Опытному радиомастеру и любителю пригодится универсальное измерительное оборудование. Программа осциллограф для ПК поможет изучать форму цифровых и аналоговых сигналов, обрабатывать и сохранять результаты исследований. Такими наборами пользуются любители и профессионалы при настройке, поиске неисправностей и для ремонта усилителей, блоков питания, другой аппаратуры.
Наглядное представление информации – существенное преимущество программного осциллографа
О виртуальных осциллоскопах
Любой персональный компьютер (PC) даже на «медленных» процессорах и с устаревшей операционной системой window xp подходит для совместной работы со специализированными приставками. Однако качественный виртуальный (virtual) осциллоскоп с подключением к стандартному порту usb стоит дорого. Не решает проблему тщательный поиск подходящих моделей техники на зарубежных торговых интернет-площадках. Покупка бывшего в употреблении оборудования сопряжена с повышенными сомнениями и отсутствием реальных гарантий.
Вместе с тем поверхностного изучения темы достаточно для понимания относительной простоты данной проблемы. В каждом ПК есть звуковая карта. Не вызывает чрезмерных сложностей создание регулятора-ограничителя входного сигнала. Измерения можно преобразовать в удобную форму с помощью специальной программы симулятора. Представленные ниже инструкции помогут создать виртуальный осциллограф быстро, без ошибок и лишних затрат.
Версия оболочки oscill.exe | 1.4.7 |
Версия библиотеки oscilink.dll | 1.4.3 |
Версия программы проверки портов TestBT.exe | 1.2.1 |
Версия библиотеки Bluetooth связи wcl.dll | 6.11.9 |
Размер архива, байт | 1241464 |
Загрузить oscilnew.zip
Распаковать на диск, и запускать oscill.exe (можно вывести ярлык на рабочий стол). USB-драйвер переустанавливать не требуется.
Папка в архиве: oscill_new, с целью одновременного расположения на компьютере базовой и новой версий.
Внимание! Некоторые новые функции этого ПО доступны после обновления микропрограммы до версии 1.26.
Русификация меню и подсказок: перенести файлы *.lng из папки RUS — к oscill.exe
Возможные проблемы на Win7/8/10: msvbvm50, установка ПО, установка USB драйвера
пара демонстрационных динамических осциллограмм (особенно эффектно — при нажатой Memo)
Новое в оболочке (oscill.exe):
1.4.7 (также см: новое в библиотеке связи с oscill v1.4.3).
+ Автокалибровка возможна и каждые 2 сек ! устранен при пустом буфере вылет: спектроанализатора при запуске, статанализатора при перемещении мыши, поиск уровней сигнала. ! в сообщении о записи файла используется локаль системы (для не-английских имен и путей). + индикатор прогресса записи GIF — поверх остальных окон + запуск newoscill.bat (или oscill.exe с ключем reset) стирает настройки всех четырех возможных oscill-ов. + в окнах осциллографа,спектро/статанализатора — до 32х маркеров (измерений мышью) — с зажатой кнопкой Ctl. Для каждого можно задать и запомнить свой цвет/размер шрифта. ! при воспроизведении файла OSC — кнопки В/дел отображают состояние при записи и его изменения ! осциллограммы «Высокого Разрешения» (HiRes) сохраняются в CSV-файл числами 0…65535 (16-битные выборки), а не раздельно ст и мл байты.
