本文通過對壓控振蕩器産生的連續波形的測試，展示了通過LabVIEW和資料采集卡，通過外部觸發進行連續資料采集的方法。
本文從本人的163部落格搬遷至此。
為了展示連續信号采集的方法，以其外部觸發采集功能。我用運算放大器實作了一個最簡單的低頻壓控振蕩器(VCO)，作為USB-6009采集的信号源。在LabVIEW下編寫的應用軟體的控制下，USB-6009同時采集VCO産生的兩路模拟信号。在波形圖控件中可以比較、觀測兩路信号的幅度和相位關系。另外，本例還将涉及USB-6009的外部觸發采集功能的程式設計方法。
一、壓控振蕩器電路
壓控振蕩器是指輸出頻率是輸入電壓函數的振蕩器。我用運算放大器實作的低頻壓控振蕩器如下圖所示：
圖1 用運放實作的壓控振蕩器（VCO）
第一眼初看圖1所示的電路，初學者一般覺得比較複雜，難以下手分析。分析這樣的複雜電路，一種可行的方法是從其中簡單的部分入手：
1、運算放大器OPS1A是一個電壓跟随器，其作用是降低左側可變電壓生成電路（由RS10、RS11、R_CTL和CS1構成）的輸出阻抗，進而提供控制頻率的電壓VCO。
2、運算放大器OPS2B用于構成隻會比較器。當其輸出高電平時，同相端的比較電壓在HALF_VCC（大小為VCC/2）到輸出高電平的1/3處；當其輸出低電平時，同相端的比較電壓在HALF_VCC到輸出低電平的1/3處。假設運放的輸出高低電平分别為VL和VH，其滞回區間在VL到VH的1/3到2/3之間。
3、OPS2B的輸出還控制了NPN半導體VN的開關狀态。當VN被打開時，由于運放OPS2A的同相端和反相端的虛短，兩端的電壓都必須為VCO/2（RS1和RS2均分了VCO的電壓）。是以必然有恒定的電流（VCO/RS4 - VCO/RS3）經過回報電容CS2流入電阻RS4，才能保證反相端的電壓恒定為VCO/2。在恒定電流的作用下，CS2右側的電壓将均勻上升到OPS2B構成的滞回比較器區間的上限——2/3高電平，此後滞回比較器将立即翻轉輸出低電平，并關閉半導體VN。此時同樣為使OPS2A的同相端和反相端“虛短”，必然有恒定的電流（VCO/2RS3）流入回報電容CS2。在此恒定電流的作用下，CS2右側的電壓将均勻下降到OPS2B構成的滞回比較器區間的下限——1/3高電平，此後滞回比較器将再次翻轉輸出高電平，并打開半導體VN回到初始狀态。
上述過程周而複始重複的結果是：
1、從AI6得到幅度為1/3~2/3*(VH-VL)的三角波，上升時間為：
t1 =C*U/I=CS2*(VH-VL)/3*(VCO/RS4 - VCO/RS3)
下降時間為：
t2 =C*U/I=CS2*(VH-VL)/3*( VCO/2RS3)
由以上兩式可知，三角波頻率與VCO電壓大小呈負線性關系。
2、從AI2得到的是幅度為VL至VH的方波，其頻率和相位與AI6輸出的三角波完全對應。
二、外部觸發電路
為示範USB-6009的外部觸發功能，使用滞回比較器輸出的AI2信号作為外部觸發信号源。但為防止USB-6009的觸發輸入引腳PFI0對壓控振蕩電路的影響（造成VN無法關閉），我在AI6後增加了一級由三極管構成的緩沖，如圖2所示。
圖2 資料采集的外部觸發緩沖電路
程式設計時應注意這級緩沖具有反相的作用。
三、測試程式
測試程式的編寫思路是：
1、以同樣的采樣率連續采集一段資料；
2、讀取這段資料，并将它們顯示在波形圖控件上；
3、延時一段固定時間，以便使用者看清波形，傳回第一步并重複。
程式框圖如圖3所示：
圖3 采集并顯示壓控振蕩器的程式框圖
對于外部觸發的采集，程式框圖如圖4所示：
圖4 使用外部觸發的采集程式框圖
圖4中增加了DAQmax開始觸發（數字邊沿）函數來實作外部觸發輸入功能。
四、程式運作結果
打開圖3所示的測試程式，得到圖5所示的測試波形圖。
圖5 測試壓控振蕩器的結果
可以看到測試得到的三角波和方波的幅度、相位等參數，與上面理論分析得到的結果完全一緻。 還可以改變電位器R_CTL的阻值，觀測電壓控制頻率的現象。
未完待續……