Осциллограф из компьютера: Как сделать осциллограф из своего компьютера

Содержание

Лучшие программы осциллографы для ПК с ОС Windows

Программы осциллографы — это программное обеспечение для вашего компьютера, которое может анализировать звуковые сигналы. Если у вас ограниченный бюджет и вы не можете позволить себе полноценный осциллограф, тогда это программное обеспечение для ПК вам пригодится. Следующие программы были протестированы при вводе звукового сигнала через 3,5-мм аудиовход моего компьютера.

Теперь давайте посмотрим, что может предложить это программное обеспечение. Как только эти программы начнут считывать входной сигнал, вы сможете просматривать спектры сигналов для обоих или одного из двух каналов. Большинство из этих программ также обеспечивают возможность просмотра спектра БПФ. Хотя некоторые из этих программ являются всего лишь программным обеспечением для анализа аудио спектра, некоторые предоставляют подробные данные о сигналах. Вы можете измерить частоту, пиковое напряжение, коэффициент амплитуды, фазу и т. д. В одной из этих бесплатных программ осциллографов предусмотрена опция « Фильтр» , где вы можете применить фильтр с конечной импульсной характеристикой для ввода сигнала и затем проанализировать сигнал.

По мере того, как вы будете просматривать список, вы узнаете о предлагаемых ими функциях.

Лучшие программы осциллографы для ПК с ОС Windows

Winscope

Winscope — это бесплатное программное обеспечение для осциллографа, которое можно использовать для анализа любого сигнала на вашем компьютере. Когда вы вводите сигнал, он позволяет вам просматривать его спектр, измерять частоту, строить диаграммы, просматривать спектр БПФ , сохранять данные сигнала и многое другое. Он считывает входной сигнал через 3,5-мм аудиоразъем вашего компьютера.

Чтобы начать анализ сигнала после подключения входного сигнала, нажмите кнопку Play на интерфейсе Winscope. Вы начнете просматривать спектр сигнала прямо на главном окне, где вы также найдете различные опции для анализа входного сигнала:

Режимы трассировки : Доступны три режима трассировки спектров. Это YT Single Trace, YT Dual Trace и XY Mode .
Просмотр спектров в линейном или точечном графике.
Режим FFT : преобразует входной сигнал для отображения амплитудных и временных спектров в амплитудных и частотных спектрах .
Опция коррелометра также доступна. Она позволяет найти корреляцию между двумя источниками звука.
Сохранить данные анализа в формате DAT на свой компьютер.

Visual Analyzer

Visual Analyzer — еще одно хорошая программа осциллографа для Windows 10. Данная утилита имеет анализатор спектра сигналов. Кроме того, вы найдете множество инструментов для просмотра связанных с сигналом данных, определения значений различных параметров, измерения частоты, применения фильтров и многого другого. На этом осциллографе есть два экрана для спектров сигнала; один отображает обычные спектры сигналы, а другой отображает БПФ сигнала.

В левой части интерфейса вы найдете кнопки для изменения параметров просмотра спектров. Вы можете изменить коэффициент масштабирования, значение ms / d, положения графиков X и Y и т. д. Можно найти некоторые значения, такие как: частота, среднее значение, коэффициент амплитуды, пиковое напряжение, ZRLC, фаза, каналы и т. д. Опции для захвата области или спектра также доступны.

Лучшая вещь в этом инструменте — это то, что это осциллограф с фильтрами для Windows. Вы можете применять различные фильтры к входному сигналу, затем измерять значения и просматривать спектры.

Это обширное программное обеспечение осциллографа с инструментами для тщательного анализа сигналов.

Soundcard Oscilloscope

Soundcard Oscilloscope — это многофункциональное программное обеспечение для осциллографов, которое бесплатно только для личного использования. Это приложение обладает генератором сигналов и различными другими инструментами. Входной сигнал отображается в интерфейсе программы на графику. Вы можете изменить параметры графика спектров для тщательного просмотра и анализа спектров сигналов в реальном времени. Установите разные амплитуды каналов или синхронизируйте каналы для общей амплитуды. Установите шкалу времени от 1 минуты до 10 секунд. Вы также можете установить разные режимы канала: одиночный, Ch2 — Ch3, Ch2 + Ch3 или Ch2 x Ch3.

Инструменты измерения сигналов для определения частоты и напряжения также доступны в программе. Значения в реальном времени отображаются прямо на экране.

Другие инструменты доступны на соответствующих вкладках. Посмотреть график XY или просмотреть график частоты. Вкладка Генератор сигналов позволяет генерировать сигнал вручную. Вы можете генерировать пользовательский сигнал для каналов. Генерация синуса, треугольника, квадрата, пилообразного, розового или белого шума . Установите амплитуду сигнала, частоту и т. д. Выходной сигнал генератора сигналов можно услышать через динамики, подключенные к вашему ПК. Сгенерированный сигнал также может быть записан на вашем компьютере в формате WAV.

Oscilloscope

Oscilloscope — это бесплатное программное обеспечение для осциллографа, которое отображает только XY спектры сигнала или аудиофайла. Вы не можете анализировать сигнал, а только просматривать его XY-спектры. Вы можете либо подать сигнал через 3,5-мм аудиоразъем, либо использовать микрофон вашего ПК, либо просто выбрать аудиофайл на своем ПК, чтобы просмотреть его сигнал.

Это довольно простое программное обеспечение и не имеет большого практического применения. Он был разработан, чтобы наслаждаться формами звуковых песен. Доступные параметры позволяют изменять масштаб, форму волны, вес штриха, оттенок (цвет), интенсивность и послесвечение.

Frequency Analyzer

Frequency Analyzer — еще одно простое программное обеспечение осциллографа, которое отображает звуковую волну в реальном времени. Он принимает звук с микрофона, подключенного к вашему ПК через звуковую карту, и отображает спектр сигналов в реальном времени. Вы также можете проанализировать аудиофайл в формате WAV или BMP.

Наряду с формой сигнала, другое окно также отображает частотный спектр звукового сигнала. Параметры конфигурации позволяют изменять шкалы и параметры сигнала. Вы можете выбрать 8 или 16 бит на выборку, скорость FFT, частоту выборки и количество точек на преобразовании.

Здесь вы не найдете никаких других опций, кроме анализа звукового сигнала и частоты.

Real-time Spectrum

Real-time Spectrum — как следует из названия, данная программа отображает спектры входного сигнала в реальном времени. Это программное обеспечение осциллографа отображает сигнал в реальном времени и сигнал БПФ сигналов. Она получает данные через 3,5 мм аудио разъем вашего ПК.

Доступные здесь опции позволяют вам просматривать форму сигнала левого, правого или обоих каналов. Выберите тип графика из: Cepstrum, Smoothed Spectrum, Bank Bank или Auditory Filter Bank . Вы также можете установить макс. частоту, частоту кадров и динамический диапазон графика.

Если вы хотите вывести распечатку экземпляра, приостановите осциллограмму и выберите опцию «Печать».

AUDio

AUDio MEasurement System — это бесплатное программное обеспечение для осциллографов на ос Windows. Программное обеспечение осциллографа поставляется с генератором сигналов, анализатором спектра и средством измерения частотной характеристики. Во время тестирования я обнаружил, что он принимает сигнал не со звуковой карты, а с микрофона в USB порту.

Параметры шкалы осциллографа можно настроить для анализа сигнала. Вы можете изменить значения шкалы X, левого и правого каналов v / div, смещения и края триггера. Это действительно простой в использовании осциллограф, который можно использовать для анализа формы сигнала.

Выше я рассказал о программном обеспечении, которое работает с сигналами от звуковой карты через разъем 3,5 мм или USB-микрофон. Но существуют различные другие инструменты для осциллографа, которые требуют коммуникационных устройств для приема и обработки сигналов. Некоторые работают с Audrino, а некоторые — с программным обеспечением на основе микроконтроллеров. Некоторые требуют подключения к вашему компьютеру фирменных инструментов для обнаружения сигналов. Позвольте мне перечислить некоторые из таких программ, на которые я наткнулся при тестировании:

USB Oscilloscope: USB scope
UsbScope: USB scope
Serial Oscilloscope: Audrino based.
Scopino: Audreno based.
PPMScope: Microcontroller based.
java42-data-scope
ScopeShapes: Reads DXF files.
Digital Storage Oscilloscope
BitScope DSO

Простейший осциллограф из компьютера. Как сделать осциллограф из компьютера

Виртуальный осциллограф РадиоМастер позволяет исследовать переменные напряжения в звуковом диапазоне частот: от 30..50 Гц до 10..20 Кгц по двум каналам с амплитудой от нескольких милливольт до десятков вольт. Перед реальным осциллографом такой прибор имеет преимущества: он позволяет легко определять амплитуду сигналов, запоминать осциллограммы в графических файлах. Недостатком прибора является невозможность увидеть и измерить постоянную составляющую сигналов.

На панели прибора располагаются органы управления, типичные для реальных осциллографов, а также специальные средства настройки и кнопки для работы в режиме запоминания осциллограмм. Все элементы панели снабжены всплывающими комментариями, и Вы легко с ними разберетесь. В скобках комментариев указаны клавиши, дублирующие экранные органы управления.

Специально остановимся лишь на операции калибровки по Y (по напряжению), которую следует произвести после подключения изготовленного Вами кабеля. Подайте на оба входа прибора сигнал известной амплитуды от общего источника (предпочтительно синусоидальной формы с частотой 500..2000 Гц и амплитудой несколько ниже расчетного предела), введите известное значение амплитуды в милливольтах, нажмите Enter, и осциллограф откалиброван. Первоначальная калибровка программы сделана с неким кабелем, соответствующем приведенной схеме.

Программа запоминает все установки и настройки и восстанавливает их при следующем включении.

Характеристики осциллографа в значительной степени зависят от параметров звуковой карты Вашего компьютера. Так со старыми типами карт, у которых частота дискретизации не более 44,1 кГц, частотный диапазон прибора ограничен сверху. Используя имеющийся на панели переключатель частоты дискретизации, опробуйте свою звуковую карту, и остановитесь на наивысшем возможном значении.

Уже при 96 кГц можно уверенно рассматривать сигналы до 20 кГц.

Разрядность АЦП установлена равной 16, что обеспечивает достаточно высокую точность.

Диапазон измеряемых осциллографом напряжений определятся резистивными делителями, смонтированными на кабеле (см. схему). При R1 =0 все напряжение поступает на вход АЦП звуковой карты, следовательно можно без искажений рассматривать сигналы амплитудой не более 500..600 мВ. При использовании резисторов указанных на схеме номиналов получается диапазон напряжений до 25 В, что обычно достаточно в любительской практике.

Если ваша звуковая карта не имеет линейного входа, используйте вход микрофона, но при этом будет потерян один канал осциллографирования. Не забудьте указать выбранный вход звуковой карты в установках Windows. Соответствующий регулятор громкости установите в положение максимума, регулятор баланса в нейтральное положение.

С вопросами и пожеланиями прошу на: [email protected]

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

П О П У Л Я Р Н О Е:

Для работы в сети Интернет нужна программа — браузер.

На компьютере пользоваться Интернет Вы можете стандартной Opera, а для своего телефона удобнее будет использовать Opera Mini.

Opera Mini – это один из популярных в мире браузеров, который отлично работает практически на любом телефоне.

Digital Oscilloscope V3.0 – популярная радиолюбительская программа, которая превратит ваш компьютер в виртуальный осциллограф

Доброго дня уважаемые радиолюбители!
Приветствую вас на сайте “ “

Сегодня на сайте мы рассмотрим простую радиолюбительскую программу , превращающую домашний компьютер в осциллограф .

Есть два способа превращения персонального компьютера в осциллограф . Можно купить или сделать приставку, которую подключать к ПК. Приставка будет представлять собой АЦП, программно-управляемый. А на ПК установить соответствующую программу. Но это затратный способ. Второй способ – без затратный, в любом ПК есть уже АЦП и ЦАП – звуковая карта. Используя ее можно компьютер преобразовать в простой низкочастотный осциллограф , только установкой программного обеспечения, ну и придется спаять простой входной делитель. Таких программ существует не мало. Сегодня мы рассмотрим одну из них – Digital Oscilloscope V3.0 .

(149.8 KiB, 60,994 hits)

После запуска программы на экране появится окно внешне очень похожее на обычный осциллограф. Для подачи сигнала используется линейный вход звуковой карты. Подавать на вход обычно нужно сигнал не более 0,5-1 вольт, иначе происходит ограничение, поэтому нужно спаять входной делитель по простой схеме, как показано на рисунке №2.

Диоды КД522 нужны для защиты входа звуковой карты от слишком большого сигнала. После подключения цепи и входного сигнала нужно включить осциллограф. Для этого нажимаем мышкой поле RUN и выбираем START или нажать мышкой треугольник во втором сверху ряду окна. Осциллограф станет показывать сигнал. В нижнем правом углу экрана будут высвечиваться частота и период сигнала. А вот напряжение показанное осциллографом может не соответствовать действительности. При налаживании входного делителя нужно постараться переменным резистором так выставить коэффициент деления, чтобы величина показанного на экране напряжения была максимально реальной.

Назначение органов управления. TIME/DIV – время/деление; TRIGGER – синхронизация; CALIB – уровень; VOLT/DIV – напряжение/деление. И еще одно достоинство этой программы – осциллограф запоминающий – работу можно остановить, а на экране останется осциллограмма которую можно сохранить в памяти ПК или распечатать.

Стоит разобраться, для чего он вообще нужен. Электронный осциллограф используют как на производстве, так и в быту. Основное его назначение – анализ работы электронных схем. Он определит неисправность в электрических цепях, измерит показатель входящего потенциала, создаст защиту, обеспечит управление всеми технологическими процессами и не допустит нефункционального простоя электрического оборудования.

Сборка прибора – что понадобится?

Вся работа по сборке сводится к созданию аттенюатора, т.е. делителя напряжения, который позволяет контролировать некоторый диапазон напряжения. Другая функция – это защита входа от частых колебаний и перепадов электрического тока.

Вам понадобятся:

Подсчитайте необходимый вам объем памяти. Объем памяти равен отношению промежутка времени в секундах к разрешению в секундах. Увеличенный объем памяти сильно замедлит реакцию осциллографа на ваши действия и на перемену входного сигнала.

Подумайте, какие вам возможности прибора по запуску. В большинстве случаев достаточно запуска по фронту. Для ваших сложных задач ищите дополнительные возможности по запуску. Например, запуск по комбинации логических состояний по каналам прибора.

Устройство-осциллограф, название которого переводится с двух языков следующим образом – «качаюсь» с латыни и «пишу» с древнегреческого – представляет собой прибор, предназначенный и сконструированный для исследования параметров электрического сигнала, который подается на порт входа или на специальную ленту.

Область применения осциллографов

Современные устройства позволяют специалистам производить исследования сигнала гигагерцовых частот. Именно поэтому важнейшей областью применения осциллографа является радиоэлектроника, а также ее прикладные, лабораторные и научно-исследовательские сферы. В них специалисты с помощью прибора могут контролировать и изучать проходящие электрические сигналы или непосредственно и напрямую, или через дополнительные устройства и среды на фиксирующие датчики. В свою очередь последние преобразуют полученные воздействия в электрический сигнал или радио-волны.

Причем специальные осциллографы с блоком выделения отдельных строк применяются в случае необходимости проведения периодического или оперативного контроля показателей в системах телевещания.

Кстати, придумано устройсто-осциллограф было в 1893 году французским физиком Андре Блонделем, который внес свой вклад в науку следующим образом. В 1893 году Блондель смог решить проблему интегральной синхронизации в теории Корню, а бифилярный осциллограф, придуманный им, был более мощным и смог в 1891-ом заменить классический . Уже в 1894 году физик ввел понятие «люмен» и другие единицы измерения, а в 1899-ом опубликовал работу, касающуюся основных теорий двух реакций якоря.