1.4.6 (ссылка для закачки)
+ фиксация осциллограммы в подложке экрана (по кнопке L или автоматическая по синхронизации) может исчезать через заданное время: Display-Fixation-For Time ! устранен вылет в измерителе стандартного отклонения в HiRes на сильном сигнале ! устранена одна из error 13 type mismatch ! сбой в реестре (размер окна спектроанализатора / статанализатора) не приводит к краху
1.4.5 (ссылка для закачки)
+ ручной ввод коррекций нуля и коэффициентов верт.отклонения: Device-Ch1 setting. Коррекции запоминаются в специальном файле с именем: «тип осциллографа+серийный номер.cor». Запись коррекций происходит только в активном сеансе, а их чтение — в момент начала сеанса. + компенсация задержки компаратора синхронизации теперь запоминается в файле к конкретному осциллографу, а не в реестре. + Ручной ввод коррекции тактовой частоты, запоминается в файле осциллографа. + тактовая частота осциллографа показывается в Device-Clock с дискретом 10кГц ! устранен вылет в процедуре определения 15/16 битного видеорежима в некот.редких случаях. ! устранен вылет в процедуре расчета стандартного отклонения при смещении осциллограммы одновременно с развертками + в автоматическом выборе чувствительности — перегрузка сразу повышает В/дел до максимума, а затем чувствительность выбирается в зависимости от входного сигнала. Старый вариант (постепенное повышение В/дел при перегрузке) — доступен через настройку Device-CH1-OL mute. + в автоматическом выборе чувствительности — пропадание сигнала не вызывает автоповышение чувствительности, если включить Device-CH1-If no signal + пункт меню Display-Panels-Top menu убирает верхнее меню + кнопка «S» не только переносит панель развертки снизу влево, но и убирает верхнее меню. + окна, расположенные на втором мониторе, восстанавливают свою позицию при след старте ! исправлено запоминание позиции окон настроек прибора ! в рекордере исправлено двойное воспроизведение кадров с мерцанием в заголовке + в рекордере опция Set Display Width подгоняет кол-во клеток на экране — к записи ! рекордер не вылетает при попытке открытия гигабайтной записи (многосуточной), долгое открытие индицируется. + псевдодвухканальность улучшена: в ждущем режиме теперь фиксируется осциллограмма не в каждую синхронизированную развертку (как в авторежиме), а в каждую вторую развертку. Это позволяет без нажатия кнопки L получить на экране две осциллограммы для сравнения. ! исправлено многократное измерение выделенного участка по остановленной осциллограмме + изменение границ выделенного участка вызывает пересчет измерителей и при остановленной осциллограмме
1.4.4 (ссылка для закачки) Под Wine через виртуальный COM — может не работать, рекомендуется 1.4.3
! включение автооффсета разблокирует ползунок оффсета + по просьбам пользователей убран хвостик у маркерной линии, проведенной первой ! в рекордере исправлена кнопка быстрой промотки вперед + в рекордер введен ползунок, индицирующий позицию по мультиосциллограмме и позволяющий по ней перемещаться различными способами (кликами, перетягиванием, колесом мыши). + кнопкой Y можно сохранить текущую осциллограмму в файл с именем=дата+время, и расширением «.osc» + быстрое сохранение всех текущих настроек в файл oscill.reg: Alt+S. Восстановление: Alt+R. Сброс (стирание) всех настроек: Alt+E. ! исправлено запоминание разрешения оффсета ! расширены и исправлены всплывающие подсказки над различными индикаторами и органами управления + реализована возможность замены встроенных всплывающих подсказок на набор подсказок (например, другой язык) из файла oscill.lng . Подготовлен файл oscill.lng для русского языка. + в измерителях можно отключить ободок окна: правая кнопка мыши — Border ! в измерителе гармоник: повторный вызов списка гармоник после отключения/включения спектроанализатора не закрывает приложение ! удлинено ожидание ответа осциллографа на изменение тактовой частоты + ширина левого поля перед сеткой сделана изменяемой, чтобы поместились метки напряжения: Display-Labels-Width + языковая локализация меню (главного в осциллографе, спектроанализаторе, статанализаторе — и контекстных меню) из файла oscill.lng + «постоянные маркеры»: при наведении мышью на левую и правую стрелки выделения участка осциллограммы — всплывает время границы, и при активности границ — между стрелками включается транспарант интервала между границами. + в меню измерителя (правая кнопка мыши на главном значении) добавлен пункт сброса этого измерителя (Reset Avg/Min/Max, горячая кнопка R), и пункт сброса всех измерителей (Reset All Meters, горячая кнопка F) ! сохранение настроек в reg-файл использует актуальные позиции и размеры окон, а не значения на момент запуска приложения.
