Как сделать из компьютера осциллограф: Как сделать осциллограф из своего компьютера

Содержание

Виртуальный осциллограф для компьютера. Как сделать осциллограф из компьютера

Осциллограф – это очень важный прибор, который используется в радиотехнических лабораториях, занимающихся изготовлением и испытанием многих приборов. Но также они могут применяться и в обычных радиомастерских. Основная задача приборов такого типа – обнаружение и исправление электронных схем, отладка их работы, а главное – недопущение проблем при изготовлении новых схем.

Существенный недостаток осциллографов – достаточно высокая цена. Поэтому купить их могут далеко не все желающие. Вот почему возникает вопрос, ? Хоть и известно много вариантов такого изготовления, но в каждом способе задействован один основной элемент – звуковая карта ПК. К ней присоединяется адаптер, благодаря которому согласовываются уровни измеряемых сигналов.

Программное обеспечение

Данный прибор работает благодаря определенной программе. Она передает на экран сигналы, которые визуализируются. Таким образом, преобразуются измеряемые импульсы.

Выбор утилитов достаточно большой, но при этом не все они могут работать стабильно хорошо.

Наибольшую популярность приобрела проверенная программа Osci. Благодаря ней, осциллограф работает в нормальном режиме. В программе есть интерфейс, на экране установлена сетка, благодаря которой можно измерить сигнал по длине и амплитуде. Эта сетка особенная, поскольку она обеспечивает дополнительные функции. Благодаря выбору данной программы появляется ряд положительных аспектов, которые не могут гарантировать другие программы.

Технические данные

Для сооружения из компьютера осциллографа необходимо собрать так называемый делитель напряжения или аттенюатор. Данный аппарат позволяет охватить большой диапазон измеряемого напряжения, защитить от повреждений входной порт звуковой платы. Повреждения такого уровня возникают в основном из-за высокого напряжения.

Практически все аудиокарты имеют напряжение входа не более 2-х вольт. Осциллограф, сделанный из компьютера, ограничен в возможностях звуковой платы. Если рассматривать бюджетные карты, то для них этот показатель держится на уровне 0,1 Гц- 20 кГц.

Напряжение в нижней его точке – 1 мВ. Столь невысокий показатель объясняется ограничением уровня фона и шума. Параметры верхнего напряжения – до 500 вольт. Его ограничивают параметры адаптера.

Преимущества и недостатки осциллографов

Никакой радиолюбитель не может обойтись без осциллографа. Хотя данный аппарат продается по достаточно высокой цене. Но при этом у него есть как преимущества, так и ряд недостатков.


Основной плюс осциллографа, созданного собственноручно из компьютера, это его низкая цена. То есть на его переоборудование придется потратить совсем немного денег. А вот недостатков можно насчитать несколько:
1. Высокая чувствительность. Аппарат реагирует на помеха даже низкого уровня. Это приводит к появлению больших погрешностей.
2. Амплитуда звукового сигнала до 2В. Вход звуковой карты не способен выдержать больший показатель. Поэтому звуковая карта может довольно быстро выйти из строя.

Однако этого можно избежать.
3. Неспособность постоянно измерять напряжение. Это, по сути, не является существенным недостатком.

Создание осциллографа

Поскольку некоторые осциллографы не допускают сигнал выше 2В, а у некоторых он не превышает показателя в 1В, то нужно постараться устранить эту проблему, поскольку такой амплитуды явно недостаточно. Решение проблемы кроется в увеличении пределов, с которым справляется адаптер. Современная программа, обеспечивающая работу осциллографа, позволяет добиться таких пределов измерения – 12,5 и 250 Вольт.

Если сигнал, амплитуда которого 250 Вольт не нужна, поэтому можно изготовить адаптер с двумя каналами. Для этого устанавливается защита, которая контролирует работу прибора, то есть не допускает ошибочные включения, если показатель напряжения довольно высокий.


Для уменьшения влияния на осциллограф из компьютера воздействующих внешних помех необходимо поместить плату в корпус, выполненный из металла. После к данному корпусу присоединяется общий провод.

Процесс настройки звуковой карты сопровождается отключением усиления микрофона. Для этого громкость на нем делается средняя или ниже среднего уровня. Как только вся работа выполнена, можно приступать к измерению импульсов вторичной обработки трансформатора. Если все проделано верно, то , сможет отобразить на экране осциллограммы даже самых низких частот. Благодаря установленной программе можно будет с легкостью определить уровень частоты сигнала.

Вот так довольно просто сделать современный прибор из компьютера. Осциллограф будет вырисовывать осциллограммы, которые помогут в работе и опытах, проводимых в радиотехнических и домашних лабораториях.

На интернет-страничке http://www.semifluid.com я нашел весьма простое решение для создания цифрового компьютерного осциллографа. Устройство построено на базе восьмиразрядного процессора PIC12F675.

Процессор работает на частоте 20 МГц. Микроконтроллер непрерывно измеряет входное напряжение, преобразовывает его и отправляет цифровое значение на последовательный порт компьютера. Скорость передачи данных последовательного порта – 115кБит и, как показано на следующем рисунке, данные сканируются и отправляются с частотой около 7,5 кГц (134 мкс).


Cхема устройства


Основа схемы, микроконтроллер PIC12F675 (микросхема U2) который работает с тактовой частотой 20 МГц кристалла Y1. J1 — стандартный разъем питания для подключения питания в 9-12 В, которое затем стабилизируется на U1 до 5 В для питания процессора.

После U2 в схему добавляется простой преобразователь TTL уровня с последовательным портом RS232 персонального компьютера. Он построен на базе транзистора BC337 (Q1) и резисторов R1 и R3. Вход 5 микроконтроллера ведет к переключателю S1. В своей основной позиции (1-2) прибор переключается в режим осциллографа постоянного тока (DC измерений), который способен отображать входной сигнал 0-5В. Во второй позиции — в режим осциллографа переменного тока. В этом положении максимальное напряжение – от -2,5 до +2,5 В. Конденсатор С6 я использовал керамический 22000nF, чтобы наблюдать низкие частоты без особых искажений.

При необходимости можно добавить дополнительные входной аттенюатор (сплиттер), или ОУ.

Программное обеспечение

В упомянутом выше оригинальном сайте, также доступна простая программа управления для Windows. Программа написана на Visual Basic.

Программа запускается сразу и ожидает появление данных на последовательном порте COM1. Слева, четыре ползунка, используемые для измерения периода и напряжения сигнала. Затем идут вкл / выкл синхронизации, поля для масштабирования или изменения значений размера выборки.

Монтаж

Я не стал делать печатной платы, а смонтировал все в небольшой пластиковой коробке навесным монтажом. Корпус должен иметь отверстия для разъема RS232 переключателя, входного гнезда, гнезда питания.

Прошивка для процессора — в конце статьи. Биты конфигурации (fuse), в процессе программирования должны быть установлены следующим образом:

Фотография моего готового прототипа



Ниже вы можете скачать исходник, прошивку и ПО для windows

Список радиоэлементов
Обозначение Тип Номинал Количество Примечание Магазин Мой блокнот
U1 Линейный регулятор

LM78L05

1 Поиск в Чип и Дип В блокнот
U2 МК PIC 8-бит

PIC12F675

1 675-I/P Поиск в Чип и Дип В блокнот
Q1 Биполярный транзистор

BC337

1 Поиск в Чип и Дип В блокнот
С1, С2, С5 Конденсатор 0. 1 мкФ 3
Поиск в Чип и Дип
В блокнот
С3, С4 Конденсатор 22 пФ 2 Поиск в Чип и Дип В блокнот
С6 Конденсатор 22 мкФ 1 Поиск в Чип и Дип В блокнот
R1, R3 Резистор

1 кОм

2

Ниже представлен проект USB-осциллографа, который вы сможете собрать своими руками. Возможности USB-осциллографа минимальны, но для многих радиолюбительских задач вполне сойдет. Также, схема данного USB-осциллографа может использоваться как основа для построения более серьезных схем. В основе схемы стоит микроконтроллер Atmel Tiny45.

Осциллограф имеет два аналоговых входа и питается от USB-интерфейса. Один вход задействован через потенциометр, что позволяет уменьшать уровень входного сигнала.

ПО для микроконтроллера tiny45 написано на Си и скомпилировано при помощи и V-USB разработки Obdev , который реализует со стороны микроконтроллера HID-устройства.
В схеме не используется внешний кварц, а программно задействована частота от USB 16.5 МГц. Естественно не стоит ожидать от этой схемы дискретизации 1Gs/s.

Осциллограф работает по USB через HID-режим, не требующий установки каких-либо специальных драйверов. Софт для windows написан с использованием.NET C#. Взяв за основу мой исходник программы, вы можете дополнить ПО как вам нужно.

Принципиальная схема USB-осциллографа очень проста!


Список используемых радиоэлементов:
1 светодиод (любой)
1 резистор для светодиода, от 220 до 470 Ом
2 резистора 68 Ом для USB D+ & D-линий
1 резистор 1.5K для определения USB-устройства
2 стабилитрона 3.6V для выравнивания USB-уровней
2 конденсатора 100нФ и 47мкФ
2 фильтрующих конденсатора на аналоговых входах (от 10нФ до 470нФ), можно и без них
1 или 2 потенциометра на аналоговых входах, для уменьшения уровня входного напряжения (если нужно)
1 USB-разъем
1 микроконтроллер Atmel Tiny45-20.

Список радиоэлементов
Обозначение Тип Номинал Количество Примечание Магазин Мой блокнот
МК AVR 8-бит

ATtiny45

1 Поиск в Чип и Дип В блокнот
D1, D2 Стабилитрон

BZX84C3V6

2 3.6В Поиск в Чип и Дип В блокнот
С1, С3, С4 Конденсатор 100 нФ 3 Поиск в Чип и Дип В блокнот
С2 Электролитический конденсатор 47 мкФ 1 Поиск в Чип и Дип В блокнот
R1, R5 Резистор

68 Ом

2 Поиск в Чип и Дип В блокнот
R2 Резистор

330 Ом

1 Поиск в Чип и Дип В блокнот
R3 Резистор

2. 2 кОм

1

Узнаем как изготовить осциллограф из компьютера?

Осциллограф является одним из ключевых приборов,  как любой радиотехнической лаборатории промышленного назначения, так и обычной радиомастерской. С помощью такого прибора можно определять неисправности электронных схем, а также проводить отладку их работы при проектировании новых устройств. Однако цена такого рода приборов весьма высока, и не каждый радиолюбитель может себе позволить приобрести подобную вещицу. Данная статья посвящена вопросу о том, как сделать осциллограф из компьютера. Существует много способов изготовления такого устройства, но основа везде одна: в качестве платы, которая будет принимать импульсы, служит звуковая карта ПК, а к ней присоединяется специальный адаптер. Он служит для согласования уровней измеряемых сигналов и входа аудиоплаты компьютера.

Осциллограф на компьютере: программное обеспечение

Одним из главных элементов упомянутого устройства является программа, которая на мониторе производит визуализацию измеряемых импульсов. Существует огромный выбор такого софта, однако не все утилиты стабильно работают. Особой популярностью среди радиолюбителей пользуется программа-осциллограф Osci, из комплекта AudioTester. Она имеет интерфейс, внешне похожий на стандартный аналоговый прибор, на экране есть сетка, которая позволит измерить длительность и амплитуду сигнала. Она удобна в эксплуатации, и имеет ряд дополнительных функций, которых нет у программ подобного типа. Но каждый радиолюбитель сможет выбрать для работы тот софт, который ему больше нравится.