Принцип классификации осциллографов

Приборы данного типа разделяются на две категории по своему назначению и способу выведения информации измерения – устройства с периодической разверткой для наблюдения сигнала, который появляется на экране, и аппараты с непрерывной разверткой, призванные проводить регистрацию кривой, но уже на фотоленте.

Есть различия среди осциллографов и по способу обработки ими входного сигнала – аналоговые и цифровые. Существуют и различия по количеству лучей в приборах – однолучевые, двулучевые, трехлучевые и другие – до 16 лучей и даже более (последнее, конечно, самое редкое).

В свою очередь, устройства с периодической разверткой подразделяются на обычные или универсальные, высокоскоростные, с функцией запоминания и специализированные. Также конструируются осциллографы, которые совмещаются с другими приборами для изменения (например, мультиметр), а называются подобные устройства сколометрами-осциллографами.

В прошлый раз мы смонтировали все радиоэлелементы на печатную плату цифрового осциллографа DSO138. Сейчас закончим его сборку и произведём первичную настройку и проверку работоспособности.

Вам понадобится

– Набор с цифровым осциллографом DSO138;
– мультиметр;
– источник питания на 8-12 В;
– пинцет;
– отвёртка для мелких работ;

– паяльник;
– припой и флюс;
– ацетон или бензин.

Инструкция

Первым делом припаяем петлю из проволоки толщиной 0,5 мм в отверстия разъёма J2 . Это будет контакт для выхода сигнала самотестирования осциллографа.
После этого закоротим с помощью паяльника и припоя контакты перемычки JP3 .

Займёмся платой TFT LCD экрана. Нужно припаять 3 штыревых разъёма с нижней части платы. Два маленьких разъёма по два пина и один двухрядный 40-пиновый.
Мы почти закончили сборку. Но не спешите убирать паяльник, он нам ещё ненадолго понадобится.

TP22 . Если напряжение примерно равно 3,3 вольтам, значит вы всё хорошо спаяли, поздравляю! Сейчас нужно отключить источник питания и закоротить припоем контакты перемычки JP4 .

Сейчас можно подключить к осциллографу ЖК дисплей, совместив его штыревые выводы с колодками на печатной плате осциллографа.
Подключите источник питания к осциллографу. Должен загореться дисплей и два раза моргнуть светодиод. Затем на пару секунд на экране появится логотип изготовителя и загрузочная информация. После этого осциллограф войдёт в рабочий режим.

Подключим пробник к BNC разъёму осциллографа и проведём первый тест. Никуда не подключая чёрный провод пробника, прикоснитесь рукой к красному. На осциллограмме должен появится сигнал наводки от вашей руки.

Теперь откалибруем осциллограф. Подключите красный щуп пробника к петле сигнала самотестирования, а чёрный оставьте неподключённым. Переключатель

SEN1 поставьте в положение “0.1V”, SEN2 в положение “X5”, а CPL – в положение “AC” или “DC”. С помощью тактовой кнопки SEL переместите курсор на метку времени, а кнопками “+” и “-” выставьте время “0.2ms”, как на иллюстрации.

На осциллограмме должен быть виден красивый меандр. Если края импульсов закругляются или имеют резкие острые пики по краям, нужно, поворачивая отвёрткой конденсатор C4 , добиться того, чтобы импульсы сигнала стали максимально близкими к прямоугольным.

+ и – . Элементами для настройки являются: время развёртки, режим срабатывания, выбор фронта триггера, уровень срабатывания, перемещение вдоль горизонтальной оси осциллограммы, перемещение оси по вертикали.
Поддерживаемые режимы работы: автоматический, нормальный и однократный.

Автоматический режим постоянно выводит сигнал на экран осциллографа. При нормальном режиме сигнал выводится каждый раз, когда превышен заданный триггером порог. Однократный режим выводит сигнал при первом срабатывании триггера.
Кнопка OK позволяет остановить развёртку и удерживать текущую осциллограмму на экране.
Кнопка RESET сбрасывает и перезагружает цифровой осциллограф.
Полезная функция осциллографа DSO138 – отображение информации о сигнале: частоты, периода, скважности, размаха, среднего напряжения и т.д. Чтобы активировать её, нажмите и удерживайте 2 секунды кнопку OK .
Осциллограф умеет запоминать текущую осциллограмму в энергонезависимой памяти. Для этого нажмите одновременно SEL и + . Чтобы вызвать на экран сохранённую в памяти осциллограмму, нажмите SEL и – .

Источники:

Осциллограф DSO138 устройство и приспособление к нему

Рассказать в:
Начинающим радиолюбителям посвящается!

О том, как собрать самый простой адаптер для программного виртуального осциллографа, пригодный для использования в ремонте и настройке аудиоаппаратуры.

О виртуальных осциллоскопах.

Когда-то у меня была идея фикс: продать аналоговый осциллограф и купить ему на замену цифровой USB осциллоскоп. Но, прошвырнувшись по рынку, обнаружил, что самые бюджетные осциллографы «начинаются» от 250 долларов, да и отзывы о них не очень хорошие. Более же серьёзные приборы стоят в несколько раз дороже.

Так что, решил я ограничиться аналоговым осциллографом, а для построения какой-нибудь эпюры для сайта, использовать виртуальный осциллограф.

Скачал из сети несколько программных осциллографов и попытался что-нибудь померить, но ничего путного из этого не вышло, так как, либо не удавалось откалибровать прибор, либо интерфейс не годился для скриншотов.

Было, уже забросил это дело, но когда подыскивал себе программу для снятия АЧХ, наткнулся на комплект программ «AudioTester». Анализатор из этого комплекта мне не понравился, а вот осциллограф «Osсi» (далее буду его называть «AudioTester») оказался в самый раз.
Этот прибор имеет интерфейс схожий с обычным аналоговым осциллографом, а на экране есть стандартная сетка, которая позволяет измерять амплитуду и длительность.

Из недостатков можно назвать некоторую нестабильность работы. Программа иногда подвисает (когда запущено несколько процессов одновременно) и для того, чтобы её сбросить приходится прибегать к помощи Task Manager-а. Но, всё это компенсируется привычным интерфейсом, удобством использования и некоторыми очень полезными функциями, которые я не встречал ни в одной другой программе подобного типа.

Внимание!

В комплекте программ «AudioTester» есть генератор низкой частоты. Я не рекомендую его использовать, так как он пытается самостоятельно управлять драйвером аудиокарты, что при работе на XP может привести к отключению звука. Если Вы решите его использовать позаботьтесь о точке восстановления или о бэкапе ОС. Но, лучше скачайте нормальный генератор из «Дополнительных материалов».

Другую интересную программу виртуального осциллографа «Аванград» написал наш соотечественник Записных О.Л.
У этой программы нет привычной измерительной сетки, да и экран слишком большой для снятия скриншотов, но зато есть встроенный вольтметр амплитудных значений и частотомер, что частично компенсирует указанный выше недостаток.
Частично потому, что на малых уровнях сигнала и вольтметр и частотомер начинают сильно привирать.
Однако для начинающего радиолюбителя, который не привык воспринимать эпюры в Вольтах и миллисекундах на деление, этот осциллограф может вполне сгодиться. Другое полезное свойство осциллографа «Авангард» – возможность независимой калибровки двух имеющихся шкал встроенного вольтметра.

Так что, я расскажу о том, как построить измерительный осциллограф на базе программ «AudioTester» и «Авангард». Конечно, кроме этих программ понадобится и любая встроенная или отдельная, самая бюджетная аудиокарта.

Собственно, все работы сводятся к тому, чтобы изготовить делитель напряжения (аттенюатор), который позволил бы охватить широкий диапазон измеряемых напряжений. Другая функция предлагаемого адаптера – защита входа аудиокарты от повреждения при попадании на вход высокого напряжения.

Технические данные и область применения.

Так как во входных цепях аудиокарты есть разделительный конденсатор, то и осциллограф может использоваться только с «закрытым входом». То есть, на его экране можно будет наблюдать только переменную составляющую сигнала. Однако, при некоторой сноровке, с помощью осциллографа «AudioTester» можно измерить и уровень постоянной составляющей. Это может пригодиться, например, когда время отсчёта мультиметра не позволяет зафиксировать амплитудное значение напряжения на конденсаторе, заряжающемся через большой резистор.
Нижний предел измеряемого напряжения ограничен уровнем шума и уровнем фона и составляет примерно 1мВ. Верхний предел ограничивается только параметрами делителя и может достигать сотен вольт.
Частотный диапазон ограничен возможностями аудиокарты и для бюджетных аудиокарт составляет: 0,1Гц… 20кГц для качественных типа “Sound Blaster” от 0,1Гц… 41кГц (для синусоидального сигнала). Конечно, речь идёт о довольно примитивном приборе, но в отсутствие более продвинутого девайса, вполне может сгодиться и этот.
Прибор может помочь в ремонте аудиоаппаратуры или использоваться в учебных целях, особенно если его дополнить виртуальным генератором НЧ. Кроме этого, с помощью виртуального осциллографа легко сохранить эпюру для иллюстрации какого-либо материала, или для размещения в Интернете.

Электрическая схема аппаратной части осциллографа.

На чертеже изображена аппаратная часть осциллографа – «Адаптер».
Для постройки двухканального осциллографа придётся продублировать эту схему. Второй канал может пригодиться для сравнения двух сигналов или для подключения внешней синхронизации. Последнее предусмотрено в «AudioTester-е».
Резисторы R1, R2, R3 и Rвх. – делитель напряжения (аттенюатор).
Номиналы резисторов R2 и R3 зависят от применяемого виртуального осциллографа, а точнее от используемых им шкал. Но, так как у «AudioTester-а» цена деления кратна 1, 2 и 5-ти, а у «Авангард-а» встроенный вольтметр имеет всего две шкалы, связанных между собой коэффициентом 1:20, то использование адаптера, собранного по приведённой схеме не должно доставлять неудобств в обоих случаях.
Входное сопротивление аттенюатора около 1-го мегома. По-хорошему, это значение должно бы быть постоянным, но конструкция делителя при этом бы серьёзно усложнилась.
Конденсаторы C1, C2 и C3 выравнивают амплитудно-частотную характеристику адаптера.
Стабилитроны VD1 и VD2 вместе с резисторами R1 защищают линейный вход аудиокарты от повреждения в случае случайного попадания высокого напряжения на вход адаптера, когда переключатель находится в положении 1:1.
Согласен с тем, что представленная схема не отличается изящностью. Однако это схемное решение позволяет самым простым способом достичь широкого диапазона измеряемых напряжений при использовании всего нескольких радиодеталей. Аттенюатор же, построенный по классической схеме, потребовал бы применения высокомегаомных резисторов, и его входное сопротивление менялось бы слишком значительно при переключении диапазонов, что ограничило бы применение стандартных осциллографических кабелей, рассчитанных на входной импеданс 1мОм.

Защита от «Придурака».

Чтобы обезопасить линейный вход аудиокарты от случайного попадания высокого напряжения, параллельно входу установлены стабилитроны VD1 и VD2.

Резистор R1 ограничивает ток стабилитронов до 1мА, при напряжении 1000 Вольт на входе 1:1.
Если Вы, действительно, собираетесь использовать осциллограф для измерения напряжения до 1000 Вольт, то в качестве резистора R1 можно установить МЛТ-2 (двухваттный) или два МЛТ-1 (одноваттных) резистора последовательно, так как резисторы различаются не только по мощности, но и по максимально-допустимому напряжению.
Конденсатор С1 также должен иметь максимальное допустимое напряжение 1000 Вольт.

Небольшое пояснение вышесказанного. Иногда требуется взглянуть на переменную составляющую сравнительно небольшой амплитуды, которая, тем не менее, имеет большую постоянную составляющую. В таких случаях нужно иметь в виду, что на экране осциллографа с закрытым входом можно увидеть только переменную составляющую напряжения.
На картинке видно, что при постоянной составляющей 1000 Вольт и размахе переменной составляющей 500 Вольт, максимальное напряжение, приложенное к входу, будет 1500 Вольт. Хотя, на экране осциллографа мы увидим только синусоиду амплитудой 500 Вольт.

Как измерить выходное сопротивление линейного выхода?

Этот параграф можно пропустить. Он рассчитан на любителей мелких подробностей.
Выходное сопротивление (выходной импеданс) линейного выхода, рассчитанного на подключение телефонов (наушников), слишком мало, чтобы оказать существенное влияние на точность измерений, которые нам предстоит выполнить в следующем параграфе.
Так для чего измерять выходной импеданс?
Так как мы будем использовать для калибровки осциллографа виртуальный низкочастотный сигнал-генератор, то его выходной импеданс будет равен выходному импедансу линейного выхода (Line Out) звуковой карты.
Убедившись в том, что выходной импеданс мал, мы можем предотвратить грубые ошибки при измерении входного импеданса. Хотя, даже при самом плохом стечении обстоятельств эта ошибка вряд ли превысит 3… 5%. Откровенно говоря, это даже меньше возможной ошибки измерений. Но, известно, что ошибки имеют привычку «набегать».
При использовании генератора для ремонта и настройки аудиотехники тоже желательно знать его внутренне сопротивление. Это может пригодиться, например, при измерении ESR (Equivalent Series Resistance) эквивалентного последовательного сопротивления или попросту реактивного сопротивления конденсаторов.
Мне, благодаря этому измерению, удалось выявить самый низкоомный выход в моей аудиокарте.

Если у аудиокарты всего одно выходное гнездо, то тогда всё ясно. Оно одновременно является и линейным выходом и выходом на телефоны (наушники). Его импеданс, как правило, мал, и его можно не измерять. Именно такие аудио-выходы используются в ноутбуках.

Когда же гнёзд целых шесть и есть ещё парочка на передней панели системного блока, а каждому гнезду можно назначить определённую функцию, то выходное сопротивление гнёзд может существенно отличаться.
Обычно, самый низкий импеданс соответствует гнезду салатового цвета, которое по-умолчанию и является линейным выходом.

Пример замера импеданса нескольких разных выходов аудиокарты установленных в режим «Телефоны» и «Линейный выход».

Как видно из формулы, абсолютные значения измеренного напряжения роли не играют, потому эти замеры можно делать задолго до калибровки осциллографа.
Пример расчёта.
R1 = 30 Ом.
U1 = 6 делений.
U2 = 7 делений.
Rx = 30(7 – 6) / 6 = 5 (Ом)

Как измерить входное сопротивление линейного входа?

Чтобы рассчитать аттенюатор для линейного входа аудиокарты, нужно знать входное сопротивление линейного входа. К сожалению, измерить входное сопротивление при помощи обычного мультиметра нельзя. Это связано с тем, что во входных цепях аудиокарт имеются разделительные конденсаторы.
Входные же сопротивления разных аудиокарт могут очень сильно отличаться. Так что, этот замер сделать всё-таки придётся.
Для измерения входного импеданса аудокарты по переменному току, нужно подать на вход через балластный (добавочный) резистор синусоидальный сигнал частотой 50 Гц и рассчитать сопротивление по приведённой формуле.
Синусоидальный сигнал можно сформировать в программном генераторе НЧ, ссылка на который есть в «Дополнительных материалах». Замер амплитудных значений также можно произвести программным осциллографом.

На картинке изображена схема подключений.
Напряжения U1 и U2 нужно измерить виртуальным осциллографом в соответствующих положениях выключателя SA. Абсолютные значения напряжения знать не нужно, поэтому расчёты валидны до калибровки прибора.

Пример расчёта.
R1 = 50кОм.
U1 = 100
U2 = 540
Rx = 50 * 100 / (540 – 100) ≈ 11,4 (кОм).

Вот результаты замеров импеданса разных линейных входов.
Как видите, входные сопротивления отличаются в разы, а в одном случае почти на порядок.