Псевдо-второй канал: + фиксация текущей осциллограммы как подложка для последующих — горячей кнопкой L + автоматическая фиксация осциллограммы в подложке при факте синхронизации (в Авторежиме развертки): Display-Fixation-If trigger occurs + фиксация осциллограммы в подложке при ручном старте новой развертки: Display-Fixation-By Start key + смена положения осциллограммы при фиксации в подложке: Display-Fixation-Shift by 4 div, меняет местами верхнюю и нижнюю половины экрана. Для корректной работы этой функции осциллограмму нужно получать высотой не более 4 клетки и располагать ВСЮ или выше, или ниже середины экрана. При верт.растяжке — функция заблокирована. + смена цвета/яркости осциллограммы при фиксации в подложке: Display-Fixation-Change Color.
1.4.3 (ссылка для закачки) — последняя версия, которая работает с COM-портом через MSCOMM99 ! убрано лишнее сообщение «OverNyquist…» при закрытии окна спектроанализатора. ! отключение меток на экране спектроанализатора сделано мгновенным. + при отключенных метках спектроанализатора спектрограмма расширяется ! запись усредненных показаний приборов в csv-файл управляется своим пунктом контекстного меню + добавлен измеритель «cтандартное отклонение»: Meters — Std deviation. ! диалоги выбора цвета (экран, сетка, маркеры) показывает исходный цвет объекта + можно задавать цвет и размер шрифта маркеров (измерения мышью): Display — markers + гашение маркеров разверткой — сделано отключаемым: Display — markers — Hide by sweep + в измерителях: текущее значение величины можно усреднять от 50мс до 2с (для устранения мелькания цифр). ! ширина окна измерителей теперь запоминается точно. + правая кнопка мыши на кнопке «0» (под движком вертикального смещения) — выбор положения нулевой линии точно на одной из девяти линий сетки. + цвет транспаранта «No trigger» переливается, индицируя запуски развертки без синхронизации. ! жирность рисования в пиковом ROLL-режиме управляется CH1-PeakMode-Width, как и в обычном (не ROLL) + альтернативный метод рисования сетки на экране (для ПК на MAC OS X): Display — Grid — Alternate. Сетка берется не с подложки однократно, а отрисовывается на переднем плане до и после каждой развертки.
1.4.2 (ссылка для закачки)
! Убрана работа с сокетами (прием ДУ) в связи с ложными срабатываниями антивирусов
1.4.1 (ссылка для закачки — Некоторые антивирусы обнаруживают угрозу в oscill.exe: форум)
+ в CH1-Divider добавлен внешний делитель 1:20 + в таблице гармоник измерителя КНИ спектроанализатора — кроме амлитуды в вольтах, у каждой гармоники её уровень в дБ. ! исправлен принудительный переход на Sin(x)/x при быстрой развертке — не переходило при линейной интерполяции. ! исправлен «DC cycle avg voltage» измеритель + измеритель FPS перенесен в меню Dispay — Show time (для соответствия по смыслу) ! количество шрифтов/codepage сокращено до минимума для совместимости с ограниченными ОС типа Windows XP embedded. + сетка экрана может быть пунктирной (Display — Grid — Dotted). + назначение дополнительных и переназначение имеющихся «быстрых кнопок» с помощью файла keys.ini + прием команд по сети — поддержка различных способов внешнего (дистанционного) управления (работа с WinLIRC сервером). ! исправлено воспроизведение мультиосциллограммы из файла *.osc (ассоциированного с oscill.exe) при старте оболочки с командной строкой. + за счет введения усреднения повышена разрешающая способность измерителей TopRail, BotRail, Rail-to-rail. + введен порог соотношения экранных и реальных выборок, начиная с которого включается интерполяция: CH1-Interpolation-From ! исправлен переключатель Interpolation-Auto + экспорт показаний приборов в буфер обмена Windows (для каждого прибора регистрируется соотв.тип данных в буфере обмена) + запись показаний приборов в csv-файл. Записываются текущее значение (каждый запуск развертки) и/или усредненное через заданные интервалы времени, соответствующие интервалу усреднения. + в приборах при экспорте/записи в файл можно вставлять различные метки времени, выбирать формат показаний, записывать только изменения показаний.