Технические данные

Итак, для того чтобы сделать осциллограф из компьютера, необходимо собрать специальный аттенюатор (делитель напряжения), который сможет охватить максимально широкий диапазон измеряемого напряжения. Вторая функция такого адаптера – это защита входного порта звуковой платы от повреждений, которые может нанести высокий уровень напряжения. У большинства аудиокарт напряжение входа ограничивается 1-2 вольтами. Осциллограф из компьютера имеет частотный диапазон, ограниченный возможностями звуковой платы. Для бюджетных карт он составляет от 0,1Гц до 20кГц (синусоидальный сигнал). Нижний предел напряжения, который возможно измерить, ограничен уровнем фона и шума и составляет 1мВ, а верхний – ограничен параметрами адаптера и может составлять несколько сотен вольт.

Устройство делителя напряжения

Осциллограф из компьютера отличается весьма простой электрической схемой. Она содержит всего два стабилитрона и три резистора. Номинал резисторов зависит от используемой шкалы виртуального осциллографа. Данный делитель предназначен для трех различных шкал, с коэффициентами 1:1, 1:20 и 1:100. Соответственно, прибор будет иметь три входа, к каждому из которых подключен резистор. Номинальное сопротивление резистора прямого входа составляет 1МОм. Общий провод подключается через обратное соединение двух стабилитронов. Они предназначены для защиты линейного входа звуковой карты от перенапряжения, когда переключатель находится в положении «прямого входа». В параллель резисторам можно подключить конденсаторы, они будут выравнивать амплитудно-частотную составляющую устройства.

Заключение

Такой компьютер-осциллограф не отличается изящностью, однако простое схемное решение позволит достичь широкого диапазона измеряемого напряжения. Упомянутый прибор поможет в ремонте аудиоаппаратуры либо может использоваться в качестве учебного измеряющего устройства.

Осциллограф из монитора своими руками

В переводе осциллограф означает — качаюсь и пишу. Любой мастер, занимающийся ремонтом радио и электроаппаратуры, скажет, что этот прибор будет главным на его рабочем столе.

Устройство позволяет оценивать основные характеристики: напряжение, силу тока, частоту. Помимо этого, он визуализирует информацию в виде графика, что позволяет увидеть любые имеющиеся нарушения в работе сигнала. Например, это может быть наличие помех или искажение формы сигнала.

График отображён в виде координатной плоскости, на которой присутствуют оси Х и Y. Все сигналы, которые поступают на устройство, будут видны на этом графике. Выглядят они как привычная алгебраическая функция.

Разделы статьи

Осциллограф из компьютера — соответствует ли оборудование ПК требованиям

Если у вас современный персональный компьютер, оснащённый звуковой картой, к которому подключён монитор, этого уже достаточно. Конфигурация компьютера не имеет никакого значения, а также вместо стационарного ПК можно использовать ноутбук и даже нетбук.

ВАЖНО! Настройка вашего компьютера как осциллографа никак не помешает его остальным функциям – не придётся ничего добавлять внутрь самого ПК (это просто осциллограф-приставка к компьютеру) или критически изменять в программном обеспечении.

Обычно всё, что необходимо для настройки виртуального прибора, уже есть в конструкции ПК. Для того, чтобы «организовать» работу устройств, достаточно скачать готовый софт, который находится в свободном доступе в сети – это полностью безопасно и легко для освоения даже пользователем-новичком.

Требования безопасности

Реализация описываемого проекта предполагает проведение работ рядом с открытым телевизионным трансформатором и высоковольтными конденсаторами. Напряжение на магнетроне достигает 120 кВ! Чтобы исключить вероятность смертельного поражения электрическим током, нужно строго соблюдать надлежащие меры безопасности. Первым шагом к выполнению любых действий должно быть полное обесточивание прибора. Тут нельзя забывать и про высоковольтные конденсаторы. Поэтому защитный кожух высоковольтного блока снимается крайне осторожно. Важно не повредить проводов печатной платы и не прикоснуться к ее открытым контактам.

Далее нужно принудительно разрядить большие емкости (50 В и более). Это делается хорошо изолированной отверткой или пинцетом. Их контакты замыкаются между собой либо на корпус до полного разряда. Не стоит это делать на печатной плате, так как могут выгореть дорожки. Выполняя работы или испытывая прибор, позаботьтесь, чтобы недалеко находился кто-то из ваших близких, способный вызвать врача или оказать первую помощь.

Осциллограф своими руками

При наличии минимальных знаний в электронике, осциллограф можно изготовить самостоятельно. Например, изготовить его можно из монитора компьютера.

Что потребуется:

  • Монитор;
  • Инвертор и резистор;
  • Материнка от планшета;
  • Разъём ЮСБ;
  • Провод HDMI;
  • Провод толщиной 0,1 мм2;
  • Кнопка;
  • Скотч;

Удаление лишних узлов

В нашем случае использовался старый телевизионный приемник с 15-и дюймовым экраном и классическим UHF/VHF тюнером. Для создания осциллографа он не требуется, поэтому тюнер можно сразу удалить и забыть о его существовании. Также можно постепенно отключить один за другим лишние модули, проверяя, чтобы телевизор мог по-прежнему функционировать. Понадобится лишь основная плата и все, что подключено к кинескопу. Необходимо, чтобы он лишь отображал белый шум либо голубой экран. От остальных деталей можно просто освободить коробку.

На переделываемом телевизоре спереди стояло два потенциометра. Один из них служил для включения и регулировки громкости, а другой контролировал яркость. Были удалены оба: первый был заменен выключателем питания (большой красной кнопкой), второй пришлось установить на максимальную яркость и зафиксировать ее впайкой дополнительных сопротивлений в схему. Сразу стоит обратить внимание, что устройство со встроенным регулятором громкости для переделки не годится. Он усиливает сигнал, прикрепленный к телевизионному и искать усилитель придется на основной плате, а это вызовет дополнительные проблемы. Динамики на данном этапе также можно отключить.

Электрическая схема

Если вы всё же решили работать через самодельную приставку, то для осциллографа из компьютера своими руками потребуется схема. Схема эта достаточно простая и работа над ней для того, кто хотя бы раз занимался чем-то подобным, не составит никакого труда. Вам понадобятся инструменты и навыки базовой работы со схемами – соединения, теоретические знания.

ВАЖНО! Есть и более сложные схемы, но новичку лучше начать с элементарного варианта. Если первая попытка подойдёт для решения задачи, то для последующих проб сложность можно поднять, спаяв новую, более совершенную схему.

Настройка развертки

Дальнейшая часть работ наиболее опасна, так как будет выполняться при подключенном напряжении. Будьте особенно осторожны! Пробуем подключить источник сигнала на вертикальную отклоняющую катушку (это может быть МР3 плейер либо компьютерный выход на наушники). Чтобы отображалась одна частота на экране, постарайтесь генерировать стабильную тональность. При включенном телевизоре изолированной отверткой аккуратно потрогайте поочередно высоковольтные провода, выяснив, к каким изменениям на экране это приведет (за этим должен наблюдать ваш помощник или воспользуйтесь большим зеркалом).

Один из них будет влиять на частоту сканирования. На плате, где он заходит, нужно впаять подстроечное сопротивление (примерно 50-60 кОм). Убедившись в работоспособности узла, можно вывести ручку задействованного резистора из корпуса прибора. Даже безукоризненно выполненная горизонтальная частотная настройка не позволит видеть верхний диапазон, а лишь выведет форму волны прокрутки на экран. Также можно настроить имеющиеся кольцевые вкладки, расположенные вокруг узкой части трубы кинескопа. Обычно они имеют черный или темно серый цвет и также косвенно управляют конечным изображением.

Усиление входящего сигнала

Все, что было сделано до этого момента, позволило нам создать неплохой визуализатор входного сигнала. Достаточно гнездо для подключения iPod соединить с катушкой вертикального отклонения и звучащая музыка отобразится на экране. Но чтобы получить настоящий осциллограф, понадобится дополнительный усилитель (собрать его можно там, где размещался выброшенный UHF/VHF тюнер). Его идея была заимствована с нескольких тематических сайтов, с целью получения минимальной себестоимости и максимальной эффективности. За основу бралась разработка Павла Фальстада, а представленная печатная плата — доработанная схема двухтактного аудио усилителя.

Для его реализации нам понадобится: микросборка TL082, включающая 2 ОУ, пара транзисторов (например, 41НПН/42ПНП), регулятор мощности LM317, поворотный переключатель «Полюс», потенциометр 1 мОм, два тримера на 10 кОм, 4 диода на 1А, трансформатор на 30 В переменного напряжения, электролит 1000 мкФ 50 В, два электролита 470 мкФ 16 В и 5 резисторов (10 Ом, 220 Ом, 1 кОм, 100 кОм и 10 мОм).

Первым ОУ контролируется усиление входного сигнала по формуле R1/R2, где R1 – сопротивление, выбранное поворотным переключателем, R2 – горшок 1 мОм. Теоретически он способен усилить входной сигнал до 1 млн. раз (при имеющемся на вращающемся переключателе минимуме 1 Ом). Второй отслеживает, чтобы транзисторы получали необходимое напряжение для открытия переходов и компенсирует перекосы. Им нужно 0.7 В на раскрытие и 1.4 В на переключение.

Готовая схема требует обязательной калибровки. Регулятор мощности рассчитан на разницу в 30 В, поэтому ОУ стандартно выдаст +15/-15 В, но для хорошей фильтрации его выход должен быть на несколько вольт ниже, чем напряжение на емкости в 1000 мкФ. Для этого существует триммер 1. Выход цепи подключается к горизонтальной катушке отклонения. Музыка, пропускаемая через схему, начинает «обрезаться» сверху/снизу. Чтобы избежать этого, триммер 2 регулируют до тех пор, пока верхние части клипов не коснутся границ экрана. Это понизит напряжение и не даст транзисторам перегрузить ВЧ-тракт прибора (сжечь катушку отклонения).

Теперь можно подключить на выход телевизора встроенную акустическую систему. При чрезмерной громкости добавляют большое сопротивление нагрузки (например, 10 Ом 1 Вт), при недостатке звука сопротивление нагрузки ставят на отклоняющую катушку, после чего последнюю перекалибровывают. Чтобы защитить себя от излишних раздражающих звуковых сигналов в процессе просматривания необходимого сигнала входа, на динамик можно установить выключатель.

Инструкция по сборке

  • Первым делом нужно демонтировать крышку дисплея;
  • В корпусе необходимо сделать отверстие, в которое будет установлена кнопка и ЮСБ;
  • Имеющиеся разъёмы HDMI нужно выпаять;
  • Один конец провода HDMI припаивается к материнке в мониторе, второй к материнке планшета;

ВАЖНО! Прежде чем припаять плату, необходимо прозвонить её с помощью мультиметра. Так порядок подключения не будет перепутан.

