Cum se face un osciloscop dintr-un computer. Osciloscop digital USB de la un computer. Diagrama și descrierea. Osciloscop pe computer: software

Destul de des în În ultima vremeÎn loc să facă, de exemplu, un osciloscop de la un computer, mulți oameni preferă să cumpere pur și simplu un osciloscop digital USB. Cu toate acestea, după ce ați navigat pe piață, puteți vedea că osciloscoapele bugetare încep de fapt de la aproximativ 250 USD. Și echipamentele mai serioase chiar au un preț de câteva ori mai mare.

Pentru acele persoane care nu sunt mulțumite de acest cost este mai relevant să faci un osciloscop de pe un computer, mai ales că îți permite să rezolvi un număr mare de probleme.

Ce ar trebui să folosesc?

Una dintre cele mai bune opțiuni este programul Osci, care are o interfață similară cu un osciloscop standard: pe ecran există o grilă standard cu care puteți măsura independent durata sau amplitudinea.

Unul dintre dezavantajele acestui utilitar este că este oarecum instabil. În timpul funcționării sale, programul se poate bloca uneori, iar pentru a-l reseta mai târziu, va trebui să utilizați un dispozitiv specializat. Gestionar de sarcini. Cu toate acestea, toate acestea sunt compensate de faptul că utilitarul are o interfață familiară, este destul de convenabil de utilizat și este, de asemenea, destul de diferit o cantitate mare funcții care vă permit să realizați un osciloscop cu drepturi depline de pe un computer.

Pe o notă

Merită remarcat imediat faptul că aceste programe includ un generator specializat de joasă frecvență, dar utilizarea acestuia nu este recomandată, deoarece încearcă să regleze complet independent funcționarea driverului plăcii audio, ceea ce poate provoca oprirea ireversibilă a sunetului. Dacă încercați să îl utilizați, asigurați-vă că aveți propriul punct de restaurare sau că aveți posibilitatea de a face o copie de rezervă sistem de operare. Cel mai cea mai bună opțiune Cum să faci un osciloscop de pe un computer cu propriile mâini este să descărcați un generator normal, care se află în " Materiale suplimentare».

"Avangardă"

„Avangard” este o utilitate casnică care nu are o rețea de măsurare standard și familiară și, de asemenea, are un ecran prea mare pentru a face capturi de ecran, dar, în același timp, oferă posibilitatea de a utiliza un voltmetru încorporat de valori de amplitudine. , precum și un contor de frecvență. Acest lucru vă permite să compensați parțial dezavantajele menționate mai sus.

După ce ați realizat un astfel de osciloscop de la un computer cu propriile mâini, puteți întâlni următoarele: la niveluri scăzute de semnal, atât frecvențametrul, cât și voltmetrul pot distorsiona foarte mult rezultatele, totuși, pentru radioamatorii începători care nu sunt obișnuiți să perceapă diagramele. în volți sau milisecunde pe diviziune, această utilitate va fi destul de acceptabil. O altă funcție utilă este că puteți efectua calibrarea complet independentă a celor două scale existente ale voltmetrului încorporat.

Cum va fi folosit?

Deoarece circuitele de intrare ale plăcii audio au un condensator de izolare specializat, computerul ca osciloscop poate fi utilizat numai cu intrare închisă. Adică doar componenta variabilă a semnalului va fi observată pe ecran, totuși, cu oarecare îndemânare, folosind aceste utilități se va putea măsura și nivelul componentei constante. Acest lucru este destul de relevant dacă, de exemplu, timpul de numărare al unui multimetru nu face posibilă înregistrarea unei anumite valori a tensiunii de amplitudine pe un condensator, care este încărcat printr-un rezistor mare.

Limita inferioară de tensiune este limitată de nivelurile de zgomot și de fond și este de aproximativ 1 mV. Limita superioară este limitată doar de parametrii divizorului și poate ajunge chiar la câteva sute de volți. Gama de frecvență este direct limitată de capacitățile plăcii audio în sine și pentru dispozitive bugetare variază de la aproximativ 0,1 Hz la 20 kHz.

Desigur, în acest caz avem în vedere un dispozitiv relativ primitiv. Dar dacă nu aveți ocazia, de exemplu, să utilizați un osciloscop USB (ataș la un computer), atunci utilizarea acestuia este destul de optimă.

Un astfel de dispozitiv vă poate ajuta să reparați diverse echipamente audio și, de asemenea, poate fi folosit exclusiv pentru scopuri educationale, mai ales dacă îl suplimentezi cu un generator virtual de joasă frecvență. În plus, un program de osciloscop pentru computer vă va permite să salvați un complot pentru a ilustra anumite materiale sau pentru a fi postat pe Internet.

Schema electrica

Dacă aveți nevoie de un atașament pentru computer (osciloscop), atunci realizarea unuia va fi ceva mai dificilă. Pe acest moment Puteți găsi un număr destul de mare pe Internet diverse scheme astfel de dispozitive și pentru construcție, de exemplu, osciloscop cu două canale va trebui să le duplicați. Utilizarea unui al doilea canal este adesea relevantă dacă trebuie să comparați două semnale sau dacă un atașament de computer (osciloscop) va fi folosit și cu o conexiune de sincronizare externă.