Также: новое в библиотеке связи с oscill v1.2.1 .
1.4.0 (ссылка для закачки) + кроме 10 и 15 клеток по горизонтали, теперь можно установить от 6 до 15 клеток. (быстрая кнопка: «W»; меню: Display-Divisions) + панель развертки можно установить слева, а не снизу (быстрая кнопка: «S»; меню: Display-Center). Полезно для нетбуков и широких ЖКИ дисплеев. + в File-System info добавлены: индикатор и график загрузки процессора ПК, просмотр и изменение приоритета программы. + в измерителе гармоник (КНИ, THD) — автоматическая настройка скорости развертки: «Adj T/div» (включено по умолчанию). Подбирает частоту дискретизации, наилучшую для измерения КНИ при заданном пользователем количестве гармоник, учитываемых при измерении КНИ. ! уточнен измеритель FPS, сделан трехразрядным (oscilink.dll v1.2.0 позволяет поднять PPS выше 100). + по правой кнопке мыши на экране осциллографа — вызывается меню работы с изображением на экране (static bitmap). + в меню работы с изображением: возможность установить текущую картинку как фон для осциллограммы (fix as backplane) + если скрыты панели (разверток, режима, канала) — можно показать их поверх осциллограммы кликом на значения T/div, режим, V/div вверху экрана.
1.3.5 ! измерители и спектроанализатор анализируют весь массив выборок независимо от растяжки по горизонтали. + автосмещение сдвигает осциллограмму вверх-вниз кратно клетке шкалы. ! авточувствительность при повышении чувствительности иногда излишне повышала, потом понижением исправляла. Теперь сразу делает правильно. ! в рекордере запись в файл стартует только после выбора имени файла (не пишет начало в память) + при закрытии окна рекордера восстанавливается режим непрерывной автоматической развертки. + в рекордере — режим воспроизведения по кругу + интерполяция по умолчанию — Line, но на быстрых развертках (Fd>Fbw/3) принудительно включается sin(x)/x (отключить: CH1-Interpolation-Auto) ! исправлен вылет на нек.ПК при сохранении всех настроек в файл *.reg ! исправлена ошибка при разворачивании из трея основного окна, к которому привязан свернутый измеритель. ! исправлен вылет при выборе «Acq per plot» = 20
1.3.4 (ссылка для закачки)
! устранена несовместимость прошивки при запятой вместо точки в версии.
1.3.3 ! Исправлена работа горячей клавиши P (пиковый режим), горячая кнопка V переключает варианты отображения (точки/линии) по кругу. + горячие кнопки: Alt+Q — завершение работы. + добавлена 20кратная растяжка по горизонтали + при рисовании точками — можно в меню отключить показ интерполированных выборок. + раздельно задаются толщина линии рисования осциллограммы и размер точек (выборок). ! Исправлена поддержка третьего и четвертого одновременно запущенных осциллографов. — отключено запоминание вертикальной и горионтальной растяжек. ! ввод пробела в CH1-Probe-UserScale не приводит к ошибке, а убирает размерность по вертикали. ! удаление горячей клавиши вызова окна не приводит к краху. + замена курсора на произвольный, загруженный из файла cursor.cur или cursor.ico (разместить в каталоге с oscill.exe). ! в рекордере устранен вылет при операциях по пустому буферу и количестве кадров>32767. Ускорено сохранение большой записи в файл. + в рекордере возможны запись непосредственно в файл (минуя буфер) и прореживание: запись каждого X кадра + окно рекордера можно закрепить поверх остальных. ! в измерителях исправлено два редких вылета в ошибку
1.3.2 + индикация скорости нарастания в курсорных измерениях (всплывающая подсказка на курсорной метке амплитуды). + индикация (сверху экрана) работы в ROLL — режиме (передача самплов в ПК непосредственно во время оцифровки).