Максимальная неограниченная амплитуда входного напряжения аудиокарты, при максимальном уровне записи, около 250мВ. Делитель же напряжения, или как его ещё называют, аттенюатор позволяет расширить диапазон измеряемых напряжений осциллографа.
Аттенюатор можно построить по разным схемам, в зависимости от коэффициента деления и необходимого входного сопротивления.

Вот один из вариантов делителя, позволяющих сделать входное сопротивление кратным десяти. Благодаря добавочному резистору Rдоб. можно подогнать сопротивление нижнего плеча делителя до какой-нибудь круглой величины, например, 100 кОм. Недостаток этой схемы в том, что чувствительность осциллографа будет слишком сильно зависеть от входного сопротивления аудиокарты.
Так, если входной импеданс равен 10 кОм, то коэффициент деления делителя увеличится в десять раз. Уменьшать же резистор верхнего плеча делителя не желательно, так как он определяет входное сопротивление прибора, да и является основным звеном защиты прибора от высокого напряжения.

Так что, я предлагаю Вам самостоятельно рассчитать делитель, исходя из входного импеданса Вашей аудиокарты.
На картинке нет ошибки, делитель начинает делить входное напряжение уже при выборе масштаба 1:1. Расчеты же, конечно нужно делать, опираясь на реальное соотношение плеч делителя.
На мой взгляд, это самая простая и вместе с тем самая универсальная схема делителя.

По представленным формулам можно рассчитать аттенюатор для адаптера, если Вы согласитесь с предложенной схемой.

Пример расчёта делителя.
Исходные значения.
R1 – 1007 кОм (результат замера резистора на 1 мОм).
Rвх. – 50 кОм (я выбрал более высокоомный вход из двух имеющихся на передней панели системного блока).

Расчёт делителя в положении переключателя 1:20.
Сначала рассчитаем по формуле (1) коэффициент деления делителя, определяемый резисторами R1 и Rвх.
1007 + 50/ 50 = 21,14 (раз)
Значит, общий коэффициент деления в положении переключателя 1:20 должен быть:
21,14*20 = 422,8 (раз)
Рассчитываем номинал резистора для делителя.
1007*50 / 50*422,8 –50 –1007 ≈ 2,507 (кОм)
Расчёт делителя в положении переключателя 1:100.
Определяем общий коэффициент деления в положении переключателя 1:100.
20,14*100 = 2014 (раз)
Рассчитываем величину резистора для делителя.
1007*50 / 50*2014 –50 –1007 ≈ 0,505 (кОм)
Если вы собираетесь использовать только осциллограф «Авангард» и только в диапазонах 1:1 и 1:20, то точность подбора резистора может быть низка, так как «Авангард» можно откалибровать независимо в каждом из двух имеющихся диапазонов. Во всех остальных случаях придётся подобрать резисторы с максимальной точностью. Как это сделать написано в следующем параграфе.

Если Вы сомневаетесь в точности своего тестера, то можно подогнать любой резистор с максимальной точностью методом сравнения показаний омметра.
Для этого, вместо постоянного резистора R2 временно устанавливается подстроечный резистор R*. Сопротивление подстроечного резистора подбирается так, чтобы получить минимальную ошибку в соответствующем диапазоне деления.
Затем сопротивление подстроечного резистора измеряется, а постоянный резистор уже подгоняется под измеренное омметром сопротивление. Так как оба резистора измеряются одним и тем же прибором, то погрешность омметра не влияет на точность замера.

А это парочка формул для расчёта классического делителя. Классический делитель может пригодиться, когда требуется высокое входное сопротивление прибора (мОм/В), а применять дополнительную делительную головку не хочется.

Как подобрать или подогнать резисторы делителя напряжения?

Так как радиолюбители часто испытывают трудности при поиске прецизионных резисторов, я расскажу о том, как можно с высокой точностью подогнать обычные резисторы широкого применения.

Использование подстроечных резисторов.

Как видите, каждое плечо делителя состоит из двух резисторов – постоянного и подстроечного.
Недостаток – громоздкость. Точность ограничена только доступной точностью измерительного прибора.

ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДЁТ.

Раздел: [Измерительная техника]
Сохрани статью в:

Довольно часто в последнее время вместо того, чтобы сделать, к примеру, осциллограф из компьютера, многие предпочитают просто купить цифровой USB-осциллоскоп. Однако, пройдясь по рынку, можно понять, что на самом деле стоимость бюджетных осциллографов начинается приблизительно от 250 долларов. А более серьезное оборудование и вовсе имеет цену в несколько раз больше.

Именно для тех людей, которых не устраивает такая стоимость, актуальнее сделать осциллограф из компьютера, тем более что он позволяет решить большое количество задач.

Что нужно использовать?

Одним из наиболее оптимальных вариантов является программа Osci, которая имеет интерфейс, схожий со стандартным осциллографом: на экране есть стандартная сетка, при помощи которой вы можете самостоятельно измерить длительность, или же амплитуду.

Из недостатков данной утилиты можно отметить то, что она работает несколько нестабильно. В процессе своей работы программа может иногда зависать, а для того, чтобы потом ее сбросить, нужно будет использовать специализированный Task Manager. Однако все это компенсируется тем, что утилита имеет привычный интерфейс, является достаточно удобной в использовании, а также отличается достаточно большим количеством функций, которые позволяют сделать полноценный осциллограф из компьютера.

На заметку

Сразу стоит отметить, что в комплекте этих программ есть специализированный генератор низкой частоты, однако его использование крайне не рекомендуется, так как он пытается полностью самостоятельно регулировать работу драйвера аудиокарты, что может спровоцировать необратимое отключение звука. Если вы будете пробовать его применять, позаботьтесь о том, чтобы у вас была собственная точка восстановления или возможность сделать бэкап операционной системы. Наиболее оптимальным вариантом того, как сделать из компьютера осциллограф своими руками, является скачивание нормального генератора, который находится в «Дополнительных материалах».

“Авангард”

“Авангард” – это отечественная утилита, которая не имеет стандартной и привычной всем измерительной сетки, а также отличается слишком большим экраном для снятия скриншотов, но при этом предоставляет возможность использовать встроенный вольтметр амплитудных значений, а также частотомер. Это позволяет частично компенсировать те минусы, которые были указаны выше.

Сделав такой осциллограф из компьютера своими руками, вы можете столкнуться со следующим: на малых уровнях сигнала как частотомер, так и вольтметр могут сильно искажать результаты, однако для начинающих радиолюбителей, которые не привыкли воспринимать эпюры в вольтах или же миллисекундах на деление, данная утилита будет вполне приемлемой. Другой же ее полезной функцией является то, что можно осуществлять полностью независимую калибровку двух уже имеющихся шкал встроенного вольтметра.

Как это будет использоваться?

Так как входные цепи аудиокарты имеют специализированный разделительный конденсатор, компьютер в качестве осциллографа может использоваться исключительно с закрытым входом. То есть на экране будет наблюдаться только переменная составляющая сигнала, однако, имея некоторую сноровку, при помощи этих утилит можно будет также провести измерение уровня постоянной составляющей. Это является довольно актуальным в том случае, если, например, время отсчета мультиметра не дает возможности зафиксировать определенное амплитудное значение напряжения на конденсаторе, который заряжается через крупный резистор.

Нижний предел напряжения ограничивается уровнем шума и фона и составляет приблизительно 1 мВ. Верхний предел имеет ограничения только по параметрам делителя и может достигать даже нескольких сотен вольт. Частотный диапазон непосредственно ограничивается возможностями самой аудиокарты и для бюджетных устройств составляет примерно от 0.1 Гц до 20 кГц.

Конечно, в данном случае рассматривается относительно примитивное устройство. Но если у вас нет возможности, к примеру, использовать USB-осциллограф (приставка к компьютеру), то в таком случае его применение вполне оптимально.

Такой прибор может помочь вам в ремонте различной аудиоаппаратуры, а также может быть использован исключительно в учебных целях, особенно если дополнить его виртуальным генератором НЧ. Помимо этого, программа-осциллограф для компьютера позволит вам сохранить эпюру для иллюстрации определенного материала или же с целью размещения в Интернете.

Электрическая схема

Если вам нужна приставка к компьютеру (осциллограф), то сделать его будет уже несколько сложнее. На данный момент в интернете можно найти достаточно большое количество различных схем таких устройств, и для постройки, к примеру, двухканального осциллографа вам нужно будет их продублировать. Использование второго канала часто является актуальным в том случае, если нужно сравнивать два сигнала или же приставка к компьютеру (осциллограф) будет использоваться также с подключением внешней синхронизации.

В преимущественном большинстве случаев схемы являются предельно простыми, однако таким образом вы сможете обеспечить самостоятельно довольно широкий диапазон доступных для измерения напряжений, используя при этом минимальное количество радиодеталей. При этом аттенюатор, который строится по классической схеме, потребовал бы от вас использования специализированных высокомегаомных резисторов, а его входное сопротивление постоянно изменялось бы в случае переключения диапазона. По этой причине вы бы испытывали определенные ограничения в использовании стандартных осциллографических кабелей, которые рассчитываются на входной импеданс не более 1 мОм.

Обеспечиваем безопасность

Для того чтобы линейный вход аудиокарты был защищен от возможности случайного попадания высокого напряжения, параллельно можно установить специализированные стабилитроны.

При помощи резисторов вы сможете ограничить ток стабилитронов. К примеру, если вы собираетесь использовать ваш компьютер-осциллограф (генератор) для измерения напряжения около 1000 Вольт, то в таком случае в качестве резистора можно будет задействовать два одноваттных или же один двухваттный резистор. Они между собой различаются не только по своей мощности, но еще и по тому, какое напряжение в них является предельно допустимым. Также стоит отметить тот факт, что в этом случае вам потребуется и конденсатор, максимально допустимое значение для которого составляет 1000 Вольт.

Внимание!

Нередко нужно изначально посмотреть переменную составляющую сравнительно небольшой амплитуды, которая при этом может отличаться довольно большой постоянной составляющей. В таком случае на экране осциллографа с закрытым входом может быть такая ситуация, когда вы не увидите ничего, кроме переменной составляющей напряжения.

Выбираем резисторы делителя напряжения

По той причине, что достаточно часто современные радиолюбители испытывают определенные трудности с тем, чтобы найти прецизионные резисторы, нередко случается так, что приходится использовать стандартные устройства широкого применения, которые нужно будет подогнать с максимальной точностью, так как сделать осциллограф из компьютера в противном случае не выйдет.

Высокоточные резисторы в преимущественном большинстве случаев стоят в несколько раз дороже по сравнению с обычными. При этом на сегодняшний день их чаще всего продают сразу по 100 штук, в связи с чем их приобретение не всегда можно назвать целесообразным.

Подстроечные

В данном случае каждое плечо делителя составляется из двух резисторов, один из которых является постоянным, в то время как второй – подстроечный. Недостатком такого варианта является его громоздкость, однако точность ограничивается только тем, какие доступные параметры имеет измерительное устройство.

Подбираем резисторы

Второй вариант сделать компьютер в роли осциллографа – это подобрать пары резисторов. Точность в данном случае обеспечивается за счет того, что используются пары резисторов из двух комплектов с достаточно большим разбросом. Здесь важно изначально сделать тщательное измерение всех устройств, а затем выбрать пары, сумма сопротивлений которых является наиболее соответствующей выполняемой вами схеме.

Стоит отметить, что именно этот способ использовался в промышленных масштабах для того, чтобы подгонять резисторы делителя для легендарного устройства «ТЛ-4». Перед тем как сделать осциллограф из компьютера своими руками, необходимо изучить возможные недостатки такого устройства. В первую очередь можно отметить трудоемкость, а также необходимость применения большого количества резисторов. Ведь чем более длинным будет список используемых вами устройств, тем более высокой будет конечная точность проводимых измерений.

Подгонка резисторов

Стоит отметить, что подгонка резисторов посредством удаления части пленки на сегодняшний день иногда используется даже в современной промышленности, то есть таким способом часто делается осциллограф из компьютера (USB или какой-нибудь другой).

Однако при этом сразу стоит отметить, что если вы собираетесь подгонять высокоомные резисторы, то в таком случае резистивная пленка ни в коем случае не должна быть прорезана насквозь. Все дело в том, что в таких устройствах она наносится на цилиндрическую поверхность в форме спирали, поэтому производить подпил нужно предельно осторожно, чтобы исключить возможность разрыва цепи.

Если вы делаете осциллограф из компьютера своими руками, то для того, чтобы провести подгонку резисторов в домашних условиях, нужно просто использовать самую простую наждачную бумагу «нулевку».

Первоначально у того резистора, у которого присутствует заведомо меньшее сопротивление, нужно удалить аккуратно защитный слой краски.
После этого следует подпаять резистор к концам, которые и будут подклеиваться к мультиметру. Путем выполнения осторожных движений наждачной бумагой показатели сопротивления резистора доводятся до нормального значения.
Теперь, когда резистор окончательно подогнан, место пропила нужно покрыть дополнительным слоем специализированного защитного лака или же клея.

На данный момент такой способ можно назвать наиболее простым и быстрым, но при этом он позволяет получить неплохие результаты, что и делает его оптимальным для проведения работ в домашних условиях.

Что нужно учитывать?

Есть несколько правил, которые нужно соблюдать в любом случае, если вы собираетесь проводить подобные работы:

Используемый вами компьютер в обязательном порядке должен быть надежно заземлен.
Ни в какой ситуации вы не должны совать в розетку земляной провод. Он соединяется через специализированный корпус разъема линейного входа с корпусом системного блока. В этом случае, вне зависимости от того, попадаете вы в ноль или же в фазу, у вас не произойдет короткого замыкания.

Другими словами, в розетку может втыкаться исключительно провод, соединяющийся с резистором, который располагается в схеме адаптера и имеет номинал 1 мегом. Если же вы пытаетесь включить в сеть кабель, который соединяется с корпусом, то практически во всех случаях это приводит к самым неприятным последствиям.

Если вами будет использоваться осциллограф «Авангард», то в таком случае в процессе калибровки вам следует выбрать шкалу вольтметра «12.5». После того как вы увидите напряжение сети на вашем экране, в окошко калибровки нужно буде ввести значение 311. При этом стоит отметить, что вольтметр после этого должен показать вам результат в виде 311 мВ или же приближенное к нему.

Помимо всего прочего, не стоит забывать, что форма напряжения в современных электросетях отличается от синусоидальной, так как на сегодняшний день электроприборы выпускаются с импульсными блоками питания. Именно по этой причине вам нужно будет ориентироваться не просто на видимую кривую, но и на ее синусоидальное продолжение.

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

Осциллограф из монитора схема. Осциллограф на компьютере: программное обеспечение

Что нужно использовать?

На заметку

“Авангард”

Как это будет использоваться?

Электрическая схема

Обеспечиваем безопасность

Внимание!

Выбираем резисторы делителя напряжения

Подстроечные

Подбираем резисторы

Подгонка резисторов

Первоначально у того резистора, у которого присутствует заведомо меньшее сопротивление, нужно удалить аккуратно защитный слой краски.
После этого следует подпаять резистор к концам, которые и будут подклеиваться к мультиметру. Путем выполнения осторожных движений наждачной бумагой показатели сопротивления резистора доводятся до нормального значения.
Теперь, когда резистор окончательно подогнан, место пропила нужно покрыть дополнительным слоем специализированного защитного лака или же клея.

Что нужно учитывать?

Используемый вами компьютер в обязательном порядке должен быть надежно заземлен.
Ни в какой ситуации вы не должны совать в розетку земляной провод. Он соединяется через специализированный корпус разъема линейного входа с корпусом системного блока. В этом случае, вне зависимости от того, попадаете вы в ноль или же в фазу, у вас не произойдет короткого замыкания.

Осциллограф – это портативное устройство, которое создано для тестирования микросхем. Дополнительно многие модели подходят для промышленного контроля и могут использоваться с целью проведения различных измерений. Сделать осциллограф своими руками нельзя без стабилитрона, который является основным его элементом. Устанавливается данная деталь в прибор различной мощности.

