在一般数字电路中常遇到多路数字信号,且它们之间又有一定的相位关系。要显示这种信号一般需用多踪示波器或逻辑分析仪。可是这些设备价格较贵。为此,作了一个附加控制器,接在被测信号与单踪示波器之间,就可以在单踪示波器上显示出多路信号的波形。
控制器的方框图如图1所示。它由多路选通器、二进制计数器、D/A(数—模)转换器及时钟脉冲发生器四部分组成。其中以选通器为关键部件。选通器的作用好似一个单刀多掷开关(图2)。图2中D\(_{0}\)、D1、D\(_{2}\)、D3为四路被测信号,K在不同位置时可以把四路信号中的一路输至示波器显示。当然,用人工转动K是不行的,必须用逻辑电路代替K的功能。图3所示为用逻辑电路的四路选通器。这里由四个三与门、一个四或门及二个与非门组成。其中二个与非门作控制用。例如当控制信号S\(_{1}\)、S2都为高电平1时,四个与门输入端电平就如图中括号内所示。显然,这时就让信号D\(_{0}\)通过第一个与门经或门而输出,而2、3、4门都不通;若当S1=1,S\(_{2}\)=0时,则只有2门的两输入端都为1而导通,其它门都不通。这里控制线(地址线)是两条,故有四种组合00、01、10及11,正好符合四路选通的要求,如果控制线用三条那么就有八种组合(2\(^{3}\)=8),可用于八路选通器。



至于控制信号则由一个时钟脉冲发生器驱动的计数器来完成。
另外一个问题是怎样将多路信号在示波器荧光屏上分别显示出来(因上述选通器只解决时间分割任务),而不致重叠在一起。这就要求在多路信号输入示波器垂直输入端之前叠加一个与多路信号同步的阶梯信号,使各路信号具有不同的直流分量。图4即是为解决这个问题而设计的电路。由于数字信号码有八种,故D/A转换器输出有八级阶梯电压,即可使示波器同时显示出八条波形。

图5即是本机的整机电路图(可显示八路信号)。D/A转换器可采用市上出售的现成集成电路,也可用电阻组成权电阻网络。W\(_{1}\)、W2可用来调节每条波形的幅度和各条波形之间的距离。

最后必须说明,该机只能用以显示各路信号之间具有固定相序的多路信号,否则同步问题不好解决。而一般数字电路中的多路信号多有一定的相序关系。
如果同步不好可采用外同步门来控制时钟信号,即把时钟发生器改为门控时钟发生器,如图5中虚线所示。(张文绎)