1.3.1 (ссылка для закачки) ! Исправлен вылет при отказе от попытки ввести пользовательский коэф.деления. ! Свободная развертка и бесконечное ожидание синхронизации — доступны с прошивки 1.25. ! Возможно перемещение окна осциллографа на второй монитор, расположенный слева от основного. + Второй oscill при трансляции в буфер обмена использует тип данных «Oscill 2 Sample Data». ! Трансляция пакетов в буфер обмена не очищает буфер
1.3.0
+ автоуровень синхронизации работает даже при перегрузке. + плавная регулировка время/деление в пределах соседних значений. + автоматическая установка чувствительности и/или смещения луча для наилучшего отображения сигнала. + Фиксация тактовой частоты осциллографа (для обхода паразитных задержек АЦП): Device — Cljock setting — Fix max clock. + автоматическая перенастройка дискретизации при изменении количества выборок (от переключения нормальный/широкий экран). + в режимах обычный/усреднение доступно 256 выборок на клетку (при длине осциллограммы 7 клеток). + поддержка свободной развертки (без синхронизации, «Free Run») — требуется прошивка от 1.25. + Поддержка развертки с долгим ожиданием синхронизации — требуется прошивка от 1.25. + в меню Display — подменю Panels, позволяет выбрать индицируемые панели (развертка, канал). + автоматическая установка скорости развертки для получения заданного (от 1 до 30) количества фронтов сигнала. ! исправлено смещение осциллограммы в wide-режиме при растяжке по горизонтали и малом кол-ве выборок. + в меню CH1 — Divider можно задать произвольный коэффициент деления/усиления внешнего устройства, а также заменить символ напряжения («V» — вольты) на одно-трехбуквенное обозначение измеряемой величины. ! Устранен вылет при разворачивании свернутого окна, раположенного на втором мониторе (в режиме расширения рабочего стола Windows). + кнопка принудительного прекращения длительной операции (например, бесконечного ожидания синхронизации). + индикатор ожидания ответа от oscill (цветная линия внизу панели MODE). + курсорные измерения по осциллограмме показывают не только длительность интервала, но и соответствующую ему частоту.
1.2.9 ! исправлен выбор внешнего делителя 1/10 в меню канала.
1.2.8 + предупреждение при отключении RIS. ! устранено подвисание при включении многопроходной оцифровки в пиковом режиме при активном измерении rail-to-rail voltage. предыдущие изменения (2008..2010)
Новое в библиотеке связи (oscilink.dll):
1.4.3 ! заблокировано повторное обращение к bluetooth если долго длится активный поиск bt.oscill
1.4.2
+ поддержана новая Bluetooth библиотека WCL 6.11.9, а также wcl2wbt (для стека Widcomm) ! благодаря новой WCL устранено окно спаривания при стеке MS на WinXP когда в bluetooth окрестностях нет oscill ! устранена ошибка при «COM через WCL», возникшая из-за предыдущего изменения WCL библиотеки.
1.4.1
! изменена работа через виртуальные COM-порты (начиная с 1.4.0 — через API) ! Обновление прошивки oscill не работало на нек.ПК при DLL драйвере USB3, исправлено. ! при ошибочном выборе в меню драйвера USB3 (на реальном USB2) не проходили большие пакеты, исправлено. + поддержана новая WCL 6.10.5, а также wcl2wbt (для стека Widcomm) ! в поиске bt.oscill через WCL — ожидание запоздалого обнаружения bluetooth-имени найденного oscill + последний bluetooth oscill доступен в меню Port- под своим именем ! приём данных от bt.oscill через WCL — по таймеру (теперь работает настройка Display-Show time). + альтернативная работа с COM-портами (bluetooth, VCP USB драйверы) через WCL. Включается в Link-Port-Use WCL for COM.