  • С планшета выпаивается ЮСБ и кнопка питания;
  • К кнопке питания и разъёму ЮСБ припаиваются кабеля;
  • Провода крепятся на крышке устройства;
  • Между контактами GND и USB устанавливается перемычка;
  • Устанавливается резистор. Монтировать его нужно между средним и минусовым контактами батареи;
  • С помощью двустороннего скотча необходимо закрепить инвертор. Также крепится материнка;
  • Крышка монитора возвращается на место;
  • К ЮСБ разъёму подключается компьютерная мышь, которой осуществляется включение устройства;
  • Проверяется работоспособность осциллографа;

Если под рукой нет ненужного монитора, для изготовления осциллографа можно взять ЖК — телевизор.

Проверка работоспособности прибора

По своему функционалу собранный осциллограф далек от достойных лабораторных моделей, но незаменим для использования в несложных проектах, где требуется увидеть форму волны. Также определенную новизну имеет возможность слышать исследуемый сигнал, особенно при получении обратной связи, напоминающей «знаки». В рассматриваемом примере можно наблюдать изменение сигнала, наводимого обычной проволочной катушкой при ее расположении в произвольном месте, над внутренним трансформатором прибора и в момент нахождения над процессором ноутбука.

Возможность усиливать входящий сигнал – отличная функция, если вам не требуется его абсолютно точных параметров. Шум частоты 60 Гц, усиливаемый схемой, может пока определяться с достаточной погрешностью. Но это явление вызывает и блуждающая индуктивность входного провода. Уменьшить помехи может только экранированное заземление всех частей схемы.

Демонстрируемая катушка с проводом, соединенная со входом прибора, позволяет использовать большую индуктивность при сильном усилении. Ей можно обнаружить источники питания за несколько метров, направляя катушку в сторону расположения трансформаторов, после чего наглядно просмотреть их работу. Также можно обнаружить расположение процессора внутри сложного девайса. Можно использовать катушку, как индуктивный микрофон, поместив ее около динамика, играющего музыку. Магнитное поле, воспроизводимое катушкой диктора, будет обнаружено и усилено созданным прибором, после чего на кинескопе осциллографа отразится играемая музыка.

Можно наглядно просмотреть на приборе и работу канала интернета. В качестве входного сигнала для этого была задействована выделенная домашняя линия (120 VAC), и, показав ее «картинку», прибор по-прежнему работает.
Original article in English

Старый компьютер-это измерительный комплекс для радиолюбителя | Электронные схемы

компьютер-это измерительный комплекс

компьютер-это измерительный комплекс

На основе старого компьютера можно сделать измерительный комплекс,который поможет радиолюбителю в настройке и при налаживании схем.С помощью программного обеспечения,компьютер превращается в осциллограф,частотомер,сигнал-генератор,программатор микроконтроллеров,спектроанализатор. Их возможности сильно ограничены,но есть в продаже специальные приставки к компьютеру,которые превратят старый комп в мощный измерительный комплекс.

Компьютер у меня на основе старого процессора Intel celeron 2 GHZ.Оперативная память 1 Гб,операционная система-Windows XP.

старый компьютер можно превратить в измерительный комплекс

старый компьютер можно превратить в измерительный комплекс

Если у компьютера есть LPT-порт,тогда можно программировать или прошивать микроконтроллеры семейства AVR без программатора.Надо лишь подключить пять выводов МК к LPT порту и подать питание на МК 5 Вольт.Как это сделать,ссылку на статью оставлю в комментариях.

программатор из lpt порта компьютера

программатор из lpt порта компьютера

Прошивка производится программой PonyProg,которую можно бесплатно скачать в интернете с официального сайта.Как видно,список поддерживаемых МК которые можно прошивать достаточен.

прошивка мк с помощью программы ponyprog

прошивка мк с помощью программы ponyprog

В интернете можно скачать бесплатно программу Soundcard Oscilloscope. На ее основе можно реализовать осциллограф,сигнал генератор,частотомер.На линейный вход компьютера надо подать измеряемый сигнал.Если неизвестна амплитуда сигнала,надо собрать ограничитель сигнала,его схема есть в интернете.Частоты измеряет до 20000 Гц вполне четко.

частотомер программа для компьютера

частотомер программа для компьютера

Осциллограф содержит два канала.Измеряет синусоиду,прямоугольник и пилу,другие сигналы не подавал на вход.

осциллограф из комьпютера

осциллограф из комьпютера

Сигнал-генератор содержит два выхода.Генерирует синусоиду и другие формы сигнала.В сети можно скачать программы,каждая из которых содержит один измерительный прибор и их характеристики могут быть лучше.

сигнал-генератор из компьютера

сигнал-генератор из компьютера

Руднев Шиляев | Специальные осциллографы


Специальные осциллографы компании «Руднев-Шиляев»


рис. 1. Осциллограф ОЦзС-02
(1000USB)-32

Цифровой запоминающий осциллограф – пожалуй, наиболее востребованный сегодня измерительный прибор. Он позволяет не только произвести необходимые измерения, но и выполнить математическую обработку полученных данных. Для этого осциллограф должен иметь либо встроенное вычислительное устройство, либо интерфейс с компьютером. Устройства второго типа имеют ряд преимуществ. В них можно гибко изменять конфигурацию компьютера и аппаратную часть осциллографа, а также программное обеспечение. Приборы такого типа выпускает компания «Руднев-Шиляев».

Осциллографы, выпускаемые ЗАО «Руднев-Шиляев», строятся на модульной основе. Они состоят из одной или нескольких плат сбора данных, подключенных к компьютеру, и специальной программной оболочки, которая динамически меняется в зависимости от типа устройства, подключенного к компьютеру. Возможность масштабирования, заложенная в таком модульном подходе, позволяет решать нестандартные задачи, когда не хватает каналов в обычных моделях осциллографов. Кроме того, можно сохранять полученные данные и использовать всю мощь современных компьютеров для математической обработки сигналов. Это открывает недостижимые для обычного осциллографа возможности в плане обработки и представления результатов измерений.

Характеристики каждого специального цифрового запоминающего осциллографа (ОЦЗС) определяются базовыми устройствами (платами сбора данных), на основе которых он построен, и соответствующим количеством плат. Осциллографы, выпускаемые ЗАО «Руднев-Шиляев» (рис.1, таблица) могут иметь от 2 до 32 каналов, максимальную частоту дискретизации – от 50 МГц до 5 ГГц, объем памяти – от 256 Кбайт до 32 Мбайт; динамический диапазон входных напряжений – от 42 дБ (8 разрядов) до 84 дБ (14 разрядов).

Наименование ОЦЗС Максимальная частота дискретизации, МГц Число входных каналов Максимальный объем ОЗУ
Нормальный режим Режим удвоения частоты Нормальный режим Режим удвоения частоты
ОЦЗС-02 (USB)  100  —  2  —  2
ОЦЗС-02 (100PCI)-2/4/6/8  100  —  2/4/6/8  —  2/4/6/8
ОЦЗС-02 (250USB)-2/4/6/8 250 500 2/4/6/8 1/2/3/4 2/4/6/8
ОЦЗС-02 (250PCI)-2/4/6/8 250 500 2/4/6/8 1/2/3/4 2/4/6/8
ОЦЗС-02 (1000USB)-2/4/6/8/16/32 1000 2000 2/4/6/8/16/32 1/2/3/4/8/16 8/16/24/32/64/128
ОЦЗС-02 (5000USB)-4 1250 2500 4 2 8

Осциллографы серии ОЦЗС-02 (250) имеют максимальную частоту дискретизации 250 МГц, полоса входного сигнала по уровню -3 дБ у них составляет 100 МГц. У осциллографов серии ОЦЗС-02 (1000USB) максимальная частота дискретизации равна уже 1 ГГц (2 ГГц в режиме удвоения частоты). Базовая модель следующего поколения осциллографов ОЦЗС-02 (5000USB) имеет максимальную частоту дискретизации 5 ГГц в одноканальном режиме, 2,5 ГГц – в двухканальном режиме и 1,25 ГГц – при работе с четырьмя синхронными каналами. Входное сопротивление в моделях ОЦЗС-02 (1000USB) и ОЦЗС-02 (5000USB) можно переключать с 1 МОм на 50 Ом. В последнем случае полоса входного сигнала по уровню -3 дБ составляет 300 МГц.

ОЦЗС имеют интерфейсы USB и PCI, могут быть встроены в компьютер или помещены в отдельный корпус.

Вне зависимости от выбранной модели осциллографа, для управления платами сбора данных, представления и сохранения результатов используется единая программная оболочка – «Осциллограф». Заложенные в программу свойства позволяют использовать все возможности каждого конкретного устройства.

В программе есть три способа представления данных – развертка сигнала во временной области, развертка X-Y (рис. 2), режим спектроанализатора.


рис.2. Программа «Осциллограф»
в режиме развертки X-Y

Также в программе есть два режима работы с аппаратным обеспечением: режим АЦП, в котором пользователь непосредственно задает размер буфера, частоту дискретизации и входной диапазон устройства; и режим осциллографа, в котором он управляет вертикальным и горизонтальным коэффициентом развертки, а все внутренние аппаратные параметры каналов настраиваются автоматически. Программа «Осциллограф» предоставляет пользователю целый ряд возможностей.

Курсорные измерения. В ОЦЗС существует три вида курсоров – горизонтальные, вертикальные и следящие. В зависимости от вида выбранных курсоров, измеряются следующие параметры: ∆U (разница в напряжениях), ∆t (разница во времени) 1/∆t (частота), координаты точек, в которых установлены курсоры.

Математические функции. Можно задать один или несколько (до четырех) виртуальных каналов для отображения суммы, разности или произведения двух произвольных каналов. Для виртуальных каналов доступны все функции реальных физических каналов – изменение масштаба отображения, лупа, курсорные измерения.

Опорная осциллограмма. Текущую видимую на экране осциллограмму можно сохранить в памяти, и она будет отображаться в специальном виртуальном канале. Максимальное количество каналов для опорных осциллограмм равно четырем.

Интерполяция sin(x)/x. В программе, кроме обычной линейной интерполяции, когда отсчеты соединяются между собой прямыми линиями, есть интерполяция sin(x)/x, когда дополнительные точки между отсчетами рассчитываются с помощью рядов Котельникова. Это позволяет получить более достоверное отображение для сигналов, частота которых сопоставима с частотой дискретизации, и количество точек на период мало.

Пиковый детектор. В режиме пикового детектора исключается вероятность пропуска важных деталей при просмотре сигналов. Например, кратковременные выбросы можно пропустить при работе в обычном режиме, но не в режиме пикового детектора.

Автоматические вычисления. Осциллограф позволяет вычислять в реальном времени следующие параметры сигнала: минимальное, максимальное значение, размах, среднее, СКО, действующее значение. В режиме спектроанализатора дополнительно можно определить такие параметры, как отношение «сигнал/шум», коэффициент гармонических искажений, число эффективных разрядов, реальный динамический диапазон.

Режим увеличения или лупа (Zoom). Любой интересующий участок сигнала можно приблизить, чтобы рассмотреть подробнее. При этом экран разбивается на две части, в верхней отображается исходный сигнал, а в нижней части — увеличенный.

Синхронизация. В ОЦЗС предусмотрено несколько режимов синхронизации – внутренняя, внешняя, автоматическая. В каждом режиме можно задать нужный уровень для срабатывания триггера, характер сигнала (спад или фронт). В некоторых моделях ОЦЗС предусмотрен программируемый гистерезис. Можно также записывать и затем наблюдать сигнал, который имел место до момента срабатывания синхронизации.