Дополнительно приборы в зависимости от модификации могут включать в себя конденсаторы, резисторы и диоды. К основным параметрам модели можно отнести количество каналов. В зависимости от этого показателя меняется предельная полоса пропускания. Также при сборке осциллографа следует учитывать частоту дискретизации и глубину памяти. Для того чтобы делать анализ полученных данных, устройство подключается к персональному компьютеру.

Схема простого осциллографа

Схема простого осциллографа включает в себя стабилитрон на 5 В. Пропускная способность его зависит от типов резисторов, которые устанавливаются на микросхему. Для увеличения амплитуды колебаний используются конденсаторы. Изготовить щуп для осциллографа своими руками можно из любого проводника. При этом порт подбирается в магазине отдельно. Резисторы первой группы минимум сопротивление в цепи должны выдерживать на уровне 2 Ом. При этом элементы второй группы должны быть более мощными. Также следует отметить наличие на схеме диодов. В некоторых случаях они выстраиваются в мосты.

Одноканальная модель

Сделать одноканальный цифровой осциллограф своими руками можно только с применением стабилитрона на 5 В. При этом более мощные модификации в данном случае недопустимы. Связано это с тем, что повышенное предельное напряжение в цепи приводит к увеличению частоты дискретизации. В итоге резисторы в устройстве не справляются. Конденсаторы для системы побираются только емкостного типа.

Минимум резистор сопротивление должен держать на уровне 4 Ом. Если рассматривать элементы второй группы, то параметр пропускания в данном случае должен составлять 10 Гц. Для того чтобы его повысить до нужного уровня, используются различного типа регуляторы. Некоторые специалисты для одноканальных осциллографов советуют применять ортогональные резисторы.

В данном случае следует отметить, что показатель частоты дискретизации они поднимают довольно быстро. Однако негативные моменты в такой ситуации все же присутствуют, и их следует учитывать. В первую очередь важно отметить резкое возбуждение колебаний. Как следствие, растет асимметричность сигналов. Дополнительно существуют проблемы с чувствительностью устройства. В конечном счете, точность показаний может быть не самой лучшей.

Двухканальные устройства

Сделать двухканальный осциллограф своими руками (схема показана ниже) довольно сложно. В первую очередь следует отметить, что стабилитроны в данном случае подходят как на 5 В, так и на 10 В. При этом конденсаторы для системы необходимо использовать только закрытого типа.

За счет этого полоса пропускания устройства способна возрасти до 9 Гц. Резисторы для модели, как правило, применяются ортогонального типа. В данном случае они стабилизируют процесс передачи сигнала. Для выполнения функций сложения микросхемы подбираются в основном серии ММК20. Сделать делитель для осциллографа своими руками можно из обычного модулятора. Это не особенно сложно.

Многоканальные модификации

Для того чтобы собрать USB-осциллограф своими руками (схема показана ниже), стабилитрон потребуется довольно мощный. Проблема в данном случае заключается в повышении пропускной способности цепи. В некоторых ситуациях работа резисторов может нарушаться из-за смены предельной частоты. Для того чтобы решить эту проблему, многие используют вспомогательные делители. Указанные устройства во многом помогают повысить порог предельного напряжения.

Сделать делитель можно при помощи модулятора. Конденсаторы в системе необходимо устанавливать только возле стабилитрона. Для повышения полосы пропускания используются аналоговые резисторы. Параметр отрицательного сопротивления в среднем колеблется в районе 3 Ом. Диапазон по блокированию зависит исключительно от мощности стабилитрона. Если предельная частота резко падает во время включения устройства, то конденсаторы необходимо заменить на более мощные. Некоторые специалисты в данном случае советуют устанавливать диодные мосты. Однако важно понимать, что чувствительность системы в этой ситуации значительно ухудшается.

Дополнительно необходимо сделать щуп для устройства. Для того чтобы осциллограф не конфликтовал с персональным компьютером, целесообразнее микросхему использовать типа ММР20. Сделать щуп можно из любого проводника. В конечном итоге человеку останется только прибрести порт для него. Затем при помощи паяльника вышеуказанные элементы можно соединить.

Сборка устройства на 5 В

На 5 В осциллограф-приставка своими руками делается только с применением микросхемы типа ММР20. Подходит она как для обычных, так и мощных резисторов. Максимум сопротивление в цепи должно составлять 7 Ом. При этом полоса пропускания зависит от скорости передачи сигнала. Делители для устройств могут применяться самых разных видов. На сегодняшний день более распространенными принято считать статические аналоги. Полоса пропускания в такой ситуации будет находиться на отметке 5 Гц. Чтобы ее повысить, необходимо использовать тетроды.

Подбираются они в магазине, исходя из параметра предельной частоты. Для увеличения амплитуды обратного напряжения многие специалисты советуют устанавливать только саморегулируемые резисторы. При этом скорость передачи сигнала будет довольно высокой. В конце работы необходимо сделать щуп для подключения цепи к персональному компьютеру.

Осциллографы на 10 В

Изготавливается осциллограф своими руками со стабилитроном, а также резисторами закрытого типа. Если рассматривать параметры устройства, то показатель вертикальной чувствительности должен находиться на уровне 2 мВ. Дополнительно следует рассчитать полосу пропускания. Для этого берется емкость конденсаторов и соотносится с предельным сопротивлением системы. Резисторы для устройства больше всего подходят полевого типа. Чтобы минимизировать частоту дискретизации, многие специалисты советуют применять только диоды на 2 В. За счет этого можно добиться большой скорости передачи сигнала. Для того чтобы функция слежения выполнялась довольно быстро, микросхемы устанавливаются типа ММР20.

Если запланировать режимы хранения и воспроизведения, то необходимо воспользоваться другим типом. Курсорные измерения в данном случае будут недоступны. Основной проблемой этих осциллографов можно считать резкое падение предельной частоты. Связано это, как правило, с быстрой разверткой данных. Решить поставленную задачу можно только с применением высококачественного делителя. При этом многие также полагаются на стабилитрон. Сделать делитель можно при помощи обычного модулятора.

Как сделать модель на 15 В?

Собирается осциллограф своими руками при помощи линейных резисторов. Предельное сопротивление они способны выдерживать на уровне 5 Мм. За счет этого на стабилитрон не оказывается большого давления. Дополнительно следует позаботиться о выборе конденсаторов для устройства. С этой целью необходимо сделать замеры порогового напряжения. Специалисты для этого используют тестер.

Если применять для осциллографа настроечные резисторы, то можно столкнуться с повышенной вертикальной чувствительностью. Таким образом, полученные данные вследствие тестирования могут быть некорректными. Учитывая все вышесказанное, необходимо применять только линейные аналоги. Дополнительно следует позаботиться об установке порта, который подсоединяется в микросхеме через щуп. Делитель в данном случае целесообразнее устанавливать через шину. Чтобы амплитуда колебаний не была слишком большой, многие советуют использовать диоды вакуумного типа.

Использование резисторов серии ППР1

Изготовить USB-осциллограф своими руками с данными резисторами – задача непростая. В этом случае необходимо в первую очередь оценить емкость конденсаторов. Для того чтобы предельное напряжение не превышало 3 В, важно использовать не более двух диодов. Дополнительно следует помнить о параметре номинальной частоты. В среднем этот показатель составляет 3 Гц. Ортогональные резисторы для такого осциллографа не подходят однозначно. Построечные изменения можно проводить только при помощи делителя. В конце работы надо заняться непосредственно установкой порта.

Модели с резисторами ППР3

Сделать USB-осциллограф своими руками можно с использованием только сеточных конденсаторов. Особенность их заключается том, что уровень отрицательного сопротивления в цепи может достигать 4 Ом. Микросхемы для таких осциллографов подходят самые разнообразные. Если взять стандартный вариант типа ММР20, то необходимо конденсаторов в системе предусмотреть как минимум три.

Дополнительно важно обратить внимание на плотность диодов. В некоторых случаях от этого зависит показатель полосы пропускания. Для стабилизации процесса деления специалисты советуют тщательно проверять проводимость резисторов перед включением устройства. В последнюю очередь подсоединяется непосредственно регулятор к системе.

Устройства с подавлением колебаний

Осциллографы с блоком подавления колебаний используются в наше время довольно редко. Подходят они больше всего именно для тестирования электроприборов. Дополнительно следует отметить их высокую вертикальную чувствительность. В данном случае параметр предельной частоты в цепи не должен превышать 4 Гц. За счет этого стабилитрон во время работы сильно не перегревается.

Делается осциллограф своими руками с применением микросхемы сеточного типа. При этом необходимо в самом начале определиться с типами диодов. Многие в данной ситуации советуют применять только аналоговые типы. Однако в этом случае скорость передачи сигнала может значительно снизиться.

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.

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.

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

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.

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».

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.

Сегодня часто вместо того, чтобы сделать, например, осциллограф из компьютера, большинство людей предпочитают просто приобрести USB-осциллоскоп. Но, пройдясь по магазинам, можно увидеть, что цена бюджетных осциллографов начинается от 200 долларов. А серьезная аппаратура и вовсе стоит в разы дороже. Именно тем людям, которых не устраивает эта цена, проще всего сделать осциллограф из ноутбука или компьютера своими руками.

Что необходимо использовать

Самая оптимальная сегодня – это программа Osci , она имеет интерфейс, похожий на классический осциллограф: на мониторе находится стандартная сетка, с помощью которой вы сможете сами померить амплитуду или длительность.

Из недостатков этой программы можно выделить то, что она работает немного нестабильно. Во время работы утилита может иногда зависать, а чтобы затем ее сбросить, надо использовать специализированный TaskManager. Но все это компенсируется тем, что программа имеет привычный интерфейс, и довольно удобна в использовании, а также имеет большое количество функций, они дают возможность сделать полноценно работающий осциллограф из компьютера или ноутбука.

На заметку

Нужно сказать, что в комплекте данных программ есть специальный низкочастотный генератор , но его использование нежелательно, он пытается полностью сам контролировать работу драйвера звуковой карты, что провоцирует выключение звука. Если решили его опробовать, позаботьтесь, чтобы у вас была точка восстановления либо сделайте бэкап вашей ОС. Самым оптимальным способом, как сделать своими руками из компьютера осциллограф, будет скачивание рабочего генератора.

«Авангард»

Это отечественная программа, она не имеет привычной и стандартной измерительной сетки, и отличается очень большим экраном для фотографирования скриншотов, но в то же время позволяет использовать установленный частотомер и вольтметр амплитудных значений. Это частично компенсирует недостатки, указанные выше.

Сделав этот осциллограф из компьютера, вы столкнетесь со следующим: на небольших уровнях показателей вольтметр и частотомер могут значительно искажать данные, но для новичков-радиолюбителей, эта утилита будет вполне достаточной. Еще одной полезной функцией будет то, что можно делать абсолютно независимую калибровку двух уже находящихся шкал установленного вольтметра.

Как это использовать

Из-за того, что входные цепи звуковой карты имеют специальный разделительный конденсатор, то компьютер в роли осциллографа может работать только с закрытым входом . Таким образом, на мониторе будет видна лишь переменная составляющая показателей, но, имея определенную сноровку, с помощью этих программ можно сделать измерение показателя постоянной составляющей. Это очень актуально в случае, когда, к примеру, время отсчета мультиметра не дает возможности зафиксировать некоторое значение амплитуды напряжения на конденсаторе, заряжающегося с помощью крупного резистора.

Нижнее значение напряжения ограничивается уровнем фона и шума и имеет примерно 1 мВ. Верхний предел ограничивается лишь по показателям делителя и достигает более сотни вольт. Частотный диапазон ограничивается самой возможностью звуковой карты и для старых компьютеров составляет около 20 кГц .

Естественно, в этом случае рассматривается довольно примитивное устройство. Но когда у вас нет возможности, например, использовать USB-осциллограф, то в данном случае его использование вполне приемлемо. Этот прибор поможет вам в ремонте разной аудиоаппаратуры, или может быть использован для учебных целей. Кроме того, программа-осциллограф даст возможность вам сохранить эпюру для иллюстрации материала или для размещения в сети.

Электрическая схема

Если вам необходим приставка к компьютеру, то сделать осциллограф будет гораздо сложнее. Сегодня в интернете можно отыскать довольно большое количество разных схем этих устройств, и для изготовления, например, двухканального осциллографа вам будет необходимо только их продублировать. Второй канал зачастую актуален в случае, когда надо сравнивать два сигнала или же осциллограф используется для подключения внешней синхронизации .

Как правило, схемы очень простые, но так, вы самостоятельно обеспечите очень большой диапазон доступных измерений, используя минимум радиодеталей. Причем аттенюатор, который изготавливается по классической схеме, потребовал бы от вас наличие узкоспециализированных высокомегаомных резисторов, а его сопротивление на входе все время менялось при переключении диапазона. Поэтому вы бы испытывали некоторые ограничения при использовании обычных осциллографических проводов, рассчитанных на импеданс входа не больше 1 мОм.

Как выбрать резисторы делителя напряжения

Из-за того, что зачастую радиолюбители испытывают сложности с тем, чтобы подобрать прецизионные резисторы, часто бывает так, что приходится выбирать устройства широкого профиля, которые надо максимально точно подогнать , иначе сделать своими руками осциллограф из компьютера не получится.

Подстроечные резисторы делителя напряжения

В этом случае каждое плечо делителя имеет два резистора, один является постоянным, второй – подстроечный. Минус этого варианта, это его громоздкость, но точность ограничивается лишь тем, какие доступные характеристики имеет измерительный аппарат.

Как выбрать обычные резисторы

Еще один вариант сделать осциллограф из компьютера – это выбрать пары резисторов. Точность в этом случае обеспечивается благодаря тому, что используются пары из двух комплектов с довольно приличным разбросом. Тут важно изначально выполнить тщательные замеры всех устройств, а после подобрать пары, суммарное сопротивление которых будет самым подходящим для вашей схемы.

Сегодня подгонка резисторов с помощью удаления части пленки часто используется даже в современной промышленности, то есть так, нередко делается осциллограф из компьютера.

Но нужно сказать, что если вы хотите подгонять высокоомные резисторы, то резистивная пленка не должна быть разрезана насквозь. Так как в этих устройствах она находится на цилиндрической поверхности в виде спирали, потому делать подпил надо предельно аккуратно, чтобы не допустить разрыва цепи . Затем:

После, когда резистор полностью подогнан, место пропила покрывают слоем специального защитного лака.

Сегодня этот способ наиболее быстрый и простой, но при этом дает хорошие результаты, что и сделало его оптимальным для домашних условий.

Что нужно учесть

Существует ряд правил, которые необходимо выполнять в любом случае, если решили проводить эти работы:

Используемый компьютер для осциллографа обязательно нужно заземлить.
Нельзя подключать заземление к розетке. Оно подсоединяется через специальный корпус линейного входного разъема с корпусом системного блока. В данном случае, независимо, попадаете ли вы в фазу или ноль, у вас не будет замыкания.

Говоря иначе, в розетку может подсоединяться только провод, который соединяется с резистором , и находится в схеме адаптера с номинальным значением один мегом. Если же вы попробуете включить в сеть провод, который контактирует с корпусом, то почти во всех случаях это обязательно приведет к самым плачевным последствиям.

Сборка прибора – что понадобится?

Вам понадобятся:

Область применения осциллографов

Принцип классификации осциллографов

Вам понадобится

– Набор с цифровым осциллографом DSO138;
– мультиметр;
– источник питания на 8-12 В;
– пинцет;
– отвёртка для мелких работ;
– паяльник;
– припой и флюс;
– ацетон или бензин.