In marea majoritate a cazurilor, circuitele sunt extrem de simple, dar in acest fel puteti asigura independent o gama destul de larga de tensiuni disponibile pentru masurare, folosind un numar minim de componente radio. În acest caz, un atenuator, care este construit conform schemei clasice, ar necesita să utilizați rezistențe specializate de înalți ohmi, iar rezistența sa de intrare s-ar schimba constant dacă intervalul este comutat. Din acest motiv, veți experimenta anumite limitări în utilizarea cablurilor standard pentru osciloscop, care sunt proiectate pentru o impedanță de intrare de cel mult 1 mOhm.

Oferim securitate

Pentru a intrare de linie Placa audio a fost protejată de posibilitatea expunerii accidentale la înaltă tensiune pot fi instalate în paralel diode zener specializate.

Folosind rezistențe puteți limita curentul diodelor zener. De exemplu, dacă intenționați să utilizați osciloscopul (generatorul) computerului pentru a măsura o tensiune de aproximativ 1000 de volți, atunci în acest caz puteți utiliza două rezistențe de un watt sau una de doi wați ca rezistență. Ele diferă unul de celălalt nu numai prin puterea lor, ci și prin ce tensiune în ele este maxim admisibil. De asemenea, este de remarcat faptul că în acest caz veți avea nevoie de un condensator, pe cât posibil. valoare admisibilă pentru care este 1000 volți.

Atenţie!

Adesea este necesar să ne uităm inițial la componenta variabilă a unei amplitudini relativ mici, care, în același timp, poate diferi de o componentă constantă destul de mare. În acest caz, pe ecranul unui osciloscop cu o intrare închisă, poate exista o situație în care nu veți vedea nimic în afară de componenta de tensiune alternativă.

Selectarea rezistențelor divizor de tensiune

Datorită faptului că destul de des radioamatorii moderni întâmpină anumite dificultăți în găsirea rezistențelor de precizie, se întâmplă adesea să fie nevoiți să folosească dispozitive standard aplicație largă, care va trebui ajustată cu precizie maximă, deoarece altfel nu va fi posibilă realizarea unui osciloscop de la un computer.

În majoritatea cazurilor, rezistențele de înaltă precizie sunt de câteva ori mai scumpe decât cele convenționale. Mai mult, astăzi sunt vândute cel mai adesea în 100 de bucăți o dată și, prin urmare, achiziția lor nu poate fi întotdeauna numită recomandabilă.

Trimmere

În acest caz, fiecare braț al divizorului este format din două rezistențe, dintre care unul este constant, în timp ce al doilea este reglat. Dezavantajul acestei opțiuni este volumul ei, cu toate acestea, precizia este limitată doar de parametrii disponibili pe care dispozitivul de măsurare are.

Selectarea rezistențelor

A doua opțiune de a face un computer să acționeze ca un osciloscop este de a selecta perechi de rezistențe. Precizia în acest caz este asigurată prin utilizarea perechilor de rezistențe din două seturi cu o răspândire destul de mare. Lucrul important aici este să faceți inițial o măsurătoare amănunțită a tuturor dispozitivelor și apoi să selectați perechi a căror sumă de rezistențe este cea mai potrivită pentru circuitul pe care îl rulați.

Este demn de remarcat faptul că această metodă specială a fost utilizată la scară industrială pentru a regla rezistențele divizorului pentru legendarul dispozitiv TL-4. Înainte de a face un osciloscop de pe un computer cu propriile mâini, trebuie să studiați posibilele dezavantaje ale unui astfel de dispozitiv. În primul rând, putem observa intensitatea travaliului, precum și nevoia de utilizare cantitate mare rezistențe. La urma urmei, cu cât lista de dispozitive pe care le utilizați este mai lungă, cu atât acuratețea finală a măsurătorilor va fi mai mare.

Montarea rezistențelor

Este de remarcat faptul că reglarea rezistențelor prin îndepărtarea unei părți a peliculei este uneori folosită astăzi chiar și în industria modernă, adică un osciloscop este adesea realizat de la un computer (USB sau altcineva) în acest fel.

Cu toate acestea, merită imediat remarcat faptul că, dacă intenționați să ajustați rezistențele de înaltă rezistență, atunci în acest caz filmul rezistiv nu trebuie tăiat în niciun caz. Chestia este că în astfel de dispozitive se aplică pe o suprafață cilindrică în formă de spirală, așa că tăierea trebuie făcută cu mare atenție pentru a preveni posibilitatea ruperii lanțului.

Dacă faceți un osciloscop de la un computer cu propriile mâini, atunci pentru a regla rezistențele acasă, trebuie doar să utilizați cel mai simplu șmirghel „zero”.

1. Inițial, de la rezistorul care are o rezistență mai mică cunoscută, trebuie să îndepărtați cu grijă stratul protector de vopsea.
2. După aceasta, ar trebui să lipiți rezistența la capete, care va fi lipită de multimetru. Efectuând mișcări atente cu șmirghel, rezistența rezistenței este adusă la o valoare normală.
3. Acum că rezistența este în sfârșit reglată, zona tăiată trebuie acoperită cu un strat suplimentar de lac sau adeziv de protecție specializat.