Локализация интерфейса. Поддерживаются русский и английский языки, переключение между языками не требует переустановки или перезапуска программы.

Помимо базовых приборов, приведенных в таблице, можно использовать их различные комбинации. Так, иногда не требуется оцифровка сигнала во всех каналах с максимальной частотой дискретизации. Для отдельных каналов можно использовать устройства с меньшей частотой дискретизацией. В качестве примера такой системы приведем прибор, созданный на базе промышленного компьютера, ОЦЗС-02 (100PCI)-4 и ОЦЗС-02 (5000USB)-4. Для низкочастотных каналов в этом случае применяют прибор ОЦЗС-02 (100PCI)-4, который намного дешевле, чем ОЦЗС-02 (5000USB)-4. Поэтому соотношение «цена/качество» получается оптимальным. Общая программная оболочка позволяет сделать решение задачи удобным и наглядным.

Таким образом, благодаря достаточному набору измерительных модулей и гибкому перенастраиваемому программному обеспечению на базе осциллографов серии ОЦЗС можно строить недорогие и удобные измерительные системы для решения самых разных задач.

Как реализовать осцилограф.

 
NaRuTo   (2007-12-24 19:12) [0]

Можно ли с помощью Delphi создать осцилограф. Может быть есть какая-то документация по созданию его?


 
vrem_   (2007-12-24 19:18) [1]

Звуковую карту можно использовать, оцифровывать её сигнал и показывать на экране как в soundforge


 
Правильный_Вася   (2007-12-24 19:21) [2]

а еще можно в качестве кирпича использовать
окно выбить соседу, например


 
NaRuTo   (2007-12-24 19:21) [3]

Как это сделать?


 
Юрий Зотов ©   (2007-12-24 19:22) [4]

> NaRuTo   (24. 12.07 19:12)

А что такое «осциллограф»?

Если это устройство, которое подключается к компьютеру, то нельзя. Delphi — не паяльник и не напильник.

Зато с помощью Delphi можно написать программу, которая будет считывать данные, передаваемые таким устройством в компьютер и отображать эти данные на экране в любом виде. И если под словом «осциллограф» Вы имеете в виду такую программу — то да, можно.

А документация простая — протокол обмена, MSDN и справка Delphi.


 
vrem_   (2007-12-24 19:23) [5]

У Sasuke спроси 🙂
а вообще попробуй поискать в яндексе, у тебя очень общие вопросы.


 
NaRuTo   (2007-12-24 19:48) [6]


> Юрий Зотов
> А что такое «осциллограф»?

Осцилограф это цифровой сигнал поступающий через звуковую карту на экран. Посмотри в Windows Media Player зрительный образ «диаграмма» вот и весь осцилограф.


 
Юрий Зотов ©   (2007-12-24 20:01) [7]

> NaRuTo   (24.12.07 19:48) [6]

Во-первых, осциллограф — это не сигнал. Это устройство.

Во-вторых, входной сигнал осциллографа не обязан быть цифровым. Он может быть и аналоговым.

В-третьих, он не обязан поступать именно через звуковую карту. Компьютер имеет и другие входы.

В-четвертых, он поступает не на экран. На экран выводится его графическое изображение.

В-пятых, в прошлом я работал электронщиком, поэтому ответ на вопрос «что такое осцилограф» знаю довольно неплохо и задавал его не для себя.

Я задавал его для тебя. Ты сам себе ответь — что такое «осциллограф». Только ответь правильно. После этого вопрос «можно ли его сделать и как» отпадет сам собой.


 
NaRuTo   (2007-12-24 20:12) [8]


> Юрий Зотов

А я в прошлом нигде не работал мне всего 14 лет. Я читаю некоторые документации, просто просматривая их. И правильный ответ что такое осцилограф значит я не нашёл.


 
Юрий Зотов ©   (2007-12-24 20:25) [9]

> NaRuTo   (24.12.07 20:12) [8]

Осциллограф — это устройство, которое имеет вход и экран. На вход поступает электрический сигнал, на экране этот сигнал отображается в виде графика (обычно, в зависимости от времени). Вот и все.

Устройство у нас уже есть — это компьютер. Вход у него тоже есть (и даже не один — например, COM-порт — это тоже вход). Экран тоже имеем. Значит, чтобы превратить компьютер в осциллограф, нам осталось написать программу, которая читает входной сигнал и отображает его на экране. Вот и все.

А для того, чтобы это сделать, надо для начала решить, какой именно вход компьютера мы собираемся использовать. Это действительно может быть линейный вход звуковой карты.


 
@!!ex ©   (2007-12-24 21:02) [10]

Насчет осцилогрофа — это тема!
NaRuTo, если чего нароешь — поделись.
НЕпонятно мне пока как делать.
У меня правда не со звуковухи сигнал идет, а из файлика.


 
_Mike_   (2007-12-24 22:39) [11]

http://www.irls.narod.ru/izm/osc/osc10.htm
http://www.radioradar.net/programms/radiomeasurements/index.html
http://radiotech.by.ru/Program/program.htm

а если поискать где-то была коммерческая программка для этого — весьма так ничего — даже могла сравнения графиков делать (как-то)..


 
DrPass ©   (2007-12-25 00:32) [12]

…надо сказать, что осциллограф на основе звуковой карты — это скорее шутка, чем осциллограф. Частота дискретизации и допустимые уровни сигнала звукашки мало что позволяют сделать


 
Германн ©   (2007-12-25 01:42) [13]


> DrPass ©   (25. 12.07 00:32) [12]

Для профессиональных целей конечно такой вариант не пойдет, но для некоторых случаев сгодится.

А для профессиональных есть другие варианты. Взялся тут несколько дней назад написать программу-осциллограф с использованием L-Card»овской платы. К ней прилагалась подобная программа, но заказчику не достаточна её функциональность.


 
Jeer ©   (2007-12-25 09:17) [14]


> DrPass ©   (25.12.07 00:32) [12]
>
> …надо сказать, что осциллограф на основе звуковой карты
> — это скорее шутка, чем осциллограф

Ответ не то чтобы неправильный, он не точный.
Осциллограф на основе звуковой карты вполне может считаться профессиональным для конкретных применений. Как мы помним, теорема Котельникова и частота Найквиста дают ответ, когда цифровая модель подобна исходному аналоговому сигналу. На практике берут отношение около 10.
Для стробоскопов — там вообще частота выборки намного ниже частоты сигнала.
Разрядность АЦП также вполне достаточна для звуковый приложений.
Так, что цифро-аналоговый преобразователь — звуковая карта незаслуженно отвергнут.
Для звуковых сигналов, особенно низкочастотного диапазона, из компьютера и звуковой карты получается очень приличный осциллограф.
В конце-то концов, звуковая карта и создается для обработки звука.


 
tesseract ©   (2007-12-25 14:06) [15]


> Так, что цифро-аналоговый преобразователь — звуковая карта
> незаслуженно отвергнут.

АЦП у современных карт 44 кгц на вход. Т.Е аналоговый сигнал до 22 кГц, дискретизация 16 бит — 65536 значений, для 14 лет хватит, но вот хватит ли в 14 летзнаний на написание такого софта ?


 
vrem_   (2007-12-25 14:24) [16]

tesseract © отстал ты, 192 кгц 24 бита если стерео у меня, цена карты 30$


 
tesseract ©   (2007-12-25 15:05) [17]

На запись ?


 
vrem_   (2007-12-25 15:06) [18]

на запись 96, но всеравно больше!


 
Jeer ©   (2007-12-25 15:36) [19]


> но вот хватит ли в 14 летзнаний на написание такого софта
> ?

В 14 лет мы делали приемники и передатчики вполне работоспособные и хватало их для даже DX- и метеорных связей.
Если сегодняшнее поколение увлечено компьютерами и программированием — ничто не мешает быть им быть в этой сфере любителями хорошего класса.


 
tesseract ©   (2007-12-25 20:53) [20]


> В 14 лет мы делали приемники и передатчики вполне работоспособные
> и хватало их для даже DX- и метеорных связей.

Ага, и жутко пытались надыбать осцилограф. У меня кстати был, военного образца, 15 килограмм весом 🙂 Дисплей электростатический (Вроде ЭЛТ без пушки, типо большого кондера управляющего лучом).

Ремонтники пользовались цифровым, 500 грам + программируемый выход, память, откат осцилограммы  по времени….. Пару раз даже пользовался для наблюдения за поведением новой прошивки весов.


 
programania ©   (2007-12-25 21:19) [21]

>NaRuTo   (24. 12.07 19:48) [6]
>Осцилограф это цифровой сигнал поступающий через звуковую карту на экран.

Прием и показ звука с одного из входов «Запись»
http://programania.com/sv.zip  3кб


 
Германн ©   (2007-12-25 21:57) [22]


> tesseract ©   (25.12.07 20:53) [20]
>
>


> Пару раз даже пользовался для наблюдения за поведением новой
> прошивки весов.
>

Что за весы? Вопрос серьезный.


 
tesseract ©   (2007-12-25 22:30) [23]


> Что за весы? Вопрос серьезный.

Масса-к новая модель (была). Они процы поменяли с Atmel на Philips. Было интересно глянуть, вроде землю они тогда теряли — первая партия была.


 
Ketmar_   (2007-12-25 22:41) [24]

и пошёл разговор на непонятном языке.


 
Германн ©   (2007-12-26 01:00) [25]


> tesseract ©   (25.12.07 22:30) [23]
>
>

А как они по надежности не знаешь? Или это те же CAS, только нашего разлива?


 
turbouser ©   (2007-12-26 01:41) [26]


> Германн ©   (26.12.07 01:00) [25]

Эльбрус видел?


 
Германн ©   (2007-12-26 01:46) [27]


> turbouser ©   (26.12.07 01:41) [26]
>
>
> > Германн ©   (26.12.07 01:00) [25]
>
> Эльбрус видел?
>

Смотря какой, смотря где 🙂


 
turbouser ©   (2007-12-26 01:49) [28]


> <Цитата>
>
> Германн ©   (26. 12.07 01:46) [27]
>
>
> > turbouser ©   (26.12.07 01:41) [26]
> >
> >
> > > Германн ©   (26.12.07 01:00) [25]
> >
> > Эльбрус видел?
> >
>
> Смотря какой, смотря где 🙂

Ну, там баббаяан или как его? Хотя хрен с ним. Ты что, на Эльбрусе Был?


 
Германн ©   (2007-12-26 02:17) [29]


> Ты что, на Эльбрусе Был?
>

Нет. Но рядом был. Видел сию гору. Красиво глядится.

P.S. Рано ещё отмечать.


 
turbouser ©   (2007-12-26 02:21) [30]


>
> Нет. Но рядом был. Видел сию гору. Красиво глядится.
>
> P.S. Рано ещё отмечать.

Ну да… Ну да… Я тоже много где был.