Инструкция

Теперь желательно промыть плату ацетоном, бензином или каким-либо другим способом очистить от следов флюса. Когда промоем плату, нужно дать ей полностью высохнуть, это очень важно!
После этого подключим источник питания к плате и замерим напряжение между землёй и точкой TP22 . Если напряжение примерно равно 3,3 вольтам, значит вы всё хорошо спаяли, поздравляю! Сейчас нужно отключить источник питания и закоротить припоем контакты перемычки JP4 .

Теперь откалибруем осциллограф. Подключите красный щуп пробника к петле сигнала самотестирования, а чёрный оставьте неподключённым. Переключатель SEN1 поставьте в положение “0.1V”, SEN2 в положение “X5”, а CPL – в положение “AC” или “DC”. С помощью тактовой кнопки SEL переместите курсор на метку времени, а кнопками “+” и “-” выставьте время “0.2ms”, как на иллюстрации. На осциллограмме должен быть виден красивый меандр. Если края импульсов закругляются или имеют резкие острые пики по краям, нужно, поворачивая отвёрткой конденсатор C4 , добиться того, чтобы импульсы сигнала стали максимально близкими к прямоугольным.

Для управления чувствительностью служат переключатели SEL1 и SEL2 . Первый из них задаёт базовый уровень напряжения, второй – множитель. Например если выставить переключатели в положения “0,1V” и “X5”, разрешение вертикальной шкалы будет 0,5 вольт на клетку.
Кнопка SEL служит для перемещения по элементам экрана, которые можно настраивать. Настройка выделенного элемента осуществляется с помощью кнопок + и – . Элементами для настройки являются: время развёртки, режим срабатывания, выбор фронта триггера, уровень срабатывания, перемещение вдоль горизонтальной оси осциллограммы, перемещение оси по вертикали.
Поддерживаемые режимы работы: автоматический, нормальный и однократный. Автоматический режим постоянно выводит сигнал на экран осциллографа. При нормальном режиме сигнал выводится каждый раз, когда превышен заданный триггером порог. Однократный режим выводит сигнал при первом срабатывании триггера.
Кнопка OK позволяет остановить развёртку и удерживать текущую осциллограмму на экране.
Кнопка RESET сбрасывает и перезагружает цифровой осциллограф.
Полезная функция осциллографа DSO138 – отображение информации о сигнале: частоты, периода, скважности, размаха, среднего напряжения и т.д. Чтобы активировать её, нажмите и удерживайте 2 секунды кнопку OK .
Осциллограф умеет запоминать текущую осциллограмму в энергонезависимой памяти. Для этого нажмите одновременно SEL и + . Чтобы вызвать на экран сохранённую в памяти осциллограмму, нажмите SEL и – .

Источники:

Осциллограф DSO138 устройство и приспособление к нему

Простейший осциллограф из компьютера | Автоэлектрик

Не секрет, что у начинающих радиолюбителей не всегда есть под рукой дорогое измерительное оборудование. К примеру осциллограф, который даже на китайском рынке, самая дешевая модель стоит порядка нескольких тысяч.
Бывает осциллограф нужен для ремонта различных схем, проверка искажений усилителя, настройки звуковой техники и т.п. Очень часто низкочастотный осциллограф используется при диагностике работы датчиков в автомобиле.
В этом ряде случаем вам поможет наипростейший осциллограф, сделанный из вашего персонального компьютера. Нет, ваш компьютер никак не придется разбирать и дорабатывать. Вам понадобится всего на всего спаять приставку – делитель, и подключить её к ПК через звуковой вход. А для отображения сигнала установить специальный софт. Вот за пару десятков минут у вас появится собственный осциллограф, который вполне может сгодится для анализа сигналов. Кстати можно использовать не только стационарный ПК, но и ноутбук или нетбук.
Конечно, такой осциллограф с большой натяжкой сравним с настоящим прибором, так как имеет маленький диапазон частот, но вещь в хозяйстве очень полезная, чтобы посмотреть выхода усилителя, различные пульсации источников питания и тп.

Схема приставки

Согласитесь, что схема невероятна проста и не потребует много времени для её сборки. Это делитель – ограничитель, который защитит звуковую карту вашего компьютера от опасного напряжения, которое вы можете случайно падать на вход. Делитель может быть на 1, на 10 и на 100. Переменным резистором регулируется чувствительность всей схемы. Подключается приставка к линейному входу звуковой карты ПК.

Собираем приставку

Можно взять бокс от батареек как я или другой пластиковый корпус.

Программное обеспечение

Программа «осциллограф» будет визуализировать сигнал, поданный на вход звуковой карты.

Если у вас уже установлен микрофон, то после установки и запуска программы можно уже будет наблюдать звуковые волны, которые поступают в микрофон. Значит все хорошо.
Для приставки никаких драйверов больше не потребуется.
Подключаем приставку ко линейному или микрофонному входу звуковой карты и пользуемся на здоровье.

Если у вас никогда в жизни не было опыта работы с осциллографом, то я искренне рекомендую вам повторить эту самоделку и поработать с таким виртуальным прибором. Опыт очень ценный и интересны.

Узнаем как изготовить осциллограф из звуковой карты

У каждого радиолюбителя в его домашней лаборатории должен быть такой прибор, как осциллограф. Он требуется для ремонта и наладки электронных схем. Кроме того, без упомянутого устройства никак не обойтись при изучении новых схем и их свойств. Однако стоимость цифрового или аналогового осциллографа довольно высока. Можно попробовать найти прибор, бывший в употреблении, но и такие устройства не каждому будут по карману. Данная статья посвящена тому, как сделать осциллограф из звуковой карты. Цена такой переделки незначительна, ведь за основу устройства берется упомянутая деталь ПК. Для отображения осциллограммы используется специальное программное обеспечение.

Осциллограф на звуковой карте: достоинства и недостатки

К преимуществам рассматриваемого прибора можно отнести невысокую стоимость, конечно, если не считать сам компьютер. Теперь о недостатках. Сразу оговоримся: их будет больше, чем достоинств. Главный минус, которым характеризуется осциллограф из звуковой карты, – это весьма высокая чувствительность. Он реагирует даже на радиопомехи, вследствие чего осциллограммы могут иметь погрешности. Вторым недостатком является тот факт, что входной интерфейс звуковой платы способен выдержать амплитуду сигнала, не превышающую 2 В. Это значит, что карта может легко выйти из строя. Этот недостаток необходимо учесть при изготовлении адаптера. Осциллограф из звуковой карты не в состоянии измерять постоянное напряжение.

Как сделать адаптер

В первую очередь необходимо учесть входной уровень звуковой карты, чаще всего он не превышает двух вольт, а в некоторых платах – не более одного вольта. Естественно, что для измерений такой амплитуды будет недостаточно. Для этого требуется адаптер, который позволит увеличить пределы амплитуды сигнала. Программное обеспечение – осциллограф – имеет два допустимых уровня измерений: 12,5 В и 250 В. Принципиальная схема такого прибора содержит всего шесть элементов – резисторов. R1 и R2 имеют номинальное сопротивление в 1,5 МОм, R3 и R4 – 75 кОм, R5 и R6 – 1,5 кОм. Мощность рассеивания резисторов не должна быть менее 0,5 Вт. Схема имеет 5 контактов на входе (два – от источника сигналов 250 В, два – от 12,5 В и пятый – общий – провод) и три вывода на выходе, подключаемых на линейный вход звуковой карты (левый и правый каналы и общий).

Приступим к описанию принципиальной схемы адаптера. Первая пара входов – «источник сигнала 250 В» – соединяется с резисторами R1 и R2, далее – с R3 и R4; на выходной разъем, соответственно, левый и правый каналы линейного входа. Вторая пара «источник сигнала 12,5 В» подключается «в разрыв» между резисторами, то есть один вывод – между R1 и R3, а второй – между R2 и R4. И, наконец, последний, общий вывод поступает на разъем линейного входа звуковой карты. Он связан с правым и левым каналами через резисторы R5 и R6, подключенными после пары резисторов R3 и R4. Для того чтобы снизить влияние помех на прибор, необходимо плату адаптера поместить в металлический корпус. Вот, собственно, и весь осциллограф. Звуковая карта принимает поступающие сигналы, а программное обеспечение отображает на мониторе компьютера осциллограммы.

Настройка программы

Чтобы отрегулировать осциллограф из звуковой карты, необходимо зайти в микшеры персонального компьютера и отключить усиление на микрофон, установить уровень громкости ниже среднего. Полученный измерительный прибор способен довольно четко прорисовывать осциллограмму низкой частоты, а также определять частоту сигнала.

Двухканальный осцилограф из компьютера | Мастер Винтик. Всё своими руками!

Добавил: Master,Дата: 23 Ноя 2012

Виртуальный осциллограф РадиоМастер позволяет исследовать переменные напряжения в звуковом диапазоне частот : от 30..50 Гц до 10..20 Кгц по двум каналам с амплитудой от нескольких милливольт до десятков вольт. Перед реальным осциллографом такой прибор имеет преимущества: он позволяет легко определять амплитуду сигналов, запоминать осциллограммы в графических файлах. Недостатком прибора является невозможность увидеть и измерить постоянную составляющую сигналов.

Программа запоминает все установки и настройки и восстанавливает их при следующем включении.

Разрядность АЦП установлена равной 16, что обеспечивает достаточно высокую точность.

Схема кабеля.

Рекомендуется использовать экранированный провод, и резисторы располагать возможно ближе к разъему звуковой карты компьютера.

С вопросами и пожеланиями прошу на: [email protected]

Олег: www.mtu-net.ru/avangard

скачать программу бесплатно (330кБ)

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

ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ

П О П У Л Я Р Н О Е:

Популярность: 38 095 просм.

Виртуальный осциллограф

Виртуальный осциллограф Виртуальный осциллограф

Данная разработка задумывалась как дополнение к уже существующему аналоговому осциллографу для исследования редких и непериодических ВЧ сигналов. Она выполнена в виде приставки к ПК. При проектировании особое внимание уделялось доступности и низкой стоимости компонентов.

Железо:
Принцип работы цифрового осциллографа достаточно простой. Необходимо быстро забить микросхему памяти данными, а затем достаточно медленно передавать их по последовательному каналу в компьютер для отображения и измерений.

Схема генератора и делителя тактовой частоты

U1-генератор тактовой частоты 20МГц, его выход подключается к счетчику U2,U3. Коэффициент деления частоты 1…128 выбирается мультиплексором U4.

Схема запуска и формирования адреса

Мультиплексор U1 выбирает источник синхронизации: микропроцессор, компаратор уровня или внешний импульс. На U2 реализована схема запуска и останова преобразования. Когда система будет готова к новому приобразованию, то микроконтроллер подает разрешающий импульс на триггер U2A. При поступлении переднего фронта импульса синхронизации на тактирующий вход U2B коммутатор U3 переключается на тактовый сигнал и счетчик U4-U7 начинает перебирать адреса. Когда счетчик последовательно переберет весь диапазон адресов, то инвертором U8 будет сформирован сигнал сброса и отключения тактирования. В этот момент счетчик переключается коммутатором U3 на тактирование от контроллера для чтения и передачи данных в ПК.

Схема контроллера

Данные записываются в микросхему памяти типа SRAM U1 UM61256K-15, которая была выдернута из материнки от 486-го компьютера. При чтении микросхема памяти работает в режиме, управляемым адресом. В этом режиме шинный формирователь U5 переходит в третье состояние и запрещает прохождение цифровых сигналов от АЦП или от исследуемой схемы в режиме логического анализатора. МК U4 формирует сигнал тактирования счетчика, считывает содержимое микросхемы памяти и последовательно передает его в ПК через UART. При записи выход памяти переходит в третье состояние(/OE=1), U5 разрешает прохождение сигналов, а вход записи U1(/WE) тактируется основным тактовым сигналом.
Данные в ПК передаются со скоростью 115200 бод. Поскольку для передачи всего содержимого чипа памяти потребуется около трех секунд(32 килобайта), то предусмотрено 2 режима передачи: частичная передача(передается 1 килобайт, перемычка на выв. 1 U4 разомкнута) и полная передача(перемычка замкнута). Первоначально задумывалось 2 канала ( PORTC для второго чипа памяти), но пока я остановился на одном.

Схема аналоговой части

На U1 реализован усилитель вертикального отклонения. R5 и C2 подбираются по минимуму ВЧ звона. Надо сказать, что в рекомендуемой схеме включения C2 отсутствует. Однако в ходе экспериментов оказалось что его добавление улучшает переходные процессы. C4 подбирается для уменьшения усиления и повышения стабильности на высоких частотах. Полоса пропускания по уровню 0дб получилась 4МГц. Советские микросхемы идут с очень большим разбросом параметров, поэтому требуется подбор экземпляра U1 по минимальному времени установления и хорошей скорости нарастания. Я пробовал в схеме быстрые ОУ LM318, которые по характеристикам вроде получше. Но оказалось, что отобранный ОУ 574УД1 работает намного лучше, хотя у разных микросхем LM318 частотные параметры весьма стабильны. Переменным резистором RV3 регулируется смещение наблюдаемого сигнала вверх-вниз. На U2 собран компаратор системы синхронизации. LM311 имеет время установления 200нс, которого вполне достаточно для работы на частотах до 5-10 мегагерц. При желании можно использовать и более быстродействующие компараторы. Резистором RV1 устанавливается требуемый уровень синхронизации. В схеме применен быстрый(по тем временам) советский параллельный АЦП К1107ПВ2(на схеме не показан). Схема включения АЦП – стандартная из ДШ. Его можно заменить на 1107ПВ1А с уменьшением разрядности до 6 бит(в случае с К1107ПВ1Б максимальная скорость будет в 2 раза ниже – 10 мегавыборок/сек). Резистором RV2 настраивается опорное напряжение –2 вольта для АЦП. Аналоговая часть имеет незаконченный вид, здесь отсутствует защита от перенапряжения по входу, защита АЦП, нет входного делителя и входное сопротивление не многим более килоома. Впрочем это не мешает измерять низковольтные сигналы от источников с малым выходным сопротивлением в десятки-сотни ом.

Схема блока питания

Двухполярный БП без особенностей. Только трансформатор следует выбирать достаточно мощный т.к. одна микросхема АЦП потребляет ток 0,5А.

Исходник для Atmega8515

Конструкция была собрана на трех макетных платах, никакие печатки не разрабатывались.

Софт:
    Для проверки работоспособности цифровой части была написана программа логического анализатора.

    Исследуемые цифровые данные подаются на вход шинного формирователя вместо АЦП.

   Исходник анализатора

Изначально я использовал готовый кварцевый генератор на 48 МГц. Эта частота делилась до 24МГц. Но после подключения АЦП я увидел что это для него многовато(кроме того схема не обеспечивает требуемую скважность тактового сигнала). В результате частота была понижена до паспортных 20МГц.

    Программа цифрового осциллографа имеет более продвинутый интерфейс. Здесь показаны несколько захваченных строк видеосигнала PAL. Помимо всего прочего я добавил функцию анализатора спектра. БПФ производится на 512 точек.
    Реально можно наблюдать форму сигналов с частотой где-то до 1/20-1/10 частоты дискретизации. Дальше уже начинает появляться алиасинг и форма сигнала достаточно сильно искажается. Спектр можно смотреть до 1/2 частоты дискретизации. Выше проявляется стробоскопический эффект и спектр инвертируется.

    Исходник осциллографа

Протокол общения приставки с компьютером строится следующим образом. От ПК идут однобайтовые команды, управляющие работой. В сторону ПК – пакеты, размер которых определяется выбранным режимом. По окончании преобразования в ПК шлется пакет данных. Когда ПК обработает его и будет готов к приему нового, то он посылает в приставку команду начала нового преобразования.

Примечание. В ходе экспериментов схема неоднократно менялась и дорабатывалась. Хотя я и старался документировать изменения, но я не могу утверждать что схема 100% правильная. Вы можете использовать ее для понимания принципа работы системы. По этой же причине не рекомендуется браться за нее начинающим радиолюбителям.