În acest moment, această metodă poate fi numită cea mai simplă și cea mai rapidă, dar în același timp vă permite să obțineți rezultate bune, ceea ce o face optimă pentru a lucra acasă.

Ce să ia în considerare?

Există mai multe reguli care trebuie urmate în orice caz dacă intenționați să efectuați o astfel de muncă:

• Computerul pe care îl utilizați trebuie să fie împământat în mod fiabil.
• În niciun caz nu trebuie să înființați un fir de împământare într-o priză. Este conectat printr-o carcasă specializată a conectorului de intrare de linie la carcasă unitate de sistem. În acest caz, indiferent dacă ați lovit zero sau fază, nu veți experimenta un scurtcircuit.

Cu alte cuvinte, doar un fir care se conectează la un rezistor, care este situat în circuitul adaptorului și are un rating de 1 megaohm, poate fi conectat la priză. Dacă încercați să conectați un cablu care se conectează la carcasă la rețea, atunci în aproape toate cazurile acest lucru duce la cele mai neplăcute consecințe.

Dacă veți folosi un osciloscop Avangard, atunci în timpul procesului de calibrare ar trebui să selectați scara voltmetrului „12,5”. După ce vedeți tensiunea de rețea pe ecran, va trebui să introduceți valoarea 311 în fereastra de calibrare. Este de remarcat faptul că voltmetrul ar trebui să vă arate un rezultat de 311 mV sau ceva apropiat.

Printre altele, nu uitați că forma de undă a tensiunii în rețelele electrice moderne diferă de cea sinusoidală, deoarece astăzi aparatele electrice sunt produse cu surse de alimentare comutatoare. Din acest motiv, va trebui să vă concentrați nu doar pe curba vizibilă, ci și pe continuarea ei sinusoidală.

Cum să asamblați cel mai simplu adaptor pentru un osciloscop virtual software, potrivit pentru utilizare în repararea și configurarea echipamentelor audio.

Despre osciloscoapele virtuale.

Odată am avut o idee corectă: să vând un osciloscop analog și să cumpăr un osciloscop digital USB pentru a-l înlocui. Dar, după ce am rătăcit pe piață, am descoperit că cele mai ieftine osciloscoape „încep” de la 250 de dolari, iar recenziile despre ele nu sunt foarte bune. Dispozitivele mai serioase costă de câteva ori mai mult.

Așadar, am decis să mă limitez la un osciloscop analog și pentru a construi o diagramă pentru site, să folosesc un osciloscop virtual.

Am descărcat mai multe osciloscoape software din rețea și am încercat să măsoare ceva, dar nu a ieșit nimic bun, deoarece fie nu a fost posibilă calibrarea dispozitivului, fie interfața nu era potrivită pentru capturi de ecran.

Renunțasem deja la această problemă, dar când căutam un program care să măsoare răspunsul în frecvență, am dat peste pachetul software „AudioTester”. Nu mi-a plăcut analizorul din acest kit, dar osciloscopul Osci (în continuare îl voi numi „AudioTester”) s-a dovedit a fi potrivit.
Acest dispozitiv are o interfață similară cu un osciloscop analog convențional, iar ecranul are o grilă standard care vă permite să măsurați amplitudinea și durata.

Dezavantajele includ o anumită instabilitate a muncii. Programul se blochează uneori (când rulează mai multe procese simultan) și pentru a-l reseta trebuie să apelezi la Sarcină de ajutor Administrator Dar toate acestea sunt compensate de interfața familiară, ușurința de utilizare și unele foarte caracteristici utile, pe care nu l-am văzut în niciun alt program de acest tip.

Atenţie!

Pachetul software AudioTester include un generator de joasă frecvență. Nu recomand să îl folosiți deoarece încearcă să gestioneze driverul plăcii audio în sine, ceea ce poate duce la sunetul dezactivat atunci când rulează pe XP. Dacă decideți să îl utilizați, aveți grijă de un punct de restaurare sau de o copie de rezervă a sistemului de operare. Dar, este mai bine să descărcați un generator normal din „Materiale suplimentare”.

O alta program interesant osciloscop virtual "Avangrad" a scris compatriotul nostru O.L Zapisnykh.
Acest program nu are grila obișnuită de măsurare, iar ecranul este prea mare pentru a face capturi de ecran, dar are încorporat un voltmetru de amplitudine și un frecvență, care compensează parțial dezavantajul de mai sus.
Parțial pentru că la niveluri scăzute de semnal atât voltmetrul, cât și frecvențametrul încep să mintă mult.
Cu toate acestea, pentru un radioamator începător care nu este obișnuit să perceapă diagrame în Volți și milisecunde pe diviziune, acest osciloscop poate fi destul de potrivit. Alte proprietate utilă Osciloscopul Avangard – capacitatea de a calibra independent cele două scale existente ale voltmetrului încorporat.

Deci, voi vorbi despre cum să construiți un osciloscop de măsurare bazat pe programele AudioTester și Avangard. Desigur, pe lângă aceste programe, veți avea nevoie și de orice placă audio încorporată sau separată, la cel mai mic buget.