 
Германн ©   (2007-12-26 02:38) [31]


> turbouser ©   (26.12.07 02:21) [30]

Я то как раз «мало» где был. Но надеюсь ещё побывать. 🙂


 
turbouser ©   (2007-12-26 02:55) [32]


> Германн ©   (26.12.07 02:38) [31]
>
>
> > turbouser ©   (26.12.07 02:21) [30]
>
> Я то как раз «мало» где был. Но надеюсь ещё побывать. 🙂

Счастливчик 🙂


 
Германн ©   (2007-12-26 03:05) [33]


> turbouser ©   (26.12.07 02:55) [32]
>
>
> > Германн ©   (26.12.07 02:38) [31]
> >
> >
> > > turbouser ©   (26. 12.07 02:21) [30]
> >
> > Я то как раз «мало» где был. Но надеюсь ещё побывать.
> 🙂
>
> Счастливчик 🙂
> <Цитата>
>
>  

Спать!


 
turbouser ©   (2007-12-26 03:34) [34]


> Германн ©   (26.12.07 03:05) [33]
>
> Спать!

Ну, кому и спать 🙂


 
tesseract ©   (2007-12-26 09:56) [35]


> А как они по надежности не знаешь? Или это те же CAS, только
> нашего разлива?

Печатающие были основной прибылью нашего сервис центра 🙂


 
DVM ©   (2007-12-26 10:33) [36]


> NaRuTo

В наше время проше купить этот прибор, чем делать его.  Это, конечно, если цель — работающий прибор, а не сам процесс его создания.


 
tesseract ©   (2007-12-26 10:40) [37]


> В наше время проше купить этот прибор, чем делать его.

В 14 лет дороговато 20-30 тысяч за осцилограф.


 
DVM ©   (2007-12-26 10:49) [38]


> tesseract ©

Есть много недорогих, ценой 7-8 тыс.
Модели:
c1-55
c1-68
c1-72


 
DVM ©   (2007-12-26 10:50) [39]

А БУ можно и за 1500 руб купить


 
Германн ©   (2007-12-26 18:53) [40]


> tesseract ©   (26. 12.07 09:56) [35]
>
>
> > А как они по надежности не знаешь? Или это те же CAS,
> только
> > нашего разлива?
>
>
> Печатающие были основной прибылью нашего сервис центра :
> -)
>

Намек понял, спасибо.


устройство, принцип работы, какой вариант выбрать

Главная › Новости

Опубликовано: 05.09.2018

Осциллограф — инструмент, который имеется почти у каждого радиолюбителя. Но для начинающих он стоит слишком дорого.

Проблема высокой стоимости решается просто: есть много вариантов изготовления осциллографа.

Компьютер отлично подойдёт для такой переделки, причём его функциональность и внешний вид никак не пострадают.

Устройство и назначение

Принципиальная схема осциллографа сложна для понимания начинающего радиолюбителя, поэтому рассматривать её нужно не целиком, а предварительно разбив на отдельные блоки:

Каждый блок представляет собой отдельную микросхему, или плату .

Сигнал с исследуемого устройства поступает через вход Y на входной делитель, задающий чувствительность измерительного контура. После прохождения предварительного усилителя и линии задержки он попадает на конечный усилитель, который управляет вертикальным отклонением индикаторного луча. Чем выше уровень сигнала — тем больше отклоняется луч. Так устроен канал вертикального отклонения.

Второй канал — горизонтального отклонения, нужен для синхронизации луча с сигналом. Он позволяет удерживать луч в заданном настройками месте.

Без синхронизации луч уплывет за границы экрана.

Синхронизация бывает трёх видов: от внешнего источника, от сети и от исследуемого сигнала. Если сигнал имеет постоянную частоту, то синхронизацию лучше использовать от него. В качестве внешнего источника обычно выступает лабораторный генератор сигналов. Вместо него для этих целей подойдёт смартфон с установленным на него специальным приложением, которое модулирует импульсный сигнал и выводит его в гнездо для наушников.

Осциллографы применяются при ремонте, проектировании и настройке различных электронных устройств. Сюда входят диагностика систем автомобиля, устранение неисправностей в бытовой технике и многое другое.

Осциллограф измеряет:

Уровень сигнала. Его форму. Скорость нарастания импульса. Амплитуду.

Также он позволяет развёртывать сигнал до тысячных долей секунды и просматривать его в мельчайших подробностях.

Большинство осциллографов имеют встроенный частотомер.

Осциллограф, подключаемый через USB

Есть множество вариантов изготовления самодельных USB осциллографов, но не все из них доступны новичкам. Самым простым вариантом будет его сборка из уже готовых комплектующих. Они продаются в радиомагазинах. Более дешёвым вариантом будет купить эти радиодетали в китайских интернет-магазинах, но нужно помнить о том, что купленные в Китае комплектующие могут прийти в неисправном состоянии, а деньги за них возвращают далеко не всегда. После сборки должна получиться небольшая приставка, подключаемая к ПК.

Этот вариант осциллографа имеет самую высокую точность. Если встает проблема, какой осциллограф выбрать для ремонта ноутбуков и другой сложной техники, лучше остановить свой выбор на нём.

Для изготовления понадобятся:

Плата с разведёнными дорожками. Процессор CY7C68013A. Микросхема аналого-цифрового преобразователя AD9288−40BRSZ. Конденсаторы, резисторы, дроссели и транзисторы. Номиналы этих элементов указаны на принципиальной схеме. Паяльный фен для запайки SMD компонентов. Провод в лаковой изоляции сечением 0,1 мм². Тороидальный сердечник для намотки трансформатора. Кусок стеклотекстолита. Паяльник с заземлённым жалом. Припой. Флюс. Паяльная паста. Микросхема памяти EEPROM flash 24LC64. Корпус. USB разъём. Гнездо для подключения щупов. Реле ТХ-4,5 или другое, с управляющим напряжением не более 3,3 В. 2 операционных усилителя AD8065. DC-DC преобразователь.

Собирать нужно по этой схеме:

Обычно для изготовления печатных плат радиолюбители пользуются методом травления. Но сделать таким образом двухстороннюю печатную плату со сложной разводкой самостоятельно не получится, поэтому её нужно заранее заказать на заводе, выпускающем подобные платы.

Для этого нужно отослать на завод чертёж платы, по которому её изготовят. На одном и том же заводе делают разные по качеству платы. Оно зависит от выбранных при оформлении заказа опций.

Для того чтобы получить в итоге хорошую плату, нужно указать в заказе следующие условия:

Толщина стеклотекстолита — не менее 1,5 мм. Толщина медной фольги — не менее 1 OZ. Сквозная металлизация отверстий. Лужение контактных площадок свинецсодержащим припоем.

После получения готовой платы и покупки всех радиодеталей можно приступать к сборке осциллографа.

Первым собирается DC-DC преобразователь, выдающий напряжения +5 и -5 вольт.

Его нужно собрать на отдельной плате и подключить к основной с помощью экранированного кабеля .

Припаивать микросхемы к основной плате нужно аккуратно, не перегревая их. Температура паяльника не должна быть выше трехсот градусов, иначе паяемые детали выйдут из строя.

После установки всех компонентов собирают устройство в подходящий по размеру корпус и подключают к компьютеру USB кабелем. Замыкают перемычку JP1.

Нужно установить и запустить на ПК программу Cypress Suite, перейти во вкладку EZ Console и кликните по LG EEPROM. В появившемся окне выбрать файл прошивки и нажать Enter. Дождаться появления надписи Done, говорящей об успешном завершении процесса. Если вместо неё появилась надпись Error, значит, на каком-то этапе произошла ошибка. Нужно перезапустить прошивальщик и попробовать снова.

После прошивки изготовленный своими руками цифровой осциллограф будет полностью готов к работе.

Вариант с автономным питанием

В домашних условиях радиолюбители обычно пользуются стационарными устройствами. Но иногда возникает ситуация, когда нужно отремонтировать что-то находящееся вдали от дома. В таком случае понадобится портативный осциллограф с автономным питанием.

Перед началом сборки приготовьте следующие комплектующие:

Ненужные Bluetooth наушники или аудиомодуль. Планшет или смартфон на Android. Литий-ионный аккумулятор типоразмера 18650. Холдер для него. Контроллер заряда. Гнездо Jack 2,1 Х 5,5 мм. Разъем для подключения измерительных щупов. Сами щупы. Выключатель. Пластиковая коробочка из-под губки для обуви. Экранированный провод сечением 0,1 мм². Тактовая кнопка. Термоклей.

Нужно разобрать беспроводную гарнитуру и достать из неё плату управления. Отпаять от неё микрофон, кнопку включения и аккумулятор. Отложить плату в сторонку.

Вместо блютус-наушников можно использовать Bluetooth аудиомодуль.

Ножом соскрести с коробочки остатки губки и хорошо почистить её с использованием моющих средств. Подождать, пока она высохнет, и вырезать отверстия под кнопку, выключатель и разъёмы.

Припаять провода к гнёздам, холдеру, кнопке и выключателю. Установить их на свои места и закрепить термоклеем.

Провода нужно соединять так, как показано на схеме:

Расшифровка обозначений:

Холдер. Выключатель. Контакты «BAT + » и «BAT — » . Контроллер заряда. Контакты «IN + » и «IN — » . Разъём Jack 2,1 Х 5,5 мм. Контакты «OUT+ » и «OUT — » . Контакты батареи. Плата управления. Контакты кнопки включения. Тактовая кнопка. Гнездо для щупов. Контакты микрофона.

Далее припаять провода к контроллеру заряда и плате управления, затем поместить их внутрь корпуса и зафиксировать термоклеем. Закрыть коробочку крышкой и защёлкнуть её.

Затем скачать из плеймаркета приложение виртуального осциллографа и установить его на смартфон. Включить блютус модуль и синхронизировать его со смартфоном. Подключить щупы к осциллографу и открыть на телефоне его программную часть.

При касании щупами источника сигнала на экране Android-устройства появится кривая, показывающая уровень сигнала. Если она не появилась, значит, где-то была допущена ошибка.

Следует проверить правильность подключения и исправность внутренних компонентов. Если все в порядке, нужно попробовать запустить осциллограф снова.

Установка в корпус монитора

Этот вариант самодельного осциллографа легко устанавливается в корпус настольного ЖК монитора. Такое решение позволяет сэкономить немного места на вашем рабочем столе.

Для сборки понадобятся:

Компьютерный ЖК монитор. DC-DC инвертор. Материнская плата от телефона или планшета с HDMI-выходом. USB разъём. Кусок HDMI кабеля. Провод сечением 0,1 мм². Тактовая кнопка. Резистор на 1 кОм. Двусторонний скотч.

Встроить своими руками в монитор осциллограф сможет каждый радиолюбитель. Для начала нужно снять с монитора заднюю крышку и найти место для установки материнской платы. После того как определились с местом, рядом с ним нужно вырезать в корпусе отверстия для кнопки и USB разъёма.

Далее выпаять HDMI разъёмы, установленные на плате и в мониторе. Припаять один конец кабеля к контактам на плате монитора. Делать это нужно согласно распиновке:

Второй конец кабеля нужно припаять к плате от планшета. Перед припаиванием каждой жилки прозванивать её мультиметром. Это поможет не перепутать порядок их подключения.

Далее нужно найти на плате монитора точки с постоянным напряжением в 5, 9, 12, 19 или 24 вольта. И припаять к ним провода.

Следующим шагом нужно выпаять с платы планшета кнопку включения и micro USB разъём. К тактовой кнопке и USB гнезду припаять провода и закрепить их в вырезанных отверстиях.