Идеи по упрощению. Запихнуть всю цифровую часть на мелкой логике в какую-нибудь ПЛМ. Тогда все устройство будет включать в себя не более 8-10 корпусов. Я присмотрел подходящие по цене микросхемы семейства MAX3000 от ALTERA. Возможно, что скоро удастся поиграться и с ними.

Похожие проекты:
http://vereschagin.net/

На главную

Топ-5 осциллографов на базе ПК для мыслителей и творцов

Каждый серьезный производитель обязательно скажет вам, как важно иметь хороший осциллограф. Осциллограф – это то, что вам нужно, если вы действительно считаете себя производителем, и, к счастью, стоимость качественного осциллографа уже некоторое время снижается, поэтому вам не обязательно покупать большие копейщики, чтобы начать работу. .

Малогабаритные USB-осциллографы

на базе ПК являются отличной альтернативой, и они обладают множеством возможностей, которые обеспечат вам необходимую производительность, доступность, портативность, а также экономическую эффективность как производителя.Мы могли недооценить потенциал USB-осциллографа на базе ПК из-за его очень малых размеров по сравнению с настольными версиями. Но по мере того, как вычислительная мощность, доступная на сегодняшних ПК, увеличивается, появляются новые ПК на базе ПК с USB-интерфейсом высшего класса, которые все больше конкурируют со своими настольными партнерами и даже с преимуществом более низкой стоимости.

Мало того, что осциллографы на базе ПК значительно просты в использовании, но и идея использования ПК в качестве средств обработки, пользователь может делать больше с файлами, писать специальную программу для взаимодействия с осциллографом для максимального раскрытия потенциала всей области и многое другое. .В этой статье мы упомянем несколько прекрасных осциллографов на базе USB (не в любом порядке) для каждого производителя, мыслителей и будущих инженеров-электронщиков.

Owon VDS1022I имеет полосу пропускания 25 МГц и максимальную частоту дискретизации в реальном времени 1 Гвыб / с

Owon VDS1022I

Owon VDS1022I – это осциллограф на базе ПК от китайского производителя Owon, который имеет полосу пропускания 25 МГц и максимальную частоту дискретизации в реальном времени 1 Гвыб / с. Осциллограф представляет собой канал многоканального осциллографа (2 + 1) с опцией мульти-триггера: по фронту, видео, крутизне, импульсу и чередованию.Одна интересная особенность осциллографа заключается в том, что он способен отображать две отдельные формы сигналов на одном экране.

В комплект поставки входят изолированный USB для защиты, порт RS232, порт USB, порт LAN и датчик компенсации. Прицел доступен для покупки примерно за 104 доллара на Amazon

. Hantek HT6022BE

Hantek HT6022BE

Hantek HT6022BE – недорогой прицел на базе ПК для производителей с ограниченным бюджетом. Осциллограф на базе ПК имеет полосу пропускания 20 МГц, многоканальный осциллограф, частоту дискретизации 48MS / с и довольно портативный, что позволяет легко носить его с собой.Hantek HT6022BE стоит около 65,55 долларов и доступен для покупки на Amazon.

Осциллограф Perytech USB DSO-U2200 240MS / s

Perytech DSO-U2200

Осциллограф Perytech DSO U2200 USB стоит 110 долларов, а также поставляется с небольшим программным обеспечением – от обычного оконного дизайна до более похожего на осциллограф окружения, что делает его простым в использовании без необходимости использования руководств. Одним из значительных преимуществ прицела Perytech по сравнению с другими является его производительная программная среда с функциями автоматического измерения, включая максимальное значение, минимальное значение, частоту и период.Функция наложения позволяет объединить до четырех USB-осциллографов в один восьмиканальный осциллограф.

Осциллограф также оснащен логическим анализатором, а осциллограф на базе ПК имеет полосу пропускания 60 МГц с частотой дискретизации 240 Мвыб / с. Прицел доступен для покупки на Amazon.

Digilent Analog Discovery 2

Digilent Analog Discovery 2 – продукт компании Analog Devices. Это многофункциональный USB-осциллограф, разработанный для студентов, энтузиастов, производителей и любителей.Это позволяет им измерять, визуализировать, моделировать и анализировать различные схемы со смешанными сигналами. Analog Discovery 2 превращает любой ПК в рабочую станцию для электротехники. Это устройство с питанием от USB позволяет студентам создавать и тестировать аналоговые и цифровые схемы в любой среде с функциональностью традиционных настольных приборов.

Осциллограф представляет собой многоканальный (2-канальный) осциллограф с двухканальным генератором сигналов, 16-канальным логическим анализатором, 16-канальным генератором цифровых последовательностей и анализатором протоколов.Характеристики включают в себя два аналоговых входа (± 25 В, дифференциальный, 14 бит, 100 Мвыб / с, 30 МГц + полоса пропускания), два аналоговых выхода (± 5 В, 14 бит, 100 Мвыб / с, 12 МГц + полоса пропускания), стерео аудиоусилитель для управления внешними наушниками или динамиками с реплицированными сигналами генератора сигналов произвольной формы (AWG), 16 цифровых входов / выходов (3,3 В CMOS и устойчивый к 1,8 В или 5 В, 100 Мвыб / с) и два входа / выхода Цифровые триггерные сигналы для соединения нескольких инструментов (3,3 В CMOS).

Его комплект для разработки программного обеспечения WaveForms включает библиотеки и примеры C ++ и Python, а также поддержку на форуме от разработчиков программного обеспечения.Analog Discovery 2 также поддерживается сторонним программным обеспечением, таким как MATLAB и LabVIEW. Прицел можно приобрести здесь примерно за 280 долларов. Студенческая версия доступна за 183 доллара в National Instruments

. Осциллограф Hantek IDS1070A WIFI USB 70 МГц 2 канала 250 MSa / s Подходит для системы iOS Android PC

Hantek IDS1070A

Hantek IDS1070A – это многоканальный осциллограф, который можно использовать с iOS, Android 4.0 и Windows XP или более поздними версиями на планшетах, ПК и iPhone.Связь с прицелом и его хостом осуществляется через WLAN, а порт USB предназначен для зарядки аккумулятора и USB-подключения к ПК вместо беспроводного режима. Он стоит около 126 долларов, имеет полосу пропускания 70 МГц и частоту дискретизации в реальном времени 250 Мвыб / с. Т

Управляющее программное обеспечение

для осциллографов и генераторов произвольных функций

TekBench ™ – это программное обеспечение для ПК, которое управляет осциллографами Tektronix и генераторами произвольных функций. Он предлагает интуитивно понятное управление прибором, автоматическую регистрацию данных измерений, автоматические измерения частотной характеристики и простой экспорт формы сигнала в необходимом формате, чтобы избежать лишних затрат времени и усилий.Это позволит вам сосредоточиться на эксперименте, а не изучать инструмент.

Основные характеристики

Простое подключение к приборам
Интуитивно понятный интерфейс для управления и мониторинга приборов
Легко фиксируйте и экспортируйте результаты в требуемых форматах
Автоматическая регистрация данных измерений
Автоматические измерения частотной характеристики

Заявка

Проектные лаборатории и ведущие проектные лаборатории

Простое подключение к инструментам

Из-за интерфейса USB Plug and Play для подключения инструмента к компьютеру требуется только кабель USB.Без какой-либо конфигурации прибор обнаруживается программным обеспечением в течение нескольких секунд.

Инструмент, подключенный к компьютеру через интерфейс USB.

После подключения дважды щелкните значок инструмента, и выбранный инструмент будет автоматически загружен в программное обеспечение.

Выбранный осциллограф, загруженный в программное обеспечение

Интуитивно понятный интерфейс для управления и контроля приборов

При загрузке в программное обеспечение прибор имеет полноэкранный интерфейс. Вместо того, чтобы тратить время на изучение руководства пользователя, вы можете быстро найти и изменить параметры.В следующем примере показано, насколько легко выбрать разные измерения на каждом канале осциллографа в полноэкранном интерфейсе.

Полноэкранный интерфейс осциллографа

На одном экране могут отображаться до двух приборов, и каждый прибор имеет интуитивно понятный интерфейс для простого управления и мониторинга. Два прибора отображаются на одном экране.

Простой захват и экспорт результатов в требуемых форматах.

Данные осциллографа – один из наиболее важных результатов тестирования.TekBench ™ поддерживает экспорт данных формы сигнала в формат * .csv, который может быть вызван непосредственно осциллографом. ² Он также поддерживает данные * .csv без заголовка для облегчения анализа в других приложениях.

Интерфейс экспорта сигналов осциллографа

Кроме того, результаты можно экспортировать в формат * .MAT, который можно открыть непосредственно в MATLAB.

Снимок экрана осциллографа можно сохранить на компьютер всего несколькими щелчками мыши. Если в программном обеспечении включено автоматическое обновление, снимок экрана осциллографа может обновляться примерно каждую секунду.³ Это позволяет удаленно контролировать прибор. Снимок экрана с обновлением также можно спроецировать в лаборатории, чтобы помочь инструктору.

Автоматическое обновление снимков экрана осциллографа

Автоматическая регистрация данных измерений

Вместо выполнения одного измерения используйте регистрацию данных измерений, чтобы отслеживать изменение результатов измерений для более глубокого понимания конструкции.

TekBench ™ дает вам возможность выбрать 16 наиболее распространенных измерений. Запись данных может выполняться одновременно для шести измерений.Интервал между каждым результатом измерения может быть установлен до 2 секунд, а время тестирования – до 5 дней.

Выбор измерения

Результаты могут отображаться в режиме построения графика тренда с цветовой кодировкой каждого измерения. Он также может отображаться в режиме списка или гистограммы, что позволяет лучше понять результаты.

Регистрация данных измерений отображается в режиме построения графика

Каждый из результатов регистрации данных измерений автоматически сохраняется в файле * .csv. Этот файл можно экспортировать и импортировать в программное обеспечение, чтобы можно было получить доступ к результатам предыдущих тестов для будущего анализа.

Автоматические измерения частотной характеристики

Частотная характеристика – это обычное измерение в проектной лаборатории. На следующей схеме показан генератор произвольных функций, подключенный к входу испытательной платы, в то время как осциллограф подключен к его входу и выходу для измерения изменения амплитуды. Схема подключения для проверки частотной характеристики

В обычных лабораторных условиях студенты должны установить выходную частоту генератора произвольных функций и записать измерение амплитуды на осциллографе.Затем им нужно изменить частоту и записать другое измерение. В следующем примере выполняется тестирование частотной характеристики от начала 100 кГц до остановки 5 МГц с общим количеством 101 выборки в режиме линейной развертки. Студентам нужно будет создать около 100 тестов на разных частотах, на выполнение которых у них уйдет больше часа. Этот метод тестирования требует много времени и позволяет легко ошибиться.

С TekBench ™ тестирование частотной характеристики можно выполнить всего за несколько шагов:

Установите выходную амплитуду AFG.
Выберите тип развертки и введите количество выборок.
Нажмите кнопку пуска

Тестирование начнется автоматически, и будет построена кривая частотной характеристики, построенная как зависимость частоты от усиления ⁴.Кривая частотной характеристики

Teledyne LeCroy – Scope Accessories

Если вы не являетесь зарегистрированным пользователем, вас могут перенаправить на короткую форму.

Скачать	Версия	Файл справки	Скачать

MAUI Studio			Загрузить
Воспользуйтесь возможностями программного обеспечения для осциллографов Teledyne LeCroy MAUI ™. Работайте удаленно со своего осциллографа и будьте более продуктивными.

QualiPHY			Загрузить
QualiPHY разработан для сокращения времени и усилий, необходимых для проведения испытаний на соответствие на широком спектре высокоскоростных последовательных шин.QualiPHY – это наиболее интуитивно понятный и эффективный инструмент для выполнения тестирования на соответствие последовательным данным. QualiPHY Лист данных

			Загрузить
WaveStudio – это БЕСПЛАТНЫЙ инструмент для подключения к ПК, который обеспечивает сопряжение цифрового осциллографа Teledyne LeCroy с операционной системой Windows XP, Vista, 7 или 10 с поддержкой 32- и 64-разрядной версии. WaveStudio – это быстрый и простой способ анализировать полученные сигналы в автономном режиме или удаленно управлять осциллографом с вашего рабочего стола.

			Загрузить
ScopeExplorer – это БЕСПЛАТНЫЙ инструмент для подключения к ПК, который обеспечивает подключение цифрового осциллографа Teledyne LeCroy к рабочему столу Windows 2000 / XP.

Подключаемый модуль LabNotebook для Windows			Загрузить
Этот установщик включает подключаемый модуль для Windows, который можно запускать на любом ПК с Windows или на осциллографе, чтобы обеспечить легкий предварительный просмотр и быстрое извлечение содержимого из LabNotebook (.lnb) файл.

XStreamBrowser			Загрузить
Утилита XStreamBrowser позволяет просматривать, копировать и изменять иерархию COM-объектов осциллографа MAUI ™ под управлением Windows с удаленного ПК.Это важно для написания программ автоматизации, так как он всегда показывает все объекты автоматизации на приборе в точной текущей конфигурации, включая те объекты, которые принадлежат программным опциям. Его также можно использовать в качестве пульта дистанционного управления, что позволяет напрямую изменять конфигурацию управляющих переменных автоматизации. XStreamBrowser совместим с ПК с 32- и 64-разрядной ОС Windows. НЕ устанавливайте эту версию, если вы уже установили 64-разрядную прошивку XStreamDSO на том же удаленном ПК. Примечание. Пользователи WaveSurfer 3000 должны вместо этого установить программное обеспечение WaveStudio ™. Иерархия COM-объектов подключенного устройства отображается в обозревателе автоматизации WaveStudio.

EasyScopeX	1.01.02.01.20		Загрузить
Утилита EasyScopeX предназначена для подключения осциллографов Teledyne Test Tool T3DSO1000 / 1000A и T3DSO2000 к ПК.Приложение EasyScopeX позволяет просматривать формы сигналов, данные сигналов, измерения форм сигналов и растровые изображения на дисплеях T3DSO1000 / 1000A и T3DSO2000.

EasyScope	3.01.03.01.09		Загрузить
Утилита EasyScope предназначена для подключения осциллографа WaveAce к ПК.Приложение EasyScope позволяет просматривать формы сигналов, данные сигналов, измерения сигналов и растровые изображения на дисплее WaveAce.

Программные утилиты для Windows 10 Настройка DCOM			Загрузить
Это.zip-файл содержит инструкции и сценарии, необходимые для установления DCOM-соединения удаленного ПК с осциллографом Teledyne LeCroy Windows 10.

Средство просмотра S-параметров	2,0		Загрузить
SParamViewer – это бесплатный инструмент для построения S-параметров.Узнать больше о SParamViewer »

LSIB	6.0.0		Загрузить
LSIB (LeCroy Serial Interface Bus) – это новый стандарт высокоскоростной передачи данных с осциллографа со скоростью до 325 МБ / с.Эксклюзивное решение LSIB компании Teledyne LeCroy основано на проводном стандарте PCI Express, который использует шину x4 (4 полосы) для удаленной передачи данных. LSIB Лист данных

USB2-GPIB			Загрузить
Загрузка прошивки для продукта USB2-GPIB.

ActiveDSO	2,36		Загрузить
ActiveDSO – это элемент управления ActiveX ^TM , который позволяет осциллографам Teledyne LeCroy и встроенным анализаторам сигналов серии LSA-1000 управлять с помощью и обмениваются данными с различными приложениями Windows, поддерживающими стандарт ActiveX .Программы MS Office, Internet Explorer, Visual Basic, Visual C ++, Visual Java и Matlab (v5.3) – лишь некоторые из многих приложений, поддерживающих элементы управления ActiveX.

