通过示波器观察其合成信号的相位差。

实验结果表明，该电路可以实现对相位差的精确测量。

3.设计了一个数字信号发生器扩展电路，将示波器与计算机连接，通过计算机软件控制示波器产生不同幅度、频率和相位的数字信号。

该电路可以用于测试数字信号的特性和性能。

4.对实验结果进行分析，评估扩展电路的功能和性能。

以频率计扩展电路为例，通过对比扩展前后的测量结果，发现扩展后的测量精度得到了显著提高。

五、实验总结与展望通过本次实验，我们深入了解了示波器的工作原理及使用方法，并通过设计扩展电路，实现了对示波器功能的进一步拓展。

实验结果表明，通过合理设计电路和选择电子元件，可以显著提高示波器的测量精度和应用范围。

展望未来，示波器将在更多领域得到应用和发展。

例如，随着5G通信技术的发展，示波器将在高频信号的测量和调试中发挥重要作用；随着物联网和智能家居的普及，示波器将成为测试和调试各类智能设备的关键工具。

电子电路课程设计示波器通道扩展电路一.设计要求1通过CH1通道输入，双踪示波器的屏幕上能均匀稳定显示4路输入信号波形2. 输入电压范围10mVpp~1Vpp。

3. 4路信号的负载阻抗三100k Q。

4. 被测信号的频率范围1kHz~1MHz。

二.材料清单三.设计提示系统框图设被测信号送双踪示波器的CH1。

其垂直偏转置0.1V/div，水平偏转置0.1ms/div131. CP1由信号发生器提供一路16kHz 的TTL 数字信号, 供产生4路被测信号。

2. —路分四路用一片74161计数器产生四路TTL 数字信号。

分别为 8kHz 、4kHz 、2kHz 、1kHz 。

3. 电子开关A四选一电子开关A 分时依次选择四路信号 4. 分压衰减电路为了简化电路，利用电阻和电位器分压，并通过调整电位器得到10mVpp~1Vpp 范 围内的四路信号，以满足输入电压范围的要求。

5. 可变增益放大电路为了在示波器屏幕上显示高度各为 1大格不变的四路信号，当输入信号幅度分别 为0.01V 、0.1V 、1V 时，需将输入信号分别放大10倍、1倍、0.1倍。

这由反向比 例放大器实现。

6. 电子开关C 配合反向比例放大器，选择不同的反馈电阻实现不同的电压增益7. 手动选择开关两个自锁型双向开关，手动提供“ 00”、 “01”、 “ 10”、 “1T 地址信号，控 制四选一电子开关C ,为放大电路选择不同的反馈电阻，实现不同的增益要求。

8. CP2使用NE555搭建一个振荡电路，为电子开关控制电路提供 CP 信号。

教材P135有 NE555的设计参考资料。

CP2的周期应大于等于1ms 。

9. 电子开关控制电路为四选一电子开关A 和B 提供自动循环的“ 00”、 “01”、 “ 10”、 “ 11”地址信号。

电子开关A 和B 应同步工作。

10. 电子开关B为四路信号选择不同的直流偏置电压，与对应的信号叠加后，使得四路信号显示 在屏幕的不同高度位置。

1 绪论现代科技的发展离不开各种仪器仪表的帮助，示波器便是一种功能强大用途广泛的仪器。

示波器是用来显示、测量被观察信号的波形与参数，并能够记录、存储、处理待研究变化过程中信息的多用途电子显示仪器。

它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图象，便于人们研究各种电现象的变化过程。

示波器可以利用狭窄的、由高速电子组成的电子束，打在涂有荧光物质的屏面上，就可产生细小的光点。

在被测信号的作用下，电子束就好像一支笔的笔尖，可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线[1]。

本论文对示波器的特性和功能做了简要的论述,在比较数字示波器与模拟示波器的X通道放大器工作原理和组成方案的基础上，论述和设计了20M双踪示波器的水平电路和校准电路组成方案。

对电路设计过程中器件参数的选择作了详细的分析，对设计过程中遇到的问题提出了解决方案。

1.1 示波器的功能作用电子示波器不但可以观察电信号的波形，而且还可以测量频率、周期、幅度、相位、功率等多种电参量。

近代示波器对微微级的快速脉冲和变化极其缓慢的信号都可作定性和定量分析。

此外，通过换能器还可以测量压力、速度、温度、声、光等非电量。

随着生产和科学技术的迅速发展，电子示波器的性能日趋提高，品种日益增多，结构更加完善，已广泛地应用到物理学、化学、生物学、数学、医学等各种学科领域和电子工程、钢铁冶炼、仪器仪表、计算技术、雷达导航、自动控制、宇宙飞行等各种工程技术之中了[2]。

1.2 示波器的主要分类示波器的分类繁多。

依据示波器的工作原理，可将测量示波器分为两大类。

第一类是电子示波器。

这是用阴极射线管(CRT—Cathode Ray Tube)显示波形和符号的示波器，即阴极射线示波器(CRO—Cathode Ray Oscilloscope)，或叫电子测量示波器，简称示波器[1]。

第二类是电磁示波器。

它采用磁电式振动子由光线将波形显示在毛玻璃屏幕上或记录在对紫外线感光的专用记录纸上。

电磁示波器也叫做磁电式示波器，俗称振子示波器或光线示波据。

通频带扩展电路的设计与制作1. 概述通频带扩展电路是一种用于增加信号传输带宽的电路。

在很多应用中，传输信号的带宽是一个重要的指标，它决定了信号传输的速度和质量。

通常情况下，我们希望能够通过某种方式扩展信号的带宽，以提高信号传输的效果。

通频带扩展电路可以应用于许多领域，例如通信系统、音频处理、图像处理等。

在通信系统中，通过扩展信号的带宽，可以提高信号的抗干扰能力和传输速率；在音频处理中，可以增加音频的动态范围和音质；在图像处理中，可以增加图像的细节和清晰度。

本文将介绍通频带扩展电路的设计与制作，包括设计原理、电路实现、测试方法和应用示例。

2. 设计原理通频带扩展电路的设计原理主要有两种方法：平均法和插值法。

2.1 平均法平均法是通过对信号进行采样，并求取采样点的平均值来实现频带扩展。

具体的步骤如下：1.对输入信号进行采样，采样率为fs。

2.将采样后的信号进行平均处理，得到一组平均值。

3.根据平均值重新构造信号，在频域上实现频带扩展。

4.将扩展后的信号通过低通滤波器滤波，去除高频成分，得到最终输出信号。

2.2 插值法插值法是通过对信号进行插值运算来实现频带扩展。

具体的步骤如下：1.对输入信号进行插值处理，通过在原始采样点之间插入新的采样点来实现插值。

2.插值后得到的信号相当于在频域上进行了零填充，从而使得信号的频带得到了扩展。

3.将插值后的信号通过低通滤波器滤波，去除高频成分，得到最终输出信号。

3. 电路实现通频带扩展电路的实现可以采用模拟电路和数字电路两种方法。

3.1 模拟电路实现模拟电路实现通频带扩展主要依靠一些基本的模拟电路组件，如运算放大器、滤波器等。

常用的模拟电路实现方法有平均法和插值法。

平均法的模拟电路实现中，可以将采样后的信号通过运算放大器对输入信号求取平均值。

然后将平均值的信号通过滤波器进行低通滤波，去除高频成分，得到输出信号。

插值法的模拟电路实现中，可以使用插值电路对输入信号进行插值处理。

南邮课程设计示波器扩展一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。

知识目标要求学生掌握示波器的基本原理、操作方法和应用技巧；技能目标要求学生能够熟练使用示波器进行信号分析、波形测量和数据处理；情感态度价值观目标要求学生培养对电子技术的兴趣和热情，提高科学探究和问题解决的能力。

通过本课程的学习，学生将能够了解示波器的基本结构和功能，掌握示波器的使用方法，能够进行信号分析和波形测量。

同时，学生将能够通过实践操作，培养实验技能和动手能力，提高科学探究和问题解决的能力。

此外，学生将能够通过团队合作和交流，培养合作意识和沟通能力，提高自主学习和批判性思维的能力。

二、教学内容教学内容将根据课程目标进行选择和，确保内容的科学性和系统性。

教学大纲将明确教学内容的安排和进度，指出教材的章节和列举内容。

第1章：示波器的基本原理和结构•示波器的工作原理•示波器的组成部分和功能第2章：示波器的操作方法和应用技巧•示波器的操作界面和操作步骤•示波器在信号分析和波形测量中的应用第3章：示波器的实验操作和数据处理•示波器的实验设置和操作方法•示波器数据的读取和处理技巧教学内容将结合理论讲解和实践操作，通过示波器的实际使用和案例分析，使学生能够深入理解和掌握示波器的原理和应用。

三、教学方法本课程将采用多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性。

教学方法包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

讲授法将用于理论知识的讲解和阐述，通过教师的讲解和示范，使学生了解示波器的基本原理和操作方法。

讨论法将用于学生之间的交流和讨论，通过小组讨论和问题解答，培养学生的合作意识和沟通能力。

案例分析法将用于实际案例的分析和讨论，通过示波器的实际应用案例，使学生能够深入理解和掌握示波器的应用技巧。

实验法将用于学生的实践操作和实验探究，通过实验操作和数据处理，培养学生的实验技能和动手能力。

四、教学资源教学资源的选择和准备将根据教学内容和教学方法进行。

南邮电工电子课程设计报告通信与信息工程学院/ 年第 1 学期课程设计II 实验报告模块名称八只数码管动态显示单个数字专业通信工程（嵌入式系统开发）学生班级 1000学生学号 1000学生姓名指导教师报告内容摘要功能简介：1内容：利用动态扫描让八位数码管稳定的显示1、2、3、4、5、6、7、82目标：（1）掌握单片机控制八位数码管的动态扫描技术，包括程序设计和电路设计，本任务的效果是让八位数码管稳定的显示12345678。

（2）用PROTEUS进行电路设计和实时仿真3知识点链接（1）数码管动态扫描（动态扫描的定义以及与静态显示的区别）动态显示的特点是将所有位数码管的段选线s一位数码管有效。

选亮数码管采用动态扫描显示。

所谓动态扫描显示即轮流向各位数码管送出字形码和相应的位选，利用发光管的余辉和人眼视觉暂留作用，使人的感觉仿佛各位数码管同时都在显示。

（2）总线的应用元器件与总线的连线P0口的接线采用总线方式，详细如图------所示。

①选择总线按钮②绘制总线：与普通电线的绘制方法一样，选择合适的起点、终点单击。

如果终点在空白处，左键双击结束连线。

画总线的时候为了和一般的导线区分，我们一般喜欢画斜线来表示分支线。

此时我们需要自己决定走线路径，只需在想要拐点处单击鼠标左键即可。

在画斜线时，需要关闭线路自动路径功能才好绘制。

Proteus的线路自动路径功能简称WAR，当选中两个连接点后，WAR将选择一个合适的路径连线。

WAR可经过使用标准工具栏里的“WAR”命令按钮来关闭或打开，也能够在菜单栏的“Tools”下找到这个图标。

③给与总线连接的导线贴标签PART LABELS与P0口相连的线标签名依次为P00—P06，本电路中的P0口的上拉电阻经过总线与P0口相连，数码管也是经过总线与P0口相连，这些都需要标注，以表明正确的电气连接。

单击绘图工具栏中的导线标签按钮，使之处于选中状态。

将鼠标置于图形编辑窗口的欲标标签的导线上，跟着鼠标的指针就会出现一个“×”号，表明找到了能够标注的导线，单击鼠标左键，弹出编辑导线标签窗口，如图---所示。

电子电路综合实验实验报告实验名称：示波器功能扩展电路的设计学院：信息与通信工程学院班级：姓名：学号：课题名称：示波器功能扩展电路的设计摘要：示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。

在示波器的具体应用中，常常需要同时观测多路信号，或需要比较同一电路中不同点之间信号的频率、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。

为了对信号进行测量和比较研究,需要把不同信号或同一信号的不同部分同时显示在荧光屏上。

这些都需要在荧光屏上能同时显示多路波形，本实验介绍的就是将单踪示波器转换为多踪示波器的装置。

关键词：示波器，555定时器，计数器，模拟开关，集成运算放大器一、设计任务要求：设计制作一个示波器功能扩展电路，该电路能够实现将普通双踪示波器改装成多综示波器进行多路信号测试。

1.基本要求1)能够实现用示波器的一路探头稳定显示四路被测信号波形；2)被测输入信号幅度为0-10V,频率不低于500Hz；3)系统电源为DC±5V,设计该电路的电源部分。

2.提高要求1）四路被测信号波形的大小可分别调整；2）用CPLD设计示波器功能扩展电路的数字系统部分；3）其他示波器功能扩展的设计和解决方案。

3.注意事项1）被测信号的频率应较低，而用作多路选择器和阶梯波地址的信号频率应较高，最终实现类似于示波器的断续方式，即先显示一路信号的一部分，再显示下一电路的一部分，每一路信号实际上是不完整的，但视觉上的效果是连续的。

2）阶梯波与选通后的被测信号叠加时，应调节各路信号的分压比使各路信号不重叠。

3）在电路正常工作的前提下，应尽量提高振荡器的频率以提高被测信号的频率范围。

4）设计与调测时，需用示波器观察555定时器的输出波形是否正确，其频率值与计算值是否相同，然后用示波器观测计数器的QA、QB端的波形是否为555时基信号的二分频、四分频，最后观察第一路开关的输出是否为阶梯波信号，台阶数值分别为0V、1V、2V、3V。