De fapt, toată munca se reduce la realizarea unui divizor de tensiune (atenuator) care ar acoperi o gamă largă de tensiuni măsurate. O altă funcție a adaptorului propus este de a proteja intrarea plăcii audio de deteriorare atunci când tensiunea înaltă intră în contact cu intrarea.

Date tehnice și domeniul de aplicare.

Deoarece există un condensator de izolare în circuitele de intrare ale plăcii audio, osciloscopul poate fi utilizat numai cu o „intrare închisă”. Adică doar componenta variabilă a semnalului poate fi observată pe ecranul acestuia. Cu toate acestea, cu ceva pricepere, folosind osciloscopul AudioTester puteți măsura și nivelul componentei DC. Acest lucru poate fi util, de exemplu, atunci când timpul de citire a multimetrului nu vă permite să înregistrați valoarea amplitudinii tensiunii pe un condensator care se încarcă printr-un rezistor mare.
Limita inferioară a tensiunii măsurate este limitată de nivelul de zgomot și de nivelul de fond și este de aproximativ 1 mV. Limita superioară este limitată doar de parametrii divizorului și poate ajunge la sute de volți.
Gama de frecvență este limitată de capacitățile plăcii audio, iar pentru plăcile audio bugetare este: 0.1Hz... 20kHz pentru tipurile „Sound Blaster” de înaltă calitate de la 0.1Hz...41kHz (pentru un semnal sinusoid). Desigur, vorbim despre un dispozitiv destul de primitiv, dar în absența unui dispozitiv mai avansat, acesta s-ar putea bine.
Aparatul poate ajuta la repararea echipamentelor audio sau poate fi folosit în scopuri educaționale, mai ales dacă este suplimentat cu un generator virtual de joasă frecvență. În plus, folosind un osciloscop virtual este ușor să salvați o diagramă pentru a ilustra orice material sau pentru a fi postat pe Internet.

Schema electrică a hardware-ului osciloscopului.

Desenul arată partea hardware a osciloscopului - „Adaptor”.
Pentru a construi un osciloscop cu două canale, va trebui să duplicați acest circuit. Al doilea canal poate fi util pentru compararea a două semnale sau pentru conectarea sincronizării externe. Acesta din urmă este furnizat în AudioTester.
Rezistoarele R1, R2, R3 și Rin. – divizor de tensiune (atenuator).
Valorile rezistențelor R2 și R3 depind de osciloscopul virtual utilizat, sau mai exact de scalele pe care le folosește. Dar, deoarece „AudioTester” are un preț de diviziune care este multiplu de 1, 2 și 5, iar „Avangard” are un voltmetru încorporat cu doar două cântare interconectate într-un raport de 1:20, apoi folosind un adaptor asamblat conform celor de mai sus circuitul nu trebuie să provoace inconveniente în ambele cazuri.
Impedanța de intrare a atenuatorului este de aproximativ 1 megaohm. Într-un sens bun, această valoare ar trebui să fie constantă, dar designul divizorului ar fi serios complicat.
Condensatorii C1, C2 și C3 egalizează răspunsul amplitudine-frecvență al adaptorului.
Diodele Zener VD1 și VD2, împreună cu rezistențele R1, protejează intrarea liniară a plăcii audio de deteriorare în cazul intrării accidentale a tensiunii înalte în intrarea adaptorului când comutatorul este în poziția 1:1.
Sunt de acord că schema prezentată nu este elegantă. Cu toate acestea, această soluție de circuit permite cel mai mult într-un mod simplu atingeți o gamă largă de tensiuni măsurate folosind doar câteva componente radio. Un atenuator construit conform schemei clasice ar necesita utilizarea unor rezistențe de mare megaohm, iar impedanța sa de intrare s-ar schimba prea semnificativ la comutarea intervalelor, ceea ce ar limita utilizarea cablurilor standard pentru osciloscop proiectate pentru o impedanță de intrare de 1 mOhm.

Protecție împotriva „proștilor”.

Pentru a proteja intrarea liniară a plăcii audio de tensiunea înaltă accidentală, diodele zener VD1 și VD2 sunt instalate paralel cu intrare.

Rezistorul R1 limitează curentul diodelor zener la 1 mA, la o tensiune de 1000 Volți la intrarea 1:1.
Dacă intenționați într-adevăr să utilizați un osciloscop pentru a măsura tensiuni de până la 1000 de volți, atunci ca rezistență R1 puteți instala în serie MLT-2 (doi wați) sau două MLT-1 (un wat), deoarece rezistențele nu diferă. numai în putere, dar și în funcție de tensiunea maximă admisă.
Condensatorul C1 trebuie să aibă, de asemenea, o tensiune maximă admisă de 1000 de volți.

O mică precizare a celor de mai sus. Uneori doriți să priviți o componentă variabilă de amplitudine relativ mică, care are totuși o componentă constantă mare. În astfel de cazuri, trebuie să rețineți că pe ecranul unui osciloscop cu o intrare închisă, puteți vedea doar componenta de tensiune alternativă.
Imaginea arată că, cu o componentă constantă de 1000 Volți și o variație a componentei variabile de 500 Volți, tensiunea maximă aplicată la intrare va fi de 1500 Volți. Deși, pe ecranul osciloscopului vom vedea doar o undă sinusoidală cu o amplitudine de 500 Volți.