1.4.0 + работа с Bluetooth oscill через WCL (Wireless Communication Library): поддержка bluetooth стеков Microsoft, BlueSoleil, Toshiba, WidComm. Теперь нет необходимости в назначении и использовании COM-порта, Oscill находится автоматически по имени, и спаривается автоматически с кодом по умолчанию 0000. Кроме упрощения соединения, WCL повышает FPS. Для связи по Bluetooth теперь достаточно выбрать в меню Link-Setup-Port пункт WCL Bluetooth. +работа с СOM-портом переведена с mscomm на API для упрощения установки на ПК. Также благодаря этому стала возможна работа с bt.oscill через Bluetooth стек «Sybase iAnywere Blue Manager». ! поддержка различных (по времени установки/измерения) регистров, для случаев удлиненной установки синтезатора тактовой частоты при низкой температуре. + языковая локализация меню и подсказок из файла oscilink.lng ! исправлен первоначальный автопоиск с соединением по выбору пользователя, для двух и более oscill на прямом DLL-драйвере.
1.3.0 + поддержка новых USB драйверов (Ver 3.x) через SiUSB32.dll. Oscilink сам определяет версию драйвера, но ему можно в этом помочь: Port — USBdriver — Auto/v2/v3 + при наведении мыши на номер порта — показываются версии DLL и драйвера. + в списке портов — перед COM стоит тип порта (условная буква) + проверка bluetooth-порта вынесена в отдельный поток (TestBT.exe) и не тормозит оболочку + автообнаружение bluetooth-порта стека Toshiba ! указание пользователя, что порт является bluetooth, сохраняется при следующ.запусках оболочки + ускорено слежение за подсоединением/отсоединением oscill-а + периодическая автопроверка подсоединенности oscill — сделана отключаемой: Mode-AutoConnect-Periodic-Enable + отдельно можно запретить тестирование BT порта (чтобы не дергать Bluetooth-стек): Mode-AutoConnect-Periodic-BT port
1.2.1
! исключен пропуск пакетов если их длина >512 и включен дублирующий прием по прерыванию (введенный опционально в v1.2.0) + диагностическая запись в файл обмена с oscill. + настройка периодичности приема данных в ROLL-режиме (реалтаймовая осциллограмма при медленной развертке)
1.2.0 + при работе через COM-порт (включая виртуальные COM-USB-порты) возможен прием по прерыванию: меню Timing — COM reseive event, при этом предельный PPS на многоядерном CPU вдвое больше, чем ранее (128 против 64). На одноядерном — PPS возможен до 200. В ОС Windows 98/ME — PPS также повышается вдвое, с 25 до 50. ! точность счетчика PPS повышена (особенно на больших значениях), счетчик сделан трехразрядным для PPS>99 + введена возможность тактирования от Multimedia Timer, что потенциально поднимает PPS до предела быстродействия ПК. Помогает в Linux. + введена возможность тактирования от Queue Timer (кроме Windows98/ME), что потенциально поднимает PPS до предела быстродействия ПК. Помогает в Linux.
1.1.3 ! улучшен конвейер команд для быстрой отработки повторяющихся действий пользователя ! возвращено запоминание позиции окна
1.1.2 ! автоопределение PL2303HX и разрешение 1843200 бод — через меню: Link — Setup — Port — Find port. + детектирование замыкания RX с TX: сообщение «loopback detected».
1.1.0 + слежение за физическим подключением осциллографа к USB-порту. + автосоединение после физического подключения осциллографа к USB-порту (включается пользователем: Mode — Connect by Insert). + измеритель количества пакетов в секунду (OBEX-PPS). + поддержка виртуальных портов Bluetooth — спецнастройки, включаются через меню Speed (как правило, BTпорт определяется автоматически). + команда в oscill для инициализации bluetooth-модуля (имя, PIN, скорость). + порты COM и USB — показываются только обнаруженные на ПК (отключаемо). ! очистка входного буфера перед тем, как перезапросить «битый» пакет. + принудительное прекращение долгого ожидания ответа от Oscill, с посылкой в Oscill спец.команды . + автопоиск порта работает с любыми драйверами Prolific (не только кустомизированными под Oscill). + поддержка скорости 1843200 бод — только для поздних модификаций usb-uart моста Prolific: PL2303HX.
