这是一例由数字集成电路和555 电路组成的多功能电路测试仪。该仪器电路结构简单、安装调试容易、体积小、便携带、用途广泛，既可测量数字电路的逻辑状态，又可作为多用途信号源。主要用途为:测试逻辑电平，输出单脉冲或脉冲串，输出占空比可调的脉冲波形，还可进行仪器功能自检。由555电路组成的多功能电路测试仪电路组成如图6-12 所示。
电路组成与工作原理 由555电路组成的多功能电路测试仪电路由基准方波信号发生器、单脉冲与脉冲串发生电路、测试音响指示器和测试灯指示电路等组成。
基准方被信号发生器由IC1 和Cl ~C6 、R1 、R2 与RP1 组成，为了更清楚地说明它的原理，把它单独画出，如图6-13 所示。
基准方波信号发生器由CMOS 与非门CD4011 组成。图6-13 中， CD4011 中的两个门F1 、F2 与R2 、RP1 及C1~C6 组成可调式多谐振荡器，其振荡周期T=2.2RC。该振荡器除了用RP1 对振荡频率进行微调外，还通过转换开关SB1的切换，将不同容量的电容C1~C6 接人，使电路产生不同频率的方波信号。所产生的方波共分为6 挡输出，每挡之间为10倍频关系，即1Hz 、10Hz 、100Hz 、1kHz 、10kHz 、100kHz。由振荡器产生的方波脉冲有两种输出方式:经④脚输出并通过SB2-1 直接输出的为正向方波，经F3 反相后由③脚输出并通过SB2-2 输出的为负向方波。同时，由④脚输出正向方波直接加至IC2 的②脚作为单稳态电路的启动脉冲。
图6-12 中， NE555 与R4 、RP2 及C8~C12 组成的单稳态电路，通过定时电容C8~C12 的切换，形成不同占空比的方波输出，脉冲宽度调节范围在10~100ρ 。单稳态电路是由ICl 的④脚输出的方波加至IC2 的②脚进行触发而启动的。它的输出(由③脚输出)经⒀脚输入ICl 中的一个反相器反相后成为负向方波，由。脚输出后经SB2-4 向外输出。
由ICl 输出的频率可调的方波信号和由IC2 输出的占空比可调的方波信号，其频率的调节和占空比的调节均可单独进行，互不影响。
单脉冲与脉冲串发生电路由IC3 组成。IC3 是一只四一二输入端与非施密特触发器，名称为CD4093 ，由其中的3 个门Fl 、F2 和F3 组成单脉冲与脉冲串发生电路。它的工作原理如图6-14 所示。
由555电路组成的多功能电路测试仪电路的工作过程分析如下:按下SB5 时， Fl 的⑤、⑤脚变为低电平，输出端④脚变为高电平，经F2 反相后由@脚输出低电平。同时④脚的高电平经R9 、R8 向C14 充电，当充电至F3 的阑值电平后，凹的⑩脚输出低电平，经F2 的@脚使F2 翻转，由@脚输出高电平。这样，按动SB5 一次，凹的@脚便输出一个正向单脉冲，连续按动SB5 就会通过F2输出脉冲串。由F2 的@脚输出的脉冲通过SB2-5 直接向外输出的是正向的脉冲，通过F4反相后又经SB2-6 向外输出的是负向的单脉冲或脉冲串。
平时，凹的⑩脚为高电平，经Rll 、RP3 向CI5 充电，③脚和⑩脚同为高电平，F3 翻转后，⑩脚变为低电平， C15 经RP3 、Rll 放电，当放电使F2 的@脚达到阔值电平后， F2翻转，其@脚变为低电平。
在凹的④脚变为高电平使CI4 充电到F3 翻转后，由于R9+R8 的阻值远大于R10加VD2 导通的阻值，当松开SB5 使④脚恢复低电平后， C14 就立即经VD2 和RIO 放电，使F3 的⑨脚电压迅速降低， 'F3 翻转，⑩脚恢复高电平向C15 充电。RP3 用来调节C15 的充放电时间常数，达到调节脉冲发生器的振荡频率。
R6 和C13 组成防抖动电路，当按下SB5 按钮发生抖动时，利用电容C13 的充放电功能来消除因按钮抖动对电路的影响。
图6-15 所示的音响发生器是一个由与非门CD4011 CIC4)构成的键按式多谐振荡器，它的振荡频率由R16 和C20 来决定，本电路的振荡频率约1. 5kHzo R17 为控制电阻，平时， R17 将⑤脚接地，电路停振。当测试时，被测电路的高电平经测试笔、SB2-0 到IC4 的⑤脚，多谐振荡器被触发起振，通过压电蜂鸣器发出音响。