Cum se măsoară impedanța de ieșire a unei linii de ieșire?

Puteți sări peste acest paragraf. Este conceput pentru iubitorii de mici detalii.
Impedanța de ieșire (impedanța de ieșire) a unei ieșiri de linie concepută pentru a conecta telefoane (căști) este prea mică pentru a avea un impact semnificativ asupra acurateței măsurătorilor pe care le vom efectua în paragraful următor.
Deci, de ce să măsori impedanța de ieșire?
Deoarece vom folosi un generator virtual de semnal de joasă frecvență pentru a calibra osciloscopul, impedanța sa de ieșire va fi egală cu impedanța de ieșire a ieșirii liniare (Line Out) placa de sunet.
Asigurându-ne că impedanța de ieșire este scăzută, putem preveni erorile grave la măsurarea impedanței de intrare. Deși, chiar și în cele mai grave circumstanțe, este puțin probabil ca această eroare să depășească 3... 5%. Sincer, este și mai puțin posibilă eroare măsurători. Dar se știe că erorile au obiceiul de a „fuge”.
Atunci când utilizați un generator pentru a repara și regla echipamentul audio, este, de asemenea, recomandabil să cunoașteți rezistența internă a acestuia. Acest lucru poate fi util, de exemplu, atunci când se măsoară ESR (Rezistența în serie echivalentă) a unui echivalent rezistență în serie sau pur și simplu reactanţă condensatoare.
Datorită acestei măsurători, am putut identifica cea mai mică impedanță de ieșire de pe placa mea audio.

Dacă placa audio are o singură mufă de ieșire, atunci totul este clar. Este atât o ieșire de linie, cât și o ieșire pentru telefoane (căști). Impedanța sa este de obicei mică și nu trebuie măsurată. Acestea sunt ieșirile audio folosite în laptopuri.

Când există până la șase prize și mai sunt câteva pe panoul frontal al unității de sistem și fiecare priză poate fi alocată o anumită funcție, atunci impedanța de ieșire a prizelor poate diferi semnificativ.
De obicei, cea mai mică impedanță corespunde mufei verde deschis, care este implicit ieșirea de linie.

Un exemplu de măsurare a impedanței mai multor ieșiri diferite plăci audio setate la „Telefoane” și „ Ieșire de linie».

După cum se poate vedea din formulă, valorile absolute ale tensiunii măsurate nu joacă un rol, prin urmare aceste măsurători pot fi făcute cu mult înainte de calibrarea osciloscopului.
Exemplu de calcul.
R1 = 30 Ohm.
U1 = 6 diviziuni.
U2 = 7 diviziuni.
Rx = 30(7 – 6) / 6 = 5 (Ohm)

Cum se măsoară impedanța de intrare a unei intrări liniare?

Pentru a calcula atenuatorul pentru intrarea liniară a unei plăci audio, trebuie să cunoașteți impedanța de intrare a intrării liniare. Din păcate, este imposibil să măsurați rezistența de intrare folosind un multimetru convențional. Acest lucru se datorează faptului că există condensatori de izolare în circuitele de intrare ale plăcilor audio.
Impedanțele de intrare ale diferitelor plăci audio pot varia foarte mult. Deci, această măsurătoare va mai trebui făcută.
Pentru a măsura impedanța de intrare a unei plăci audio folosind curent alternativ, trebuie să aplicați un semnal sinusoidal cu o frecvență de 50 Hz la intrare printr-un rezistor de balast (suplimentar) și să calculați rezistența folosind formula dată.
Un semnal sinusoidal poate fi generat într-un generator software de frecvență joasă, o legătură către care se află în „Materiale suplimentare”. Valorile amplitudinii pot fi măsurate și folosind un osciloscop software.

Imaginea prezintă schema de conectare.
Tensiunile U1 și U2 trebuie măsurate cu un osciloscop virtual în pozițiile corespunzătoare ale comutatorului SA. Nu este nevoie să cunoaștem valorile absolute ale tensiunii, așa că calculele sunt valabile până când dispozitivul este calibrat.

Exemplu de calcul.
R1 = 50kOhm.
U1 = 100
U2 = 540
Rx = 50 * 100 / (540 – 100) ≈ 11,4 (kOhm).

Iată rezultatele măsurătorilor de impedanță ale diferitelor intrări de linie.
După cum puteți vedea, rezistențele de intrare diferă semnificativ și, într-un caz, aproape un ordin de mărime.

Amplitudinea maximă nelimitată a tensiunii de intrare a cardului audio, la nivelul maxim de înregistrare, este de aproximativ 250 mV. Un divizor de tensiune, sau așa cum este numit și atenuator, vă permite să extindeți gama de tensiuni măsurate ale unui osciloscop.
Atenuatorul poate fi construit conform scheme diferite, în funcție de raportul de divizare și rezistența de intrare necesară.