предыдущие изменения (2008…2010)
Функциональные особенности
Осциллограф — понятие и конструкция прибора
Основой оборудования способен стать даже маломощный компьютер. В некоторых ситуациях предпочтительны ноутбуки. Переносные модели можно использовать для поиска неисправностей в автомобилях.
Другие функциональные особенности, заслуживающие внимания:
- в стандартной входной цепи аудиокарты установлен разделительный конденсатор, поэтому без разборки с внесением изменений в схему получится вывести на экран только переменную компоненту сигнала;
- минимальная амплитуда 0,5-2 мВ (определена техническими характеристиками звукового тракта);
- максимум входного сигнала выбирают практически без ограничений, так как для нескольких десятков или сотен вольт понадобится всего лишь создать соответствующий делитель напряжения;
- частотный диапазон также определен базовыми ТХ компьютера, как правило, от 10 Гц до 22 кГц.
Схема и сборка устройства
Существует много схем для изготовления цифрового USB-осциллографа своими руками. Не все доступны для неопытного радиолюбителя. Наиболее легким является сборка устройств на основе звуковой карты, так как здесь нужно собрать только делитель для увеличения порога входящего напряжения.
Подключение через USB
USB-осциллограф сложный в изготовлении своими руками, но высокоточный прибор с большим диапазоном по частоте. Детали для него можно приобрести в магазине или заказать через интернет. Список запчастей следующий:
- двусторонняя плата с готовыми дорожками;
- АЦП AD9288−40BRSZ;
- система собирается на процессоре марки CY7C68013A;
- резисторы, трансформаторы, конденсаторы, дроссели — номиналы указаны на схеме;
- паяльник и монтажный фен, паяльная паста, флюс и припой;
- провод с площадью сечения 0,1 мм2 и лаковым покрытием;
- тороидальный сердечник для изготовления трансформатора;
- чип памяти EEPROM flash 24LC64;
- реле с управляющим напряжением не более 3,3 В;
- операционные усилители AD8065;
- преобразователь постоянного тока DC-DC;
- USB коннектор;
- стеклотекстолит;
- разъемы для щупов, корпус для платы.
Как почистить клавиатуру компьютера в домашних условиях
Схема устройства приведена ниже.
Так как используется двусторонний монтаж, то самостоятельно плату с дорожками изготовить не получится. Надо обратиться к производственному объединению, выпускающему подобные изделия, и сделать заказ со следующими условиями:
- стеклотекстолит, на котором будет размечена схема, должен иметь толщину не менее 1,5 мм;
- толщина медных дорожек не менее 1 унции (OZ) или 35 мкм;
- сквозная металлизация отверстий;
- лужение контактных площадок для лучшего припаивания элементов.
Получив заказ, можно приступать к сборке. Вначале собирается конвертер DC-DC, для получения двух постоянных напряжений: +5 В и -5 В. Изготавливается он отдельно от основного устройства, а затем подсоединяется экранированным кабелем.
Далее аккуратно припаять элементы схемы. Особенно быть осторожным при пайке микросхем, не допускать увеличения температуры паяльника выше 300°С.
Разместив изготовленное устройство в корпусе, подключить его к компьютеру через USB разъем. После этого перемкнуть перемычку JP1.
Использование аудиокарты
Осциллограф из внешней звуковой карты — малобюджетный и простой в изготовлении осциллоскоп к компьютеру или ноутбуку. Более всего подойдет начинающим радиолюбителям. Можно использовать как внешнее, так и внутреннее звуковое устройство.
Входное напряжение для внутренней звуковой карты компьютера не должно превышать 0,5-2 В. Чтобы измерить сигнал с амплитудой более 2 В, необходимо подать его на компьютер через делитель напряжения. Собирается аттенюатор по следующей схеме.
Подаваемое напряжение уменьшается в 100, 10 или 1 раз, в зависимости от величины. Для этого щупы вставляются в соответствующие разъемы. Точная настройка происходит через подстроечный резистор. Диоды предохраняют от случайной подачи напряжения более 2 В.
