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如何通過前端將PC聲卡變成高速采樣示波器

作者: 時間:2017-01-12 來源:網絡 收藏

圖4. 采樣時鐘分頻器電路

  IC4是固定頻率金屬帽殼晶體振蕩器。另一種方法是使用CMOS反相器(74HC04)和分立晶體X1來構成一個振蕩器,如圖5所示。這種方法使用的元件雖然多于一體式金屬帽殼振蕩器,但它支持通過調整電容C1來調節晶體頻率,從而實現精密的頻率調諧。

圖5. 采用機械調諧方式的分立晶體振蕩器

  為了消除機械可變元件,D1可以使用變容二極管,其電容取決于電壓,如圖6所示。

圖6. 采用電壓調諧方式的分立晶體振蕩器

  有源重構濾波器示例

  圖7和圖8所示為有源濾波器設計,它們應能很好地代替簡單的無源RC濾波器。圖7顯示的是一個二階Sallen-Key濾波器,轉折頻率約為39 kHz,使用標準電阻和電容值。雙通道運算放大器AD8042 和AD822 具有低電源電壓和寬擺幅特性,是很好的選擇。該濾波器在通帶內的增益為+1.

圖7. Sallen-Key 39 kHz低通濾波器

  圖8顯示的是一個二階多路反饋(MFB)濾波器,轉折頻率約為33 kHz,使用標準電阻和電容值。該濾波器的通帶增益為–1,因此,使用該濾波器時,為使顯示的波形右側朝上,應選擇示波器軟件上的"反相"按鈕。

圖8. MFB 33 kHz低通濾波器
  電路供電

  重構濾波器使用的AD783和放大器需要雙電源供電。可以使用6節AA電池,3節提供+4.5 V電源,另外3節提供–4.5 V電源。或者,也可以使用單個9 V電池,利用一個電阻分壓器來提供作為地的中間電源電壓,這將需要由一個運算放大器進行緩沖才能提供電路所需的地電流。第三種方法是使用一個可調線性調節器,產生相對于電池負極的約4.5 V電壓,用作接地基準。



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