VTl 、VT2 构成逻辑状态检测电路。当输入为低电平时， PNP 管VTl 导通，双色发光管LEDl 发绿光;当输入为高电平时， NPN 管VT2 导通， LEDl 发红光。当输入为脉冲时， VTl , VT2 交替导通， LEDl 呈红、绿闪光。当输入脉冲频率较高时， LEDl 发橙光。输入悬空时LEDl 不发光。
当测试TTL 电路时，脉冲由SB2-7 输入;当测试CMOS 电路时，由SB2-8 输入。测试电路采用两种极性的晶体管，实现4 种逻辑状态、2 种电路电平的检测。
CKl 为输出插孔，通过屏蔽线可代替探头作固定输出。CK2 为5V 镰铺电池充电插孔。CK3 为CMOS 电源插孔，当需要CMOS 电平时，可由此孔送入适合的电源，以得到需要的CMOS 电平输出。
安装与调试。本仪器所用元件参数已标在图中，只要按图正确安装即可。如有条件可借助示波器和频率计进行精确调整。将频率计接SB2-2 输出端，闭合SBl- l，旋调RP l，频率计应能使II 在1~10Hz 变化，否则应调换Cl ，直至符合要求。闭合SBI-2 ，旋调RP1，
应使12 在10~100Hz 变化，否则可调换C2 。同理，调整C3~C6 ，应使13~ 16 分别符合:13 为100Hz~lkHz 、14 为1~10kHz ， 15 为10~100kHz ， 16 为100kHz~ lMHz。由于Cl~C6 、C8~C12 决定着振荡频率的精度和稳定度，应选用涤纶电容并仔细挑选。
仪器的使用。仪器的面板布置图如图6-16 所示。
逻辑电平的测试:打开电源开关SB4指示灯LED2 亮，电路处于等待工作状态。将SB3-1 拨向ON ，逻辑状态测试电路开始工作。如待测电平为TTL 电平，则将SB2-7拨向ON (如待测电平为CMOS 电平，将SB2-8 拨向ON) ，连接测试笔与被测电路的接地线，探头触及被测点后，显示逻辑状态的指示灯LEDl 即显示。将SB1 -8 拨向ON ，则声响电路发声，表示被测点为高电平。若环境光线较强，也可关闭SB2-7 (或SB2-8) ，而单由声
响表示所测电路的逻辑状态。
单脉冲/脉冲串的输出。将SB3-2 拨向ON ，该部分电路即开始工作。每按一下SB5 ，就可输出一个单脉冲。如将SB5 一直按着，经过一段延时就会输出一脉冲串，调节RP3 (△T)， 可改变脉冲串的频率。接通SB2-5 可输出正向脉冲，接通SB2-6 输出负向脉冲，无论何种脉冲均可由探头(或CK l)输出。该功能可用于单步计数、步进电动机的单步运转或多步运转。
将SB3-3 拨向ON ，并将SB2-1 (或SB2-2) 拨向ON ，即可由探头(或CK l)输出一组TTL 电平的正向(或负向)方波。方波频率的粗调由SB1 -1~SBl-6 进行，分6 挡OHz 、10Hz 、100Hz ， YkHz 、10kHz 、100kHz) 选择，微调由RP1 (△f) 进行。输出占空比可调的脉冲波。在上述测试中，将SB2-1 (或SB2-2) 断开，而将SB2-3(或SB2-4) 拨向ON ，即可输出一组TTL 电平的正向(或负向)占空比可调的脉冲波，脉冲宽度由SB3-4~SB3-8 进行粗调，分5 挡00μs 、100μs 、1ms 、10ms 、lOOms) ，由RP2(△Q) 进行细调。
如果要输出CMOS 电平的单脉冲/脉冲串和方波/占空比可调的脉冲波时，只需将被送信号电路的电源由CK3 送至测试仪，机内电池即自行断开(注意电源的极性、电压范围为+5~+18V) 。此时即可输出与被测电路相匹配的CMOS 信号。
仪器自检。利用机内的逻辑电平测试电路，即可完成对要输出的单脉冲/脉冲串、方波/占空比可调脉冲波等的自检。使用时，只需在合上SB1 -1 (或SB1 -2 、SB1 -3 、SB1 -4 、SBl-5 、SBl-6) 的同时，合上SB2-7 (TTL 电平)或SB2-8 (CMOS 电平) ，再接通SB3-1 ，即可通过LED1 的显示检测上述相应电路的工作状态是否正常。也可合上SB1 -8 ，用音响来检验上述电路的工作状态。在某些情况下，对于一些频率稍高的信号(例如f>100Hz) ,使用相当方便。由CK1 输出时各挡输出波形如图6-17 所示。
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