Iată una dintre opțiunile de divizor care vă permite să faceți rezistența de intrare un multiplu de zece. Datorită rezistenței suplimentare Rext. puteți ajusta rezistența brațului inferior al divizorului la o valoare rotundă, de exemplu, 100 kOhm. Dezavantajul acestui circuit este că sensibilitatea osciloscopului va depinde prea mult de impedanța de intrare a plăcii audio.
Deci, dacă impedanța de intrare este de 10 kOhm, atunci raportul de divizare al divizorului va crește de zece ori. Nu este recomandabil să reduceți rezistența brațului superior al divizorului, deoarece determină rezistența de intrare a dispozitivului și este elementul principal în protejarea dispozitivului de înaltă tensiune.

Așadar, vă sugerez să calculați singur divizorul pe baza impedanței de intrare a plăcii audio.
Nu există nicio eroare în imagine, divizorul începe să împartă tensiunea de intrare deja când scara este 1:1. Calculele, desigur, trebuie făcute pe baza raportului real al brațelor divizoare.
După părerea mea, acesta este cel mai simplu și, în același timp, cel mai mult schema universala separator

Folosind formulele prezentate, puteți calcula atenuatorul pentru adaptor dacă sunteți de acord cu circuitul propus.

Un exemplu de calcul al divizorului.
Valorile inițiale.
R1 – 1007 kOhm (rezultatul măsurării unui rezistor de 1 mOhm).
Rin. – 50 kOhm (am ales intrarea cu impedanță mai mare dintre cele două disponibile pe panoul frontal al unității de sistem).

Calculul divizorului în poziția comutatorului 1:20.
Mai întâi, folosind formula (1), calculăm coeficientul de divizare al divizorului, determinat de rezistențele R1 și Rin.
1007 + 50/ 50 = 21,14 (ori)
Aceasta înseamnă că raportul total de diviziune în poziția comutatorului 1:20 ar trebui să fie:
21,14*20 = 422,8 (ori)
Calculăm valoarea rezistenței pentru divizor.
1007*50 / 50*422,8 –50 –1007 ≈ 2,507 (kOhm)
Calculul divizorului în poziția comutatorului 1:100.
Determinăm raportul de diviziune generală la poziția comutatorului de 1:100.
20,14*100 = 2014 (ori)
Calculăm valoarea rezistenței pentru divizor.
1007*50 / 50*2014 –50 –1007 ≈ 0,505 (kOhm)
Dacă intenționați să utilizați numai osciloscopul Avangard și numai în intervalele 1:1 și 1:20, atunci precizia selecției rezistenței poate fi scăzută, deoarece Avangard poate fi calibrat independent în fiecare dintre cele două intervale disponibile. În toate celelalte cazuri, va trebui să selectați rezistențele cu precizie maximă. Cum se face acest lucru este scris în paragraful următor.

Dacă vă îndoiți de acuratețea testerului dvs., atunci puteți regla orice rezistor cu precizie maximă comparând citirile ohmmetrului.
Pentru a face acest lucru, în loc de un rezistor permanent R2, este instalat temporar un rezistor de reglare R*. Rezistența rezistenței de tăiere este selectată astfel încât să se obțină eroare minimăîn intervalul de diviziune corespunzător.
Apoi se măsoară rezistența rezistenței de tăiere și rezistor constant este deja reglată la rezistența măsurată cu un ohmmetru. Deoarece ambele rezistențe sunt măsurate cu același dispozitiv, eroarea ohmmetrului nu afectează precizia măsurării.

Și acestea sunt câteva formule pentru calcularea divizorului clasic. Un divizor clasic poate fi util atunci când este necesară o impedanță mare de intrare a dispozitivului (mOhm/V), dar nu doriți să utilizați un cap de separare suplimentar.

Cum se selectează sau se reglează rezistențele divizorului de tensiune?

Deoarece radioamatorii au adesea dificultăți în a găsi rezistențe de precizie, vă voi spune cum puteți precizie ridicată se potrivesc rezistențe convenționale de aplicație largă.

Utilizarea rezistențelor de reglare.

După cum puteți vedea, fiecare braț al divizorului este format din două rezistențe - una constantă și una de tundere.
Dezavantaj: greoaie. Precizia este limitată doar de precizia disponibilă a instrumentului de măsurare.

VA URMA.

Secțiunea: [Tehnologia de măsurare]
Salvați articolul pe:

Osciloscop virtual RadioMaster vă permite să explorați tensiune variabilăîn domeniul de frecvență audio: de la 30..50 Hz la 10..20 KHz pe două canale cu o amplitudine de la câțiva milivolți la zeci de volți. Un astfel de dispozitiv are avantaje față de un osciloscop real: vă permite să determinați cu ușurință amplitudinea semnalelor, să stocați oscilograme în fisiere grafice. Dezavantajul dispozitivului este incapacitatea de a vedea și măsura componenta DC a semnalelor.

Panoul de instrumente conține comenzi tipice osciloscoapelor reale, precum și mijloace speciale setări și butoane pentru lucrul în modul de stocare a formei de undă. Toate elementele panoului sunt echipate cu comentarii pop-up și le puteți înțelege cu ușurință. Comentariile din paranteze indică chei care dublează controalele de pe ecran.