Конструкцию разместить в металлической коробке для устранения возможных наводок. Провод, подключаемый к звуковой карте, должен быть коротким с медной оплеткой. Для создания второго канала необходимо продублировать устройство. Если на карте есть несколько входов, то выбрать с наименьшим внутренним сопротивлением.
10 веских причин обновиться до Windows 10
Ниже рассматривается схема с использованием внешней USB звуковой карты стоимостью около 2 долларов.
Кроме адаптера понадобятся:
- сопротивление на 120 кОм:
- коннектор mini Jake;
- щупы для измерений.
После приобретения всех запчастей проделать следующие шаги:
- Вскрыть аккуратно адаптер, так, чтобы не сломать защелки. Внутри будет небольшая плата.
- Снять конденсатор C6 и поставить на его место сопротивление на 120 кОм.
- Припаять к щупам коннекторы mini Jack вместо оригинальных и вставить их в адаптер.
- Скачать архив с драйверами устройства и распаковать его в папку. Вставить гаджет в компьютер.
- Компьютер запросит драйвера на новое устройство.
- Установить их, указав путь к папке.
- Нажать на кнопку «Далее» для установки драйверов.
Перед использованием осциллограф необходимо настроить.
Преобразование компьютера в осциллограф
Осциллограф своими руками
После уточнения исходных данных компьютера и личных потребностей приступают к выбору электрической схемы.
Для ознакомления с профессиональными решениями можно изучить конструкции серийных измерительных приборов
Схема приставки
Для качественного воспроизведения без богатого практического опыта лучше выбирать относительно простые конструкции. Впрочем, представленная ниже электрическая схема вполне способна обеспечить минимальное искажение сигналов одновременно с выполнением защитных функций.
Эту схему адаптера можно создать быстро без лишних затруднений
Описание:
- резисторы приставки оценивают в совокупности с Rвх компьютера, чтобы правильно рассчитать параметры делителя;
- конденсаторами выравнивают АЧХ;
- стабилитроны, установленные показанным на рисунке образом, предотвращают повреждение звукового входа компьютера при подаче сигнала с большой амплитудой (положение переключателя «1:1»);
- дополнительно защиту по току обеспечивает R1.
Вряд ли можно рассчитывать на полные паспортные данные, особенно при наличии старой компьютерной техники. Скорее всего, придется измерить импеданс на входе звуковой карты. Для этого на выходе этого же блока создают образцовый сигнал (50 Гц, синусоида) с применением специальной программы «Виртуальный генератор». Следующий расчет выполняют по формуле:
Rx=R1*(U1/(U2-U1)).
Пример:
60*(120/(520-120))= 18 кОм.
Зная входное сопротивление, создают делитель напряжения по одной из представленных схем
К сведению. Установив параллельно «подстроечный» резистор, можно точно регулировать параметры делителя.
Сбор приставки
Чтобы исключить паразитное влияние внешнего электромагнитного излучения, приставку размещают в металлическом корпусе. Создать его можно из подходящего дюралюминиевого листа толщиной 1,5-2 мм. На входе закрепляют разъем типа СР-50, чтобы подключать без проблем типовые щупы. Выход – гибкий кабель с вилкой Jack, которая соответствует входному гнезду аудиокарты компьютера. Для сборки простой электрической схемы вполне подойдет технология навесного монтажа.
Радиолюбитель
Digital Oscilloscope V3.0 – популярная радиолюбительская программа, которая превратит ваш компьютер в виртуальный осциллограф
Доброго дня уважаемые радиолюбители! Приветствую вас на сайте “Радиолюбитель“
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.
Digital Oscilloscope V3.0 (149.8 KiB, 75,599 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.
Похожие статьи:
1. SoundCard Oszilloscope – Компьютер – осциллограф, генератор сигналов, анализатор спектра
Лучшиe прoгрaммы oсциллoгрaфa для ПК на Windows
В следующих разделах представлены краткие обзоