如何通過(guò)前端將PC聲卡變成高速采樣示波器

圖4. 采樣時(shí)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(lái)構(gòu)成一個(gè)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(guò)調(diào)整電容C1來(lái)調(diào)節(jié)晶體頻率，從而實(shí)現(xiàn)精密的頻率調(diào)諧。

圖5. 采用機(jī)械調(diào)諧方式的分立晶體振蕩器

　　為了消除機(jī)械可變?cè)?，D1可以使用變?nèi)荻O管，其電容取決于電壓，如圖6所示。

圖6. 采用電壓調(diào)諧方式的分立晶體振蕩器

　　有源重構(gòu)濾波器示例

　　圖7和圖8所示為有源濾波器設(shè)計(jì)，它們應(yīng)能很好地代替簡(jiǎn)單的無(wú)源RC濾波器。圖7顯示的是一個(gè)二階Sallen-Key濾波器，轉(zhuǎn)折頻率約為39 kHz,使用標(biāo)準(zhǔn)電阻和電容值。雙通道運(yùn)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(nèi)的增益為+1.

圖7. Sallen-Key 39 kHz低通濾波器

　　圖8顯示的是一個(gè)二階多路反饋（MFB）濾波器，轉(zhuǎn)折頻率約為33 kHz,使用標(biāo)準(zhǔn)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(shí)，為使顯示的波形右側(cè)朝上，應(yīng)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(gòu)濾波器使用的AD783和放大器需要雙電源供電。可以使用6節(jié)AA電池，3節(jié)提供+4.5 V電源，另外3節(jié)提供–4.5 V電源。或者，也可以使用單個(gè)9 V電池，利用一個(gè)電阻分壓器來(lái)提供作為地的中間電源電壓，這將需要由一個(gè)運(yùn)算放大器進(jìn)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(gè)可調(diào)線性調(diào)節(jié)器，產(chǎn)生相對(duì)于電池負(fù)極的約4.5 V電壓，用作接地基準(zhǔn)。