Затем соединить все провода так, как это показано на рисунке, и припаять их:

Поставить перемычку между контактами GND и ID в микро ЮСБ разъёме. Это нужно для перевода USB порта в режим OTG.

Далее необходимо впаять между минусовым и средним контактом батареи резистор. Без этой процедуры материнка не запустится без аккумулятора, а он в мониторе ни к чему.

Нужно приклеить инвертор и материнку от планшета на двусторонний скотч, после чего защёлкнуть крышку монитора.

Подключить к USB порту мышку и нажать кнопку включения. Пока устройство загружается, включить Bluetooth передатчик. Затем нужно синхронизировать его с приёмником . Можно открыть приложение осциллографа и убедиться в работоспособности собранного устройства.

Вместо монитора отлично подойдёт и старый ЖК телевизор, в котором нет Смарт ТВ. Начинка от планшета по своим возможностям превосходит многие Smart TV системы. Не стоит ограничивать её применение одним лишь осциллографом.

Изготовление из аудиокарты

Осциллограф, собранный из внешнего аудиоадаптера, обойдётся всего в 1,5-2 доллара и займёт минимум времени на своё изготовление. По размеру он получится не больше обычной флешки, а по функционалу не уступит своему большому собрату.

Необходимые детали:

USB аудиоадаптер. Резистор на 120 кОм. Штекер mini Jack 3,5 мм. Измерительные щупы.

Нужно разобрать аудиоадаптер, для этого стоит поддеть и расщёлкнуть половинки корпуса.

Выпаять конденсатор C6 и припаять на его место резистор. Затем установить плату обратно в корпус и собрать его.

Следует отрезать от щупов стандартный штекер и припаять на его место мини-джек. Подключить щупы ко звуковому входу аудиоадаптера.

Затем нужно скачать соответствующий архив и распаковать его. Вставить карту в USB разъём.

Осталось самое простое: зайти в Диспетчер устройств и во вкладке «Аудио, игровые и видеоустройства» найти подключённый USB аудиоадаптер. Щёлкнуть по нему правой кнопкой мыши и выбрать пункт «Обновить драйвер».

Что делать дальше, показано на картинках:

Нужно указать путь к папке device из распакованного архива и нажать Enter:

После нажатия на «Далее» произойдёт установка драйверов из указанной папки. Если пропустить этот этап и оставить стандартные драйвера, осциллограф не заработает.

Затем переместить файлы miniscope.exe, miniscope.ini и miniscope.log из архива в отдельную папку. Запустить «miniscope.exe».

Перед использованием программу нужно настроить. Необходимые настройки показаны на скриншотах:

Если коснуться щупами источника сигнала, в окне осциллографа должна появиться кривая:

Таким образом, чтобы превратить аудиоадаптер в осциллограф , нужно приложить минимум усилий. Но стоит помнить, что погрешность такого осциллографа составляет 1-3%, чего явно недостаточно для работы со сложной электроникой. Он отлично подойдёт для начинающего радиолюбителя, а мастерам и инженерам стоит присмотреться к другим, более точным осциллографам.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями! Основы осциллографа

| Руководство по чтению и эксплуатации

Типы волн

Большинство волн можно разделить на следующие типы:

  • Синусоидальные волны.
  • Прямоугольные и прямоугольные волны.
  • Пилообразные и треугольные волны.
  • Формы шагов и импульсов.
  • Периодические и непериодические сигналы.
  • Синхронные и асинхронные сигналы.
  • Сложные волны.

Далее мы рассмотрим каждый из этих типов волн.

Синусоидальные волны

Синусоида является основной формой волны по нескольким причинам. Он обладает гармоничными математическими свойствами: это та же самая форма синусоиды, которую вы, возможно, изучали на уроках тригонометрии.

Напряжение в настенной розетке изменяется по синусоиде. волны

Большинство источников питания переменного тока производят синусоидальные волны (переменный ток означает переменный ток, хотя напряжение также меняется; постоянный ток означает постоянный ток, что означает постоянный ток и напряжение, такие как батарея.) Затухающая синусоида — это особый случай, который вы можете увидеть в цепи, которая колеблется, но со временем затухает.

Квадратные и прямоугольные волны

Прямоугольная волна — еще одна распространенная форма волны. По сути, прямоугольная волна представляет собой напряжение, которое включается и выключается (или становится высоким и низким) через равные промежутки времени. Это стандартная волна для тестирования усилителей. Хорошие усилители увеличивают амплитуду прямоугольной волны с минимальными искажениями.

Телевизионные, радио и компьютерные схемы часто используют прямоугольные волны для синхронизирующих сигналов.Прямоугольная волна похожа на прямоугольную, за исключением того, что высокие и низкие временные интервалы не имеют одинаковой длины. Это особенно важно при анализе цифровых схем.

Пилообразные и треугольные волны

Пилообразные и треугольные волны возникают в схемах, предназначенных для линейного управления напряжением, таких как горизонтальная развертка аналогового осциллографа или растровая развертка телевизора.

Переходы между уровнями напряжения этих волн изменяются с постоянной скоростью.Эти переходы называются рампами.

Ступенчатые и импульсные формы

Такие сигналы, как шаги и импульсы, возникающие редко или непериодически, называются одиночными или переходными сигналами.

Ступенька указывает на внезапное изменение напряжения, похожее на изменение напряжения, которое вы видите при включении выключателя питания.

Импульс указывает на внезапные изменения напряжения, подобные изменениям напряжения, которые вы видите, если включить и снова выключить выключатель питания. Импульс может представлять собой один бит информации, проходящий через компьютерную цепь, или это может быть сбой или дефект в цепи.

Набор импульсов, путешествующих вместе, создает серию импульсов. Цифровые компоненты компьютера взаимодействуют друг с другом с помощью импульсов. Эти импульсы могут быть в форме последовательного потока данных, или несколько сигнальных линий могут использоваться для представления значения на параллельной шине данных. Импульсы также распространены в рентгеновском, радиолокационном и коммуникационном оборудовании.

Периодические и непериодические сигналы

Повторяющиеся сигналы называются периодическими сигналами, а сигналы, которые постоянно изменяются, называются непериодическими сигналами.Неподвижное изображение аналогично периодическому сигналу, в то время как фильм аналогичен непериодическому сигналу.

Синхронные и асинхронные сигналы

Когда между двумя сигналами существует временная связь, эти сигналы называются синхронными. Часы, данные и адресные сигналы внутри компьютера являются примерами синхронных сигналов.

Асинхронные сигналы — это сигналы, между которыми не существует временной зависимости. Поскольку между актом прикосновения к клавише на клавиатуре компьютера и часами внутри компьютера не существует временной корреляции, эти сигналы считаются асинхронными.

Сложные волны

Некоторые формы сигналов сочетают в себе характеристики синусов, прямоугольных, ступенчатых и импульсных сигналов для получения сигналов сложной формы. Информация о сигнале может быть встроена в виде изменений амплитуды, фазы и/или частоты.

Например, хотя сигнал на рис. 6 представляет собой обычный составной видеосигнал, он состоит из множества циклов высокочастотных сигналов, встроенных в низкочастотную огибающую.

В этом примере важно понимать относительные уровни и временные отношения шагов. Чтобы увидеть этот сигнал, вам нужен осциллограф, который улавливает низкочастотную огибающую и смешивает высокочастотные волны с градацией интенсивности, чтобы вы могли видеть их общую комбинацию в виде изображения, которое можно интерпретировать визуально.

Осциллографы с цифровым люминофором (DPO) лучше всего подходят для просмотра сложных волн, таких как видеосигналы, показанные на рис. 6. Их дисплеи предоставляют необходимую информацию о частоте появления или градации интенсивности, которая необходима для понимания формы сигнала. действительно делает.

Некоторые осциллографы могут особым образом отображать определенные типы сложных сигналов. Например, телекоммуникационные данные могут отображаться в виде глазковой диаграммы или диаграммы созвездия:

.

Рисунок 6 : Композитный видеосигнал NTSC является примером сложной волны.

Сигналы цифровых данных телекоммуникаций

могут отображаться на осциллографе в виде особого типа сигнала, называемого глазковой диаграммой. Название происходит от сходства формы волны с серией глаз (рис. 7).

Глазковые диаграммы создаются, когда цифровые данные от приемника оцифровываются и применяются к вертикальному входу, в то время как скорость передачи данных используется для запуска горизонтальной развертки. Глазковая диаграмма отображает один бит или единичный интервал данных со всеми возможными переходами границ и состояниями, наложенными в одном комплексном представлении.

Диаграмма созвездия представляет собой представление сигнала, модулированного с помощью схемы цифровой модуляции, такой как квадратурная амплитудная модуляция или фазовая манипуляция.

Как пользоваться осциллографом: полное руководство по установке

Методы измерения с помощью осциллографа

Вы можете выполнить два основных измерения с помощью осциллографа:

  • Измерение напряжения
  • Измерение времени

Почти все остальные измерения основаны на одном из этих двух фундаментальных методов.

В этом разделе обсуждаются методы использования осциллографа для визуального выполнения измерений на экране осциллографа. Это обычная методика для аналоговых приборов, и она также может быть полезна для быстрой интерпретации показаний цифрового осциллографа.

Обратите внимание, что большинство цифровых осциллографов включают средства автоматизированного измерения, которые упрощают и ускоряют выполнение стандартных задач анализа, повышая тем самым надежность и достоверность ваших измерений. Однако знание того, как выполнять измерения вручную, как описано здесь, поможет вам понять и проверить автоматические измерения.

Измерение напряжения

Напряжение — это количество электрического потенциала, выраженное в вольтах, между двумя точками цепи. Обычно одна из этих точек заземлена (ноль вольт), но не всегда. Напряжения также могут быть измерены от пика к пику. То есть от максимальной точки сигнала до его минимальной точки. Вы должны быть осторожны, чтобы указать, какое напряжение вы имеете в виду. Осциллограф — это прибор для измерения напряжения. После того, как вы измерили напряжение, другие величины можно легко вычислить.Например, закон Ома гласит, что напряжение между двумя точками цепи равно произведению тока на сопротивление. Из любых двух из этих величин можно вычислить третью по формуле, показанной ниже.

Напряжение = Ток x Сопротивление

Еще одной удобной формулой является степенной закон, который гласит, что мощность сигнала постоянного тока равна произведению напряжения на силу тока. Расчеты для сигналов переменного тока более сложны, но суть здесь в том, что измерение напряжения — это первый шаг к вычислению других величин.На рис. 66 показано напряжение одного пика (V p ) и размах напряжения (V p–p ).

Рисунок 66 : Пиковое напряжение (V p ) и размах напряжения (V p-p ).

Самый простой метод измерения напряжения заключается в подсчете количества делений сигнала на вертикальной шкале осциллографа. Регулировка сигнала так, чтобы он покрывал большую часть экрана по вертикали, обеспечивает наилучшие измерения напряжения, как показано на рис. 67.Чем большую площадь дисплея вы используете, тем точнее вы можете прочитать измерение.

Рисунок 67 : Измерьте напряжение на центральной вертикальной линии координатной сетки.