Ne vom concentra în mod special doar pe operația de calibrare Y (tensiune), care ar trebui efectuată după conectarea cablului pe care l-ați făcut. Aplicați un semnal de amplitudine cunoscută la ambele intrări ale dispozitivului de la sursă comună(de preferință o undă sinusoidală cu o frecvență de 500..2000 Hz și o amplitudine puțin sub limita de proiectare), introduceți o valoare cunoscută a amplitudinii în milivolți, apăsați Enter și osciloscopul este calibrat. Calibrarea inițială a programului se face cu un anumit cablu corespunzător diagramei date.

Programul își amintește toate setările și setările și le restabilește data viitoare când îl porniți.

Caracteristicile osciloscopului depind în mare măsură de parametrii plăcii de sunet a computerului dvs. Deci, cu tipurile mai vechi de carduri, care au o frecvență de eșantionare de cel mult 44,1 kHz, gama de frecvente dispozitivul este limitat de sus. Folosind comutatorul de frecvență de eșantionare de pe panou, încercați placa de sunet și alegeți cea mai mare sens posibil. Deja la 96 kHz, semnalele de până la 20 kHz pot fi vizualizate cu încredere.

Dimensiunea biților ADC este setată la 16, ceea ce asigură o precizie destul de ridicată.

Gama de tensiuni măsurate de osciloscop este determinată de divizoare rezistive montate pe cablu (vezi diagrama). Când R1 =0, toată tensiunea este furnizată la Intrare ADC placa de sunet, prin urmare, semnalele cu o amplitudine de cel mult 500..600 mV pot fi vizualizate fără distorsiuni. Când se utilizează rezistențe cu valorile indicate în diagramă, se obține un domeniu de tensiune de până la 25 V, ceea ce este de obicei suficient în practica amatorilor.

Dacă placa de sunet nu are o intrare de linie, utilizați intrarea pentru microfon, dar veți pierde un canal de osciloscop. Nu uitați să specificați intrarea plăcii de sunet selectată Instalări Windows. Setați controlul volumului corespunzător în poziția maximă, controlul echilibrului în poziția neutră.

Pentru întrebări și sugestii, vă rugăm să contactați: [email protected]

****************************************************************************************

P O P U L A R N O E:

Pentru a lucra pe Internet, aveți nevoie de un program - un browser.

Puteți folosi Internetul pe computer folosind Opera standard, dar pe telefon va fi mai convenabil să utilizați Opera Mini.

Opera mini este unul dintre browserele populare din lume, care funcționează excelent pe aproape orice telefon.

În zilele noastre, utilizarea diverselor aparate de masura Există destul de multe dispozitive construite pe baza interacțiunii cu un computer personal. Un avantaj semnificativ al utilizării lor este capacitatea de a stoca valorile obținute într-un volum suficient de mare în memoria dispozitivului, cu analiza lor ulterioară.

USB digital osciloscop de la calculator, pe care o descriem în acest articol, este una dintre opțiunile pentru astfel de instrumente de măsurare pentru radioamatori. Poate fi folosit ca osciloscop și dispozitiv pentru înregistrarea semnalelor electrice RAMși pe HDD calculator.

Circuitul nu este complicat și conține un minim de componente, rezultând un dispozitiv foarte compact.

Principalele caracteristici ale osciloscopului USB:

• ADC: 12 biți.
• Baza de timp (osciloscop): 3…10 ms/diviziune.
• Scala de timp (recorder): 1…50 sec/probă.
• Sensibilitate (fără divizor): 0,3 Volți/diviziune.
• Sincronizare: externă, internă.
• Înregistrarea datelor (format): ASCII, text.
• Rezistență maximă de intrare: 1 MΩ în paralel cu o capacitate de 30 pF.

Descrierea funcționării unui osciloscop de la un computer

Pentru a face schimb de date între osciloscop USB om și un computer personal, este utilizată interfața Universal Serial Bus (USB). Această interfață funcționează pe baza microcircuitului FT232BM (DD2) de la Future Technology Devices. Este un convertor de interfață. Cipul FT232BM poate funcționa atât în ​​modul de control direct al biților BitBang (când se utilizează driverul D2XX), cât și în modul portului COM virtual (când se utilizează driverul VCP).

Folosit ca ADC circuit integrat Compania AD7495 (DD3). Dispozitive analogice. Nu este nimic mai mult decât convertor analog-digital 12 biți, referință internă și interfață serială.

Cipul AD7495 conține, de asemenea, un sintetizator de frecvență care determină viteza cu care vor fi schimbate informații între FT232BM și AD7495. Pentru a crea protocolul necesar de schimb de date, program USB Osciloscopul populează tamponul de ieșire USB cu valorile individuale de biți pentru semnalele SCLK și CS, așa cum se arată în următoarea figură:

Măsurarea unui ciclu este determinată de o serie de nouă sute șaizeci de transformări succesive. Cipul FT232BM, cu o frecvență determinată de sintetizatorul de frecvență încorporat, trimite semnale electrice SCLK și CS, în paralel cu transmiterea datelor de conversie pe linia SDATA. Perioada de 1 plină conversie ADC FT232BM, care stabilește rata de eșantionare, corespunde duratei perioadei de trimitere a 34 de octeți de date emise de cipul DD2 (16 biți de date + impuls de linie CS). Deoarece viteza de transfer de date a FT232BM este determinată de frecvența sintetizatorului de frecvență intern, pentru a modifica valorile de baleiaj, trebuie doar să modificați valorile sintetizatorului de frecvență al chipului FT232BM.