DigTraceUtility	1,2		Загрузить
DigTraceUtility – это приложение, которое считывает файлы цифровых сигналов (расширение XMLDig), полученные с опциями смешанных сигналов MS-250, MS-500 и MS-32, и позволяет пользователям просматривать, масштабировать и сохранять значения формы сигнала и шины, используя несколько текстовые форматы.Приложение также включает в себя 2 курсора для выполнения временных измерений
EyeTraceUtility	1,0		Загрузить
EyeTraceUtility – это приложение, которое считывает файлы сигналов глазковых диаграмм (.XMLPer extension) и позволяет пользователям просматривать, масштабировать и сохранять форму сигнала в текстовом формате. Сценарий для чтения вывода текста в MATLAB включен.

Драйверы LabVIEW ™, LabWindows ™ и IVI			Загрузить
Драйверы LabVIEW, LabWindows / CVI и IVI для цифровых осциллографов и дигитайзеров Teledyne LeCroy.
Teledyne LeCroy Паспорт VICP			Загрузить
Teledyne LeCroy VICP Passport – это подключаемый драйвер паспорта для драйвера VISA компании National Intruments (только версия для Windows).

USB-драйвер WaveJet 300A	1,0		Загрузить
Интерфейс USB входит в стандартную комплектацию каждого осциллографа WaveJet 300A.Обратите внимание, что порт USB на передней панели (расположенный рядом с кнопкой питания) предназначен для использования с запоминающими устройствами USB для сохранения сигналов, изображений экрана и файлов настройки. Порт USB на задней панели – это интерфейс дистанционного управления. WaveJet можно подключить к компьютеру с помощью кабеля USB A / B. Использование USB-оборудования WaveJet 300A требует установки USB-драйвера на компьютер. USB-драйверы WaveJet 300A находятся на компакт-диске, поставляемом с WaveJet, а также доступны для загрузки с веб-сайта Teledyne LeCroy.

USB-драйвер WaveJet Touch	1,0		Загрузить
Интерфейс USB является стандартным для осциллографа WaveJet Touch.Обратите внимание, что порт USB на передней панели (расположенный рядом с кнопкой питания) предназначен для использования с запоминающими устройствами USB для сохранения сигналов, изображений экрана и файлов настройки. Порт USB на задней панели – это интерфейс дистанционного управления. WaveJet Touch можно подключить к компьютеру с помощью кабеля USB A / B. Использование USB-оборудования WaveJet Touch требует установки USB-драйвера на компьютер. WaveJet Touch можно загрузить с веб-сайта Teledyne LeCroy.

DSO Network Print Gateway	1.0		Загрузить
Teledyne LeCroy DSO Network Print Gateway – это программный пакет, который упрощает печать на сетевых принтерах с DSO, оборудованного Ethernet.

DSOFilter	1.0	Файл справки	Загрузить
В дополнение к семи популярным типам фильтров, предоставляемых DFP, можно также создавать и использовать специальные фильтры. DSOFilter, который является элементом управления ActiveX, был разработан, чтобы помочь загрузить эти коэффициенты фильтра в объекты DSO Teledyne LeCroy.

	1,3		Скачать
MaskMaker – это БЕСПЛАТНАЯ графическая утилита на ПК для создания и редактирования масок.Эти маски в дальнейшем будут использоваться в осциллографах Teledyne LeCroy. Новое в версии 1.3 Установщик работает с Windows 2000 – Windows 10 Новое с версией 1.2 Цветные кружки Цветными кружками будут отмечены такие интересные моменты, как точки отказа.Теперь вы можете выбрать цвет кругов, максимальное количество и будут ли они отображаться в маске или вне ее. Маски XY Теперь вы можете создавать маски XY для таких приложений, как измерения мощности.

			Загрузить
Компоненты среды выполнения Matlab необходимы для некоторых скриптов QualiPHY.

Как подключить осциллограф InfiniiVision напрямую к ПК через интерфейс LAN?

Чтобы установить двухточечное LAN-соединение, вам понадобится компьютер с сетевым адаптером Auto-MDIX или перекрестный (не прямой) LAN-кабель. Адаптеры Auto-MDIX автоматически настраивают двухточечные соединения должным образом без использования перекрестных кабелей. Если на вашем ПК есть адаптер Auto-MDIX, вы можете использовать более обычный прямой кабель.

Чтобы установить соединение, выполните следующие действия:

Установите Keysight IO Libraries Suite на свой компьютер – щелкните здесь IO Libraries Suite.
Подключите компьютер к прицелу с помощью соответствующего кабеля LAN, как указано выше.
Если ваш компьютер настроен на «Получать IP-адрес автоматически», он должен дать себе IP-адрес в форме 169.254.xxx.xxx при загрузке или когда вы вручную отключите, а затем включите интерфейс. Вы можете подтвердить этот IP-адрес, введя команду ipconfig в командной строке ( Start | Run | cmd (Enter) в Windows XP и Vista).
На осциллографе нажмите Utility | I / O | Настройки LAN | Конфиг . Убедитесь, что выбран AutoIP . Ничего страшного, если выбраны и другие элементы. Нажмите Применить . В течение нескольких минут осциллограф должен предоставить себе IP-адрес, который также имеет форму 169.254.xxx.xxx. Когда вы увидите этот IP-адрес, переходите к следующему шагу.
На этом этапе вы можете подтвердить, что ПК может видеть область, отправив команду ping из командной строки (например,грамм. пинг 169.254.254.254 ).
На ПК запустите Keysight Connection Expert (под Пуск | ( Все ) Программы | Keysight IO Libraries Suite .9
Щелкните правой кнопкой мыши интерфейс LAN и выберите Добавить прибор .
Под Auto Find вы можете сразу увидеть, что область видимости появится. Если нет, щелкните Найти снова . Когда вы найдете область, нажмите ОК .
Теперь вы можете подключиться к осциллографу из IntuiLink или из вашего собственного приложения, используя VISA-адрес , который Keysight Connection Expert отображает для осциллографа.

Подробнее об осциллографах Keysight

Как выбрать лучший осциллограф (для вас)

После мультиметра осциллограф, вероятно, является одним из самых полезных и часто используемых инструментов на столе энтузиастов электроники.

Поэтому выбор подходящего осциллографа в рамках вашего бюджета очень важен.В этой статье мы подробно рассмотрим, как выбрать лучший осциллограф для вас.

Конечно, запись в блоге может быть такой длинной, поэтому я не могу охватить все возможные осциллографы и все возможные области применения, которые могут быть включены. Я также не буду рекомендовать какую-либо конкретную марку или модель. Вместо этого я бы посоветовал вам использовать характеристики, которые вы ищете, чтобы сделать этот выбор. Любая торговая марка или модель, о которых я упоминаю, не является личным подтверждением и приводится только в иллюстративных целях.

Существует несколько различных типов осциллографов, включая портативные осциллографы и автомобильные осциллографы.Этот пост не будет охватывать эти типы, а вместо этого сосредоточится на автономных осциллографах и прицелах на базе ПК, поскольку типичный энтузиаст электроники, скорее всего, будет использовать один из них.

Хватит болтовни о том, как выбрать лучший осциллограф…

Выбор лучшего осциллографа: на базе ПК или автономный?

Это действительно вопрос личных предпочтений. Один вопрос, который стоит задать себе: насколько переполнен мой рабочий стол?

Осциллографы на базе ПК

часто занимают меньше места, чем их автономные аналоги, и их можно спрятать в местах (например, под столом), где вы не хотели бы размещать автономный осциллограф.

Кроме того, осциллограф на базе ПК может использовать огромную вычислительную мощность, имеющуюся сегодня у большинства настольных и портативных ПК.

Вы также обнаружите, что размер монитора вашего компьютера ограничивает только размер экрана.

Наконец, компьютерный прицел упрощает взаимодействие и сохранение снимков экрана с помощью клавиатуры и мыши. Автономные устройства могут делать снимки экрана, но вам часто приходится сохранять их на USB-накопитель, а затем переносить на свой компьютер.

Автономные осциллографы можно перемещать из одного места в другое (например, если у вас есть два стенда и один осциллограф), тогда как осциллографы на базе ПК привязаны к ПК.

Устройства на базе ПК обычно имеют заземление пробника, которое подключается к заземлению USB на ПК. Если есть разница в напряжении между землей USB и тестируемым устройством, могут возникнуть проблемы.

Кроме того, компьютеры могут перехватывать вирусы, зависать, давать сбои и многое другое. Автономные осциллографы обычно не дают сбоев и не обнаруживают вредоносное ПО. Такие вещи, как электронная почта и социальные сети, также могут отвлекать от осциллографа на базе ПК, если вы не будете осторожны. Автономные устройства не подключаются к Facebook и не используют электронную почту.

Осциллографы на базе ПК и автономные осциллографы имеют свои плюсы и минусы. Некоторые предпочитают работать с автономными осциллографами, а другим нужен осциллограф на базе ПК. В конце концов, все зависит от ваших предпочтений.

Некоторые «входы» на лучшем осциллографе

Практически все осциллографы имеют входы по постоянному или переменному току. Другой распространенный вход – это вход 50 Ом. Обычно это означает, что осциллограф можно переключать между входами постоянного, переменного и постоянного тока 50.DC 50 означает, что вход имеет полное сопротивление 50 Ом. Этот вход упрощает подключение к вашему осциллографу других устройств.

У разных производителей разные диапазоны входов для разных моделей и полос пропускания. Например, серия PicoScope 5000 имеет полосу пропускания до 200 МГц и имеет входы с высоким сопротивлением постоянного и переменного тока. Серия 6000 с полосой пропускания 1 ГГц поддерживает только вход DC 50.

Полоса пропускания осциллографа имеет значение

Одна из наиболее важных характеристик при выборе лучшего осциллографа – это полоса пропускания.Как правило, пропускная способность и цена прямо пропорциональны. Чем выше пропускная способность, тем выше цена.

Станьте Создателем, которым вы были рождены. Попробуйте Arduino Academy БЕСПЛАТНО!

Полоса пропускания осциллографа дает точку, в которой амплитуда сигнала уменьшилась на 70,7% (или 3 дБ) от исходной амплитуды. Это также известно как точка половинной мощности.

Если вы купите осциллограф на 50 МГц, вы сможете измерять частоты до и даже выше 50 МГц, однако сама форма сигнала начнет ослабевать.Таким образом, при измерении амплитуды сигнала 50 МГц амплитуда будет считываться только около 70% от исходного значения.

Короткое видео ниже иллюстрирует это.

Хотите увидеть квадратные цифровые сигналы на вашем телескопе? Вышеупомянутое правило применяется к синусоидальным волнам; прямоугольные волны содержат высокочастотные компоненты, выходящие далеко за пределы основной частоты измеряемого сигнала. Опять же, это может означать неприятности.

Чтобы быть уверенным в том, что вы можете точно измерять как синусоидальные, так и прямоугольные волны, выберите осциллограф с полосой пропускания, в пять раз превышающей максимальную частоту цифрового сигнала, который вы будете измерять.

Также то же правило применяется к полосе пропускания используемых пробников. Попробуйте измерить сигнал 50 МГц с помощью пробников, которые подходят только для 20 МГц, и у вас будут проблемы. Поэтому обязательно используйте соответствующий пробник в своем осциллографе, иначе вы можете потерять полосу пропускания, за которую заплатили при покупке осциллографа.

И последнее, но не менее важное: имейте в виду, что некоторые осциллографы указывают полосу пропускания, которая доступна не во всех диапазонах напряжения.

Могу ли я получить образец?

Пропускная способность зависит от количества аналоговых отсчетов в секунду (частота дискретизации), которые осциллограф может считывать.Это тоже повлияет на цену.

Частота дискретизации часто указывается в мегасэмплах в секунду, или MS / s, или GS / s. Эта скорость обычно является максимальной, если на осциллографе используется только один канал. Итак, если вы используете 2 канала на осциллографе с частотой дискретизации 500 МГц, максимальная частота будет 250 МГц для каждого канала. Если вам нужна полная частота 500 МГц, вам нужно будет использовать только один канал. Обычно частота дискретизации в одноканальном режиме вдвое больше, чем в двухканальном.

Говоря о каналах, давайте на мгновение перейдем к ним.Большинство осциллографов поставляются с двумя, но у других может быть четыре или даже восемь (как некоторые осциллографы на базе ПК)! Больше каналов полезно для таких вещей, как шаговые двигатели или автомобильная работа.

Вернуться к выборке. Хорошее практическое правило – убедиться, что количество отсчетов в секунду в 3-5 раз превышает полосу пропускания осциллографа для получения точных результатов. Если вы можете позволить себе увеличить пропускную способность осциллографа более чем в 5 раз, дерзайте. Чем выше, тем лучше.

Некоторые осциллографы имеют функцию эквивалентной временной выборки (ETS), которая требует очень высокой частоты дискретизации.Например, серия PicoScope 6000 может похвастаться собственной частотой дискретизации 5 Гвыб / с. С ETS этот диапазон может достигать 200 Гвыб / с.

Убедитесь, что просматриваемые вами сигналы являются периодическими и стабильными при использовании этого режима, иначе результаты могут быть неточными, поскольку ETS работает путем построения формы волны из последовательных выборок. Хорошая новость заключается в том, что большинство волн, вызывающих беспокойство, являются периодическими, поэтому это может быть хорошей функцией для поиска, если вы можете себе это позволить.

Давайте решим это сейчас

Практически все современные осциллографы имеют 8-битные АЦП.Это дает вам 256 возможных чисел, которые может представлять цифровой сигнал. Если у нас есть сигнал 2 VPP, мы можем разрешить около 8 мВ на шаг. Это может быть нормально для просмотра цифровых сигналов, но не для аналоговых сигналов или БПФ (быстрых преобразований Фурье).

В зависимости от вашего приложения лучшим осциллографом для вас может быть 12-битный или 16-битный АЦП.

Обычно вам придется выбирать между более быстрыми АЦП с более низким разрешением или более медленными АЦП с более высоким разрешением.

Программное обеспечение и другие функции осциллографа

Многие современные осциллографы поставляются с программными функциями, такими как возможность выполнения БПФ.Какой осциллограф вам подойдет, зависит от того, какие функции вы будете использовать.

Если вы собираетесь выполнять БПФ на своем осциллографе, поищите тот, который имеет большую длину БПФ. Длина БПФ – это просто спецификация, которая сообщает вам количество точек, используемых при вычислении БПФ. Чем больше очков, тем лучше. Это нужно для того, чтобы вы могли увеличивать масштаб и при этом получать точные результаты. Это одна из областей, где осциллограф на базе ПК может блеснуть своей способностью выполнять БПФ на мощном настольном ПК, а не на микросхеме DSP на борту прицела.

Глубина памяти – еще один фактор, который следует учитывать. Это связано с количеством отсчетов, которое осциллограф может фактически сохранить. Для заданной частоты дискретизации размер буфера памяти определяет, как долго он может захватить сигнал, прежде чем память заполнится. Опять же, чем больше, тем лучше. Не думайте, что осциллографы с большим объемом памяти поставляются вместе с возможностью обрабатывать большие длины БПФ, поскольку это не всегда так. Смотрите на них как на две отдельные спецификации. Большая глубина памяти позволит вам увеличивать мелкие, нечастые сбои.

Еще одна полезная функция – сегментированный буфер. При этом осциллограф можно настроить на запуск по определенному событию, и он будет записывать формы сигналов определенной длины. Для поиска прерывистых сбоев это может ускорить вашу способность обнаруживать сбой и исправлять его. С сегментированным буфером вы можете захватить несколько следов, а затем просмотреть их, чтобы найти сбой и другие особенности.

Последнее слово о программном обеспечении: обратите внимание на осциллографы с обновляемым программным обеспечением, которые можно загрузить без дополнительной оплаты.Это хорошая возможность.

Какой осциллограф вам подойдет?