Многие осциллографы оснащены курсорами, позволяющими автоматически выполнять измерения формы сигнала без необходимости подсчета меток на координатной сетке. Курсор — это просто линия, которую вы можете перемещать по дисплею. Две горизонтальные линии курсора можно перемещать вверх и вниз, чтобы ограничить амплитуду сигнала для измерения напряжения, а две вертикальные линии перемещаются вправо и влево для измерения времени.Показания показывают напряжение или время в их положениях.

Измерение времени и частоты

Вы можете производить измерения времени, используя горизонтальную шкалу осциллографа. Измерения времени включают измерение периода и длительности импульсов. Частота обратна периоду, поэтому, как только вы знаете период, частота равна единице, деленной на период. Как и измерения напряжения, измерения времени более точны, когда вы настраиваете часть измеряемого сигнала так, чтобы она покрывала большую область дисплея, как показано на рис. 68.

Рисунок 68 : Измерьте время на центральной горизонтальной линии координатной сетки.

Измерение ширины импульса и времени нарастания

Во многих приложениях важны детали формы импульса. Импульсы могут искажаться и вызывать сбои в работе цифровой схемы, а синхронизация импульсов в последовательности импульсов часто имеет большое значение.

Стандартными измерениями импульса являются время нарастания и длительность импульса. Время нарастания — это время, за которое импульс переходит от низкого к высокому напряжению.Условно время нарастания измеряется от 10% до 90% полного напряжения импульса. Это устраняет любые неравномерности в углах перехода импульса.

Ширина импульса — это время, которое требуется импульсу для перехода от низкого уровня к высокому и обратно к низкому. Обычно ширина импульса измеряется при 50% полного напряжения. На рис. 69 показаны эти точки измерения.

Рисунок 69 : Точки измерения времени нарастания и длительности импульса.

Импульсные измерения часто требуют тонкой настройки запуска.Чтобы стать экспертом в захвате импульсов, вы должны узнать, как использовать задержку запуска и как настроить цифровой осциллограф для захвата данных до запуска, как описано в Главе 4 — Системы осциллографа и элементы управления. Горизонтальное увеличение — еще одна полезная функция для измерения пульса, поскольку она позволяет увидеть мелкие детали быстрого пульса.

Узнайте больше о том, как использовать осциллограф, в Центре обучения осциллографам и загрузите наш плакат «Основы осциллографа» с пошаговыми инструкциями по настройке осциллографа, чтобы повесить его в своей лаборатории. Если вы еще не приобрели осциллограф или хотите обновить его для проведения более сложных тестов, купите осциллографы Tektronix сегодня.

Самодельный осциллограф

— блог Dan’s Workshop

Миниатюрный телевизор, переделанный в осциллограф

Примечания по преобразованию старого компактного телевизора или компьютерного монитора в осциллограф
. Он оказался очень полезным для контроля качества линии и других низкочастотных применений
. Вот изображение прицела, который я построил, когда мне было 15 лет.Это был
портативный черно-белый телевизор с диагональю 9 дюймов. Он был очень ограничен, луч
отклонялся только в положительную сторону. Это означает, что видимой была только половина сигналов ac
. Высокий объект, частично закрывающий экран
, — это силовой транзистор отклонения (был только один). Схема предусилителя
для схемы отклонения была построена на беспаечной макетной плате Radio Shack
. Раньше я подключал его к своей стереосистеме и смотрел
танцующие волновые формы звука. Это единственная фотография самодельного о-скопа
, но я также переделал несколько компьютерных мониторов
.

Внимание!!! Пожалуйста, обрати внимание!!! Внутри телевизоров высокое напряжение! Будьте предельно осторожны с
! Мой совет: никогда не лезьте в устройство, пока оно
подключено к розетке, если только вы не уверены в том, что делаете! Я не несу никакой ответственности за риски, которые вы принимаете в соответствии с планами,
изложенными ниже. Не все телевизоры и компьютерные мониторы одинаковы, поэтому
эти планы являются лишь примерами того, как вы можете это сделать.

Внутри корпуса телевизора или компьютерного монитора вы найдете
заднюю часть кинескопа, узел катушки ярма.Как только вы его найдете,
обратите внимание на зажим, которым он крепится к кинескопу. Вам нужно будет
ослабить этот зажим и повернуть катушку на 90 градусов либо по часовой стрелке, либо
против часовой стрелки, в зависимости от того, в каком направлении вертикальная развертка станет
горизонтальной разверткой слева направо.

 

Шаг первый, идентификация компонентов

После того, как это будет сделано, вы можете снова затянуть зажим, если хотите, но имейте в виду
, что вы можете немного отрегулировать это, чтобы луч
проходил по прямой линии через экран.Теперь схема вертикального отклонения
является схемой горизонтального отклонения.

 

Шаг второй, поворот катушки ярма на 90 градусов

Теперь необходимо отсоединить старую схему горизонтального отклонения от
катушки ярма и, возможно, снабдить ее «фиктивной» катушкой, чтобы она
продолжала работать. (Некоторые системы требуют этого для работы высоковольтного генератора
.) После того, как вы создадите новую схему отклонения, вы
соедините ее с катушкой ярма для того, что теперь является осью вертикального отклонения
.

 

Шаг третий, сохранение оригинальной схемы привода

Этот шаг предназначен для цепи синхронизации. Осциллограф должен синхронизировать развертку 90 163 с нарастающим или спадающим фронтом тестируемого сигнала, чтобы 90 163 кривая не скользила по экрану и не бегала по экрану. Вам нужно, чтобы 90 163 нашла провод, который служил вертикальной синхронизацией. . Если вы преобразовываете
монохромный компьютерный монитор TTL, как это сделал я, то это
действительно легко сделать.На печатной плате, скорее всего, будет провод
, идущий от сигнального кабеля с маркировкой «VSYNC».
Найдите этот провод или его дорожку на печатной плате и прикрепите провод к нему
, чтобы вы могли подключить его к новой цепи отклонения.

 

Шаг четвертый, поиск цепи вертикальной синхронизации

Вот схема новой цепи отклонения. Это схема
, которую большинство из вас искало на этом сайте. Вот значения компонентов
: R1, R2 — 10k 1/4 ватта, а R3 и резистор на
INP- — резисторы 100k 1/4 ватта.R4 и R5 — взрывозащищенные резисторы, установленные на радиаторе
, номиналом 50 Вт и сопротивлением 5 Ом каждый. Q1
и Q2 — npn-транзисторы Дарлингтона ТО-3 типа 2N6578. Здесь можно использовать любой тип
, если он имеет npn и может выдерживать 15 ампер и 120
Вт или около того. L1 — это катушка ярма, которая отклонялась по горизонтали, но с
, когда вы поворачивали катушку, она отклонялась по вертикали. Q3 представляет собой небольшой переключающий транзистор npn
типа 2N2222, хотя здесь можно было бы использовать и множество других
.Подключите SYNC к схеме вертикальной синхронизации телевизора. Будьте предельно осторожны при обнаружении этого соединения.

Внимание!!! Соединения inp+ и inp- очень чувствительны. Вам нужно будет изменить значения r3 и резистора на входе
на более высокие значения
для более высоких тестируемых напряжений. Эта схема очень проста; Я
улучшаю его там, где это необходимо, чтобы предоставить необходимую мне информацию из тестируемой схемы
. Он может быть дополнен операционными усилителями и другими схемами
, чтобы сделать его более точным и удобным для пользователя. Удачи!

Я хотел бы получить отзывы от тех из вас, кто строит на основе этих планов
. Кроме того, дайте мне знать любую дополнительную информацию, которая вам нужна. Заранее спасибо.

Шаг пятый, создание новой горизонтальной схемы привода

Используйте свой компьютер как осциллограф

Как энтузиаст электроники или любитель, вы, вероятно, мечтаете об осциллографе, чтобы проверить эти неуловимые формы сигналов в вашем усилителе или радиоприемнике. Однако стоимость отпугивает. Достаточно хороший осциллограф обойдется вам в несколько сотен долларов, если только вы не купите подержанный экземпляр или не купите его на блошином рынке.

Однако надежда еще есть. Поскольку у вас, вероятно, есть ПК, все аппаратное обеспечение, необходимое для отображения осциллограмм, уже доступно для вас.

Использование ПК в качестве осциллографа

Теперь вам требуется программное обеспечение, которое позволит вашему ПК работать в качестве осциллографа; Вы можете приобрести это у Zelscope. Если у вас есть ПК с быстрым процессором, около 1 ГБ ОЗУ, около 1 МБ свободного места на жестком диске и хотя бы одна 32-разрядная звуковая карта, вы готовы превратить свой ПК в осциллограф.Вы даже можете использовать свой компьютер в качестве анализатора спектра.

Для подключения щупов осциллографа и подачи тестового сигнала на ПК потребуется дополнительное аппаратное обеспечение.

Вы можете собрать свой собственный, следуя инструкциям на сайте Zelscope, или купить готовый интерфейс. В качестве зондов можно использовать обычные коаксиальные кабели RG-58.

На конце зонда коаксиального кабеля могут быть зажимы типа «крокодил», а на конце коаксиального кабеля, который подключается к внешнему блоку электроники, может быть разъем BNC.

С таким простым устройством можно многое сделать. Вы получаете до двух дорожек с полосой пропускания от 10 Гц до 20 кГц, частотой дискретизации от 11 кГц до 44 кГц и сбором данных от 8 до 16 бит (все зависит от вашей звуковой карты).

База времени составляет от 5 с до 10 мкс с регулируемыми триггерами, двумя независимыми курсорами, прямым считыванием частоты и считыванием времени и разности напряжений.

Комбинация Zelscope и ПК в качестве недорогого осциллографа может помочь в настройке аудиосхем, проведении измерений в физических экспериментах, настройке музыкальных инструментов, устранении неполадок в цифровых схемах и выполнении многих других задач.Одним из ограничений является то, что вы не можете воспринимать или отображать сигналы постоянного тока, поскольку звуковая карта ПК имеет емкостную связь.

В режиме анализатора спектра можно отображать амплитуду и/или фазу.

Помимо отображения осциллограмм, вы можете сохранять снимки экрана, выполнять функции копирования и вставки файлов данных, сохранять видимые трассы в виде текстовых файлов и делать распечатки.

Теперь ваш компьютер можно использовать и как регистратор данных. Что делать, если вас не устраивает только осциллограф или анализатор спектра в вашем арсенале?

Возможно, вы захотите добавить генератор сигналов и измеритель ZRLC, для чего вам понадобится визуальный анализатор. Для тех, кто ищет что-то более профессиональное и готов потратиться, у Pico есть множество подобных гаджетов.

4.14: ПК-осциллограф — Workforce LibreTexts

ЧАСТИ И МАТЕРИАЛЫ

  • IBM-совместимый персональный компьютер со звуковой картой, работающий под управлением Windows 3.1 или выше
  • Программное обеспечение Winscope, бесплатно загружаемое из Интернета
  • Электронная «клавиатура» (музыкальная)
  • «Моно» (не стерео) штекер наушников для клавиатуры
  • «Моно» (не стерео) разъем для наушников для входа микрофона звуковой карты компьютера
  • Потенциометр 10 кОм

Программа Winscope, которую я использовал, была написана Dr.Константин Зельдович, для бесплатного личного и академического использования. Он отображает формы сигналов на экране компьютера в ответ на сигналы напряжения переменного тока, интерпретируемые входом микрофона звуковой карты. Аналогичная программа под названием Oscope сделана для операционной системы Linux. Если у вас нет доступа ни к одному из программ, вы можете использовать утилиту «звукозапись», которая входит в состав большинства версий Microsoft Windows, для отображения грубых волновых форм.