Datele primite de computerul personal, după o anumită prelucrare (schimbarea scalei, ajustarea la zero) sunt afișate pe ecranul monitorului în formă grafică.

Semnalul studiat este furnizat conectorului XS2. Amplificator operațional OP747 este proiectat pentru a potrivi semnalele de intrare cu restul circuit USB osciloscop.

Pe modulele DA1.2 și DA1.3, este construit un circuit pentru a muta semnalul de intrare bipolar în zona de tensiune pozitivă. Deoarece sursă internă Tensiunea de referință a microcircuitului DD3 are o tensiune de 2,5 volți, apoi fără a folosi divizoare, acoperirea tensiunii de intrare este -1,25..+1,25 V.

Pentru a putea studia semnale cu polaritate negativă, cu alimentare practic unipolară de la conectorul USB (a), se folosește un convertor de tensiune DD1, care generează o tensiune de polaritate negativă pentru alimentarea amplificatorului operațional OP747. Pentru a proteja partea analogică a osciloscopului de interferențe, sunt utilizate componentele R5, L1, L2, C3, C7-C11.

Programul uScpoe este conceput pentru a afișa informații pe ecranul unui monitor de computer. Folosind acest program, devine posibilă evaluarea vizuală a mărimii semnalului studiat, precum și a formei acestuia sub forma unei oscilograme.

Butoanele ms/div sunt folosite pentru a controla maturarea osciloscopului. În program, puteți salva oscilograma și datele într-un fișier folosind elementele de meniu corespunzătoare. Pentru incluziune virtualăși oprirea osciloscopului sunt folosite Butoane de alimentare ON/OFF. Când deconectați circuitul osciloscopului de la computer, programul uScpoe este comutat automat în modul OFF.

În modul de înregistrare a semnalului electric (recorder), programul creează fisier text, al cărui nume poate fi setat în următoarea cale: File->Choice data file. fișierul data.txt este generat inițial. Fișierele pot fi apoi importate în alte aplicații (Excel, MathCAD) pentru procesare ulterioară.

(3,0 Mb, descărcat: 5.285)

Osciloscopul digital V3.0 este un program popular de radio amator care vă va transforma computerul într-un osciloscop virtual

Bună ziua, dragi radioamatori!
Bine ați venit pe site-ul „“

Astăzi pe site ne vom uita la un simplu program de radio amator, transformând computer de acasă V osciloscop.

Există două moduri de a transforma calculator personal V osciloscop. Puteți cumpăra sau realiza un set-top box care se conectează la computer. Set-top box-ul va fi un ADC, controlat de software. Și instalați programul corespunzător pe computer. Dar aceasta este o metodă costisitoare. A doua metodă este gratuită, orice PC are deja un ADC și un DAC - o placă de sunet. Folosind-o, vă puteți converti computerul într-un simplu osciloscop de joasă frecvență, doar instalând software-ul, ei bine, va trebui să lipiți un simplu divizor de intrare. Există destul de multe astfel de programe. Astăzi ne vom uita la unul dintre ele - Osciloscop digital V3.0.

(149,8 KiB, 60.994 accesări)

După pornirea programului, pe ecran va apărea o fereastră care arată foarte asemănătoare cu un osciloscop obișnuit. Intrarea liniară a plăcii de sunet este utilizată pentru a furniza semnalul. De obicei, trebuie să aplicați un semnal de cel mult 0,5-1 volți la intrare, altfel apare o limitare, așa că trebuie să lipiți divizorul de intrare conform unui circuit simplu, așa cum se arată în figura nr. 2.

Sunt necesare diode KD522 pentru a proteja intrarea plăcii de sunet de prea mult semnal. După conectarea circuitului și a semnalului de intrare, trebuie să porniți osciloscopul. Pentru a face acest lucru, faceți clic pe câmpul RUN cu mouse-ul și selectați START sau faceți clic pe triunghiul din al doilea rând din partea de sus a ferestrei. Osciloscopul va afișa semnalul. Frecvența și perioada semnalului vor fi afișate în colțul din dreapta jos al ecranului. Dar tensiunea indicată de osciloscop poate să nu corespundă realității. Când configurați un divizor de intrare, trebuie să încercați rezistor variabil setați factorul de divizare astfel încât tensiunea afișată pe ecran să fie cât mai realistă posibil.

Scopul organelor de conducere. TIME/DIV – timp/diviziune; TRIGGER – sincronizare; CALIB – nivel; VOLT/DIV – tensiune/diviziune. Și încă un avantaj al acestui program este că osciloscopul are o memorie - puteți opri munca, iar pe ecran va rămâne o oscilogramă, care poate fi salvată în memoria PC-ului sau tipărită.