Есть несколько функций, таких как возможность декодирования последовательных протоколов, использование внешнего триггера и генераторы сигналов произвольной формы, которые у меня не было времени охватить, но в зависимости от вашего использования, возможно, стоит взглянуть.

Последний совет, который я могу предложить, – это загрузить руководство пользователя для любого осциллографа, который вы рассматриваете, и изучить его. В техническом паспорте вы можете найти некоторые подробности, но в руководстве вы найдете гораздо более подробную информацию о сфере применения и ее ограничениях.Также не забудьте проверить гарантию!

В конце концов, лучший осциллограф – это тот, который лучше всего подходит для вас!

Какой прицел вы рекомендуете? Комментируйте и дайте нам знать!

Станьте Создателем, которым вы были рождены. Попробуйте Arduino Academy БЕСПЛАТНО!

Подключение и управление осциллографом TEKTRONIX MSO4104B с ПК через Ethernet LAN

Tektronix MSO

В этой статье объясняется, как подключить осциллограф Tektronix к ПК через локальную сеть Ethernet и управлять им удаленно.Для этого урока мы использовали TEKTRONIX MSO4104B. Однако этот метод в целом можно использовать для других осциллографов, а также для таких инструментов, как пикоамперметры и т. Д.

Хотя вы можете сохранить данные, подключив USB-накопитель к осциллографу, но этот метод подключения к сети Ethernet помогает вам удаленно управлять осциллографом и напрямую получать данные на ПК через браузер. После подключения можно также контролировать и получать данные с помощью программирования.

Как подключить осциллограф Tektronix к ПК через Ethernet

Подключите один конец кабеля Ethernet к осциллографу смешанных сигналов (MSO) Tektronix, как показано на следующем рисунке.Другой конец можно подключить к ПК или к сетевому порту.

Подключение осциллографа к локальной сети.

IP-конфигурация осциллографа

Нажмите кнопку Утилита , и вы найдете меню утилит внизу экрана.
Нажмите кнопку, соответствующую странице служебных программ , и вы увидите строку меню в левой части экрана.
Используя ручку « Multipurpose a », выберите I / O.
Нажмите кнопку, соответствующую Network Configuration , которая откроет меню Network Configuration в правой части экрана.
Нажмите кнопку, соответствующую Установить IP-адрес вручную , при этом откроется окно для установки IP-адреса и другой информации. Введите IP-адрес и другую информацию сюда, используя ручку осциллографа или подключив клавиатуру через USB-порт на передней панели.

IP-конфигурация компьютера

Установите IP-адрес в сетевом профиле компьютера, как показано ниже. Примечание. Убедитесь, что IP-адрес компьютера не совпадает с IP-адресом осциллографа, но должен быть аналогичным, что можно сделать, изменив последнюю цифру.

Конфигурация IP

в Linux

Конфигурация IP

в Windows 7

Конфигурация IP сети Windows 7.

Тестирование и управление осциллографом из браузера

Введите IP-адрес осциллографа (192.16.13.181) в браузере (Firefox в Linux и Internet Explorer в Windows, Примечание: Google Chrome может отображать некоторые проблемы).

Осциллограф в браузере.

Вы можете управлять прибором, выбрав опцию Instrument Control . Нажмите элемент управления в строке меню вверху, и вы увидите экран в реальном времени и все кнопки управления осциллографом.

Панель управления осциллографом в браузере

Отсюда можно управлять осциллографом удаленно, как с помощью физических регуляторов и кнопок. Поначалу это может показаться немного сложным, но скоро вы познакомитесь.

Если вы хотите сохранить данные одного экрана, щелкните Data в строке меню вверху. Здесь вы можете выбрать источник канала и формат данных.

Данные осциллографа из браузера.

В случае, если вы хотите сохранить данные с помощью программы Python на свой компьютер, вы можете посетить наш учебник о том, как сохранять данные с осциллографа с помощью Python в Linux.

Если вам нравится этот учебник, поделитесь с кем-нибудь, кому это интересно. Вы можете следить за нами в facebook и twitter. Вы можете подписаться на рассылку уведомлений по электронной почте, чтобы получать уведомления по электронной почте всякий раз, когда мы публикуем новый пост.

Front End превращает звуковую карту ПК в высокоскоростной осциллограф

Различные пакеты программного обеспечения позволяют стереозвуковой карте, установленной в персональном компьютере (ПК), отображать изображения, подобные осциллографу, но с низкой частотой дискретизации и высоким разрешением. -цифровые преобразователи (АЦП) и входной каскад со связью по переменному току оптимизированы для использования полосы пропускания не более 20 кГц.Эта ограниченная полоса пропускания может быть расширена – для повторяющихся сигналов – за счет использования внешнего интерфейса дискретизации перед входами звуковой карты. Субдискретизация входного сигнала с помощью высокоскоростного усилителя выборки и хранения (SHA), за которым следует фильтр нижних частот для восстановления и сглаживания формы сигнала, эффективно растягивает ось времени, позволяя использовать ПК в качестве высокоскоростного стробоскопический осциллограф. В этой статье описывается внешний интерфейс и зонд, обеспечивающие соответствующую адаптацию.

На рис. 1 показана схема сменного модуля, который можно использовать для сэмплирования с типичных звуковых карт ПК.В нем используется один высокоскоростной усилитель выборки и хранения AD783 на канал осциллографа. Сигнал выборки для SHA обеспечивается цифровым выходом схемы тактового делителя; будет описан пример одного из них. Вход AD783 буферизирован полевым транзистором, поэтому можно использовать простую входную связь постоянного и переменного тока. В двух показанных каналах резисторы 1 МОм (R1 и R3) обеспечивают смещение постоянного тока, когда перемычка связи постоянного тока разомкнута, а вход связан по переменному току. Дискретный выход фильтруется нижними частотами показанными двухполюсными активными RC-цепями.Фильтр не обязательно должен быть активной схемой, но показанный фильтр обеспечивает низкий импеданс с буферизацией для управления входом звуковой карты ПК.

Рисунок 1. 2-канальная аналоговая схема выборки.

AD783 SHA обеспечивает полезную полосу пропускания большого сигнала до нескольких мегагерц. Эффективная скорость нарастания на входе превышает 100 В / мкс. Размах входного / выходного сигнала при напряжении питания ± 5 В составляет не менее ± 3 В. Полоса пропускания по уровню 3 дБ для слабого сигнала при размахе менее 500 мВ составляет около 50 МГц.

С входной схемой, показанной на рисунке 1, и звуковой картой ПК, использующей программное обеспечение Visual Analyzer ¹, снимок экрана на рисунке 2 показывает однократный синусоидальный сигнал с частотой 2 МГц, повторяющийся с частотой 1 МГц.Тактовая частота дискретизации обеспечивает импульсы дискретизации шириной 250 нс с частотой дискретизации 80,321 кГц. Эффективная горизонтальная развертка здесь составляет 333 нс / деление. Звуковая карта ПК, используемая в этих примерах, использует дискретизацию кодека Analog Devices SoundMax ^® со скоростью 96 kSPS. В этом примере эффективная частота дискретизации составляет около 40 MSPS.

Рис. 2. Однопериодный синусоидальный импульс с частотой 2 МГц и частотой повторения 1 МГц.

Еще один снимок экрана был сделан с гауссовым синусоидальным импульсом с частотой повторения 1 МГц (рисунок 3). Тактовая частота дискретизации снова была 80.321 кГц, с длительностью импульса выборки 250 нс.

Рис. 3. Гауссовский синусоидальный импульс 4 МГц при частоте повторения 1 МГц.

Пример генератора тактовых импульсов

AD783 требует узкого положительного импульса выборки длительностью от 150 до 250 нс. Импульс выборки должен быть очень стабильным с низким джиттером, чтобы отображаемая форма волны была стабильной без скачков вперед и назад. Это требование имеет тенденцию ограничивать возможный выбор тактовых генераторов кварцевыми генераторами. Другое требование состоит в том, чтобы частота дискретизации могла регулироваться или настраиваться в диапазоне от чуть менее 100 кГц до примерно 500 кГц.Шаги настройки между частотами дискретизации должны быть относительно точными, чтобы субдискретизированные сигналы попадали где-то в пределах звуковой полосы звуковой карты от 20 Гц до 20 кГц. Схема деления на N, такая как показанная на рисунке 4, и кварцевый генератор с частотой от 10 МГц до 20 МГц (IC4) могут обеспечивать до 200 или более различных частот дискретизации от 80 кГц до 350 кГц, с шагом от 300 Гц до 5 кГц. В этом примере, используя два 4-битных двоичных счетчика вверх / вниз 74HC191, N может быть любым целым числом от 4 до 256.В качестве альтернативы можно использовать декадные счетчики, такие как 74HC190, с идентичными выводами 74HC191, чтобы обеспечить диапазон N от 4 до 100. Коэффициент деления устанавливается с помощью двух шестигранных переключателей, S1 и S2. Переключатель S3 устанавливает счетчики на обратный или обратный отсчет. Резистор R1 (250 Ом) и конденсатор C1 (68 пФ) добавляют небольшую задержку к выходному сигналу на клеммах перед асинхронной загрузкой значений начального счетчика. Четыре логических элемента И-НЕ 74HC00 используются для реализации однократного импульса, который создает импульс выборки длительностью 200 нс, когда R12 равно 2.7 кОм, а C2 – 68 пФ.

Рисунок 4. Схема делителя тактовой частоты дискретизации.

IC4 – кварцевый генератор с фиксированной частотой в металлическом корпусе. Другой подход заключается в использовании КМОП-инверторов (74HC04) и дискретного кристалла X1 для формирования генератора, как показано на рисунке 5. Этот подход, хотя и использует больше компонентов, чем универсальный генератор в металлической банке, позволяет небольшая настройка частоты путем регулировки конденсатора C1 для увеличения частоты кристалла.

Рисунок 5. Дискретно-кварцевый генератор с механической настройкой.

Чтобы избежать механически изменяющейся составляющей, используйте варакторный диод, имеющий зависящую от напряжения емкость, для D1, как показано на рисунке 6.

Рисунок 6. Дискретно-кварцевый генератор с настройкой напряжения.

Примеры фильтров активной реконструкции

На рисунках 7 и 8 показаны конструкции активных фильтров, которые должны хорошо работать вместо простого пассивного RC-фильтра. На рисунке 7 показан фильтр Саллена-Ки второго порядка с угловой частотой около 39 кГц, использующий стандартные значения сопротивления и емкости.Двойные операционные усилители AD8042 и AD822, рассчитанные на низкое напряжение питания и широкий диапазон колебаний, являются хорошим выбором. Фильтр имеет коэффициент усиления +1 в полосе пропускания.

Рисунок 7. Фильтр нижних частот Саллена-Ки 39 кГц.

На рисунке 8 показан другой фильтр с множественной обратной связью (MFB) второго порядка с угловой частотой около 33 кГц, использующий стандартные значения сопротивления и емкости. Этот фильтр имеет коэффициент усиления полосы пропускания –1, поэтому, если он используется, нажмите кнопку , инвертировать в программном обеспечении осциллографа, чтобы отображаемая форма сигнала была направлена вверх.

Рисунок 8. Фильтр нижних частот 33 кГц MFB.

Питание цепей

AD783 и усилитель, используемый в фильтре восстановления, требуют двойных источников питания. Они могут быть обеспечены просто шестью батареями AA, три из которых обеспечивают +4,5 В, а другие три – -4,5 В. Или может использоваться одна батарея 9 В с резистивным делителем, обеспечивающим промежуточное напряжение питания в качестве заземления, что должен быть буферизован операционным усилителем для подачи любых токов заземления, требуемых схемой; в качестве альтернативы можно использовать регулируемый линейный регулятор для создания напряжения около 4 Ом.5 В относительно отрицательной клеммы аккумулятора для использования в качестве заземления.

Еще один вариант – использовать +5 В от запасного USB-порта ПК или ноутбука. –5 В может генерироваться преобразователем постоянного напряжения, таким как Analog Devices ADM8829 – в корпусе для поверхностного монтажа – или ICL7660 в DIP от Intersil. Необходимо соблюдать особую осторожность, чтобы избежать помех от коммутационного шума, создаваемого преобразователем напряжения постоянного тока.

Входные аттенюаторы

Коэффициент усиления слабого сигнала AD783 намного превышает его полную полосу пропускания.Вставив резистивный аттенюатор 10: 1 перед пробоотборником для ограничения максимального размаха сигнала, можно получить полезную полосу пропускания, превышающую 20 МГц. Сравнительно недорогие зонды доступны от таких компаний, как Syscomp Electronic Design, Ltd. ² (рис. 9). На момент написания:

Пробники осциллографа (P6040) с полосой пропускания 40 МГц, возможность переключения 1 × / 10 ×, от Syscomp Electronic Design стоит 29,99 долларов за пару.

Рис. 9. Пробники P6040 1 × / 10 ×.

HobbyLab ³ продает пробники осциллографа версии 20 МГц 10: 1 (GT-P6020) за 19 долларов.50 за пару.
Gabotronics.com ⁴ продает универсальные пробники P2100 и P2060 с полосой пропускания 100 МГц и P2060 по цене около 10 долларов каждый.

Использование датчиков

Пробники P2100 100 МГц 10 ×, используемые для получения снимков экрана звуковой карты ⁵ на рисунках 10, 11 и 12, могут компенсировать входную емкость в диапазоне от 10 пФ до 35 пФ. Это кажется достаточным диапазоном регулировки для предлагаемой схемы, если длина проводов печатной платы должна быть как можно короче.С пробником 10 × входной сигнал имеет вид 10 МОм и 18 пФ и может поддерживать входное напряжение до ± 30 В.

Для демонстрации входного каскада выборки и хранения AD783 компенсация пробника сначала была отрегулирована с помощью прямоугольной волны с плоской вершиной 1 кГц. На снимках экрана показан отклик на различные сигналы с частотами 1 МГц и 50 МГц. Два снимка экрана на Рисунке 10 показывают один канал с прямоугольной волной 1 МГц, 5 В (а) и прямоугольной волной с размахом 50 МГц, 5 В (b). В каждом случае частота дискретизации была настроена на частоту субдискретизированного сигнала около 500 Гц, так что любые различия отклика звуковой карты были устранены.Таким образом, эффективная шкала времени составляет 500 нс / деление для снимка экрана слева и 10 нс / деление для снимка экрана справа. Входное усиление звуковой карты было установлено, чтобы программное обеспечение осциллографа сообщало амплитуду 1,072 В (размах) для входа 1 МГц и амплитуду 762,2 мВ (размах) для входа 50 МГц. Отношение 0,7622 / 1,072 близко к –3 дБ. Это измерение показывает, что комбинация пробника 100 МГц 10 × и AD783 имеет полосу пропускания 50 МГц, 3 дБ.

Рис. 10. Одноканальный датчик 10 × 1 МГц (a) и 50 МГц (b), входные прямоугольные волны 5 В (размах).

На рисунке 11 одинаковые сигналы 1 МГц (a) и 50 МГц (b) применяются к обоим каналам. Из этих двух наложенных друг на друга снимков экрана обоих каналов видно, что между двумя каналами имеется хорошее согласование по усилению, смещению и задержке.

Рис. 11. Двухканальное согласование с двумя трассами, 10 пробников, входные прямоугольные волны 5 В размахом 1 МГц (a) и 50 МГц (b).

Последний снимок экрана (рис. 12) представляет собой прямоугольный сигнал с частотой 375 кГц, размахом 5 В (красная кривая) и импульс 5 В (размах) 1,5 МГц шириной 42 нс (зеленая кривая). Масштаб по горизонтали 333 нс / деление.Пробоотборник AD783 поддерживает полный размах 5 В даже для этих узких импульсов длительностью 42 нс.

Рис. 12. Двухканальный двухканальный, 10 датчиков, 375 кГц, прямоугольная волна 5 В (размах) и 1,5 МГц, 42 нс, импульс 5 В (размах).