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ

Уроки электрических цепей , том 2, глава 7: «Сигналы переменного тока смешанной частоты»

Уроки по электрическим цепям , том 2, глава 12: «Схемы измерения переменного тока»

ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ

  • Использование компьютера
  • Основная функция осциллографа

СХЕМА


ИЛЛЮСТРАЦИЯ


ИНСТРУКЦИИ

Осциллограф является незаменимым измерительным прибором для студентов и профессионалов в области электроники.Ни одна серьезная лаборатория электроники не может обойтись без одного (или двух!). К сожалению, коммерческие осциллографы, как правило, дороги, и практически невозможно спроектировать и построить собственный без другого осциллографа для устранения неполадок! Однако звуковая карта персонального компьютера способна «оцифровывать» низковольтные сигналы переменного тока в диапазоне от нескольких сотен до нескольких тысяч герц с приличным разрешением, и доступно бесплатное программное обеспечение для отображения этих сигналов в форме осциллографа на экран компьютера.Поскольку большинство людей либо имеют персональный компьютер, либо могут приобрести его дешевле, чем осциллограф, это становится реальной альтернативой для экспериментатора с ограниченным бюджетом.

Одно слово предостережения: вы можете серьезно повредить оборудование вашего компьютера, если на микрофонный вход звуковой карты подаются сигналы чрезмерного напряжения! Напряжение переменного тока, создаваемое музыкальной клавиатурой, слишком низкое, чтобы повредить компьютер через звуковую карту, но другие источники напряжения могут быть опасны для здоровья вашего компьютера. Используйте этот «осциллограф» на свой страх и риск!

Используя расположение клавиатуры и разъема, описанное в предыдущем эксперименте, подключите выход клавиатуры к внешним клеммам потенциометра 10 кОм. Припаяйте два провода к точкам соединения на входе микрофона звуковой карты, чтобы у вас был набор «щупов» для «осциллографа». Подсоедините эти щупы к потенциометру: между средней клеммой (скребком) и любой из крайних клемм.

Запустите программу Winscope и щелкните значок «стрелка» в верхнем левом углу (он похож на стрелку «воспроизведение», которую можно увидеть на кнопках управления магнитофоном и проигрывателем компакт-дисков).Если вы нажмете клавишу на музыкальной клавиатуре, вы должны увидеть какую-то форму волны, отображаемую на экране. Выберите «панфлейту» или какой-либо другой флейтоподобный тембр на музыкальной клавиатуре для получения наилучшей формы синусоиды. Если компьютер отображает форму волны, которая выглядит как прямоугольная волна, вам необходимо отрегулировать потенциометр для сигнала с меньшей амплитудой. Почти любая форма волны будет «обрезана» до прямоугольной формы, если она превышает предел амплитуды звуковой карты.

Протестируйте «голоса» различных инструментов на музыкальной клавиатуре и отметьте различные формы волн.Обратите внимание, насколько сложны некоторые формы волны по сравнению с голосом панфлейты. Поэкспериментируйте с различными элементами управления в окне Winscope, отмечая, как они изменяют внешний вид сигнала.

В качестве тестового прибора этот «осциллограф» весьма никудышный. У него почти нет возможности производить точные измерения напряжения, хотя его точность частоты на удивление хороша. Он очень ограничен в диапазоне напряжения и частоты, которые он может отображать, что относит его к анализу звуковых тонов низкого и среднего диапазона.Мне не удалось заставить «осциллограф» отображать хорошие прямоугольные волны, по-видимому, из-за его ограниченной частотной характеристики. Кроме того, конденсатор связи, обнаруженный во входных цепях микрофона звуковой карты, не позволяет ему измерять постоянное напряжение: это как если бы функция «связь по переменному току» обычного осциллографа была включена.

Несмотря на эти недостатки, он полезен в качестве демонстрационного инструмента, а также для начальных исследований в области анализа сигналов для начинающих изучать электронику.Для тех, кто заинтересован, есть несколько адаптеров осциллографов профессионального качества, изготовленных для персональных компьютеров, производительность которых намного выше, чем у звуковой карты, и они обычно продаются по более низкой цене, чем полноценный автономный осциллограф (около 400 долларов США). 2002 год). Radio Shack продает один, сделанный Velleman, номер по каталогу 910-3914. Использование компьютера в качестве средства отображения дает много преимуществ, не последним из которых является возможность легко сохранять изображения осциллограмм в виде цифровых файлов.

Как подключить осциллограф InfiniiVision напрямую к ПК через интерфейс LAN?

Чтобы установить двухточечное подключение к локальной сети, вам потребуется либо ПК с сетевым адаптером Auto-MDIX, либо перекрестный (не прямой) кабель локальной сети. Адаптеры Auto-MDIX автоматически настраивают соединения «точка-точка» без использования перекрестных кабелей. Если на вашем ПК есть адаптер Auto-MDIX, вы можете использовать более распространенный прямой кабель.

Чтобы установить соединение, выполните следующие действия:

  1. Установите Keysight IO Libraries Suite на свой ПК — нажмите здесь IO Libraries Suite.
  2. Подключите компьютер к осциллографу с помощью соответствующего кабеля локальной сети, как указано выше.
  3. Если ваш компьютер настроен на «Получить IP-адрес автоматически», он должен присвоить себе IP-адрес в виде 169.254.xxx.xxx при загрузке или при отключении и последующем включении интерфейса вручную. Вы можете подтвердить этот IP-адрес, введя команду ipconfig в командной строке ( Start | Run | cmd (Enter) в Windows XP и Vista).
  4. На прицеле нажмите Utility | Ввод/вывод | Настройки локальной сети | Конфигурация . Убедитесь, что выбран AutoIP . Ничего страшного, если будут выбраны и другие элементы. Нажмите Применить . В течение нескольких минут область должна присвоить себе IP-адрес, который также имеет форму 169.254.xxx.xxx. Когда вы увидите этот IP-адрес, перейдите к следующему шагу.
  5. На этом этапе вы можете захотеть подтвердить, что ПК может видеть область, отправив команду ping из командной строки (например,грамм. пинг 169.254.254.254 ).
  6. На ПК запустите Keysight Connection Expert (под Start | ( All ) Programs | Keysight IO Libraries Suite .
  7. Щелкните правой кнопкой мыши интерфейс LAN и выберите Добавить прибор .
  8. Под Auto Find вы можете увидеть, что область действия появляется сразу. Если нет, нажмите Найти еще раз . Когда вы найдете область, нажмите OK .
  9. Теперь вы можете подключиться к осциллографу через IntuiLink или из собственного приложения, используя адрес VISA , который Keysight Connection Expert отображает для осциллографа.

Узнайте больше об осциллографах Keysight

Программное обеспечение осциллографа для ПК — Хобби пайка и сборка электроники



Winscope

Winscope — это программа для осциллографа для Windows, использующая вход звуковой карты, поэтому она отлично работает с аппаратным буфером осциллографа.Первоначально он был написан для Windows 95, но я могу убедиться, что он работает в Windows 10. Последняя версия, которую мне удалось найти, — V.2.51. Это также бесплатно.

Это двойной осциллограф с анализатором спектра, если вы используете оба канала на звуковой карте. С полосой пропускания от 20 Гц до 20 кГц после установки он довольно прост в использовании. Кнопки в верхней части используются для установки диапазона.

Первая кнопка выбирает воспроизведение, которое запускает отображение сигнала в реальном времени. Вторая приостанавливает его, следующие две кнопки выбирают одиночную и двойную трассировку.После этого находится кнопка выбора X Y.

Несмотря на то, что Winscope базовый, он может создавать шаблоны Лиссажу в режиме X Y, осциллограмму «укажи и щелкни» и функции измерителя спектра. Плюс измерение коэффициента взаимной корреляции и эмуляция трубки хранения. Я не уверен, сколько из более поздних функций вы на самом деле сделали бы в рамках этой спецификации, но если вы хотите поиграть с этими функциями, они для вас.

Одно из обнаруженных мной ограничений заключалось в том, что вы можете выбрать только две скорости сканирования, 50 мс и 5 мс, но в целом это работает, это бесплатно и позволяет использовать ваш ПК или ноутбук в качестве основного осциллографа.Программу для Winscope v.2.51 можно скачать здесь.


Scope

Scope — более сложная программа осциллографа звуковой карты. Его можно использовать бесплатно для частного и некоммерческого использования, но он не является бесплатным. Scope V1.46 — это последняя версия, которую можно загрузить с сайта авторов Christian Zeitnitz здесь.

Scope также будет работать на Windows 10. Он также очень прост в эксплуатации, на этот раз есть смоделированные кнопки и ручки управления, он выглядит как традиционный осциллограф.Опять же, полоса пропускания, очевидно, ограничена из-за звуковой карты, но будет достаточно для большинства аудиоприменений, от примерно 20 Гц до примерно 20 кГц. Он имеет кнопки запуска и остановки, а скорость сканирования полностью регулируется, в отличие от Winscope. Он также будет работать в полноэкранном режиме, чего еще не может сделать Winscope.

Вы можете использовать два канала, если ваша звуковая карта поддерживает это. Они имеют четкий зеленый и красный цвет, чтобы избежать путаницы. Программное обеспечение Scope имеет довольно сложные параметры запуска, а также функции графика X Y и частоты, если вы хотите взглянуть на что-то более сложное.

Он также оснащен двойным генератором сигналов, который может создавать волны различной формы и полностью изменять частоту от 10 Гц до 10 кГц. Это также можно прокрутить, и вы можете отсоединить его и показать в другом окне, если вы вносите коррективы. Это особенно полезно, поскольку вам не нужно постоянно переключаться между режимами.


Zelscope

Еще одна программа-осциллограф для Windows. С этим программным обеспечением вы получаете четырнадцатидневный пробный период, после чего вам придется его купить, если вы хотите продолжить его использование.Это довольно дешево, хотя в $ 9,95. К сожалению, хотя программа установлена ​​на Windows 10, при попытке запустить ее я получил сообщение «В целях безопасности эта программа не будет запускаться, пока активны системные отладчики. Пожалуйста, удалите или отключите системный отладчик, прежде чем пытаться снова запустить эту программу».

Без каких-либо очевидных способов запуска или прогресса я удалил программу. Это то, что я понял, к сожалению.



Лучшее программное обеспечение для осциллографов для ПК

Есть несколько других программ для превращения вашего ПК или ноутбука в осциллограф, таких как Cobracom oscilloscope и xoscillo, на которые я еще не успел взглянуть. но, честно говоря, осциллограф звуковой карты не так много может сделать из-за ограничений звуковой карты.

Это означает, что вы получите только ограниченную полосу пропускания, и, учитывая, насколько хороша программа Scope V1.46, я с удовольствием ею воспользуюсь. Он делает все, что я действительно мог ожидать от бесплатного программного обеспечения осциллографа для ПК, и даже немного больше.

Если вам нужно что-то намного лучше, чем осциллограф звуковой частоты, ознакомьтесь с руководством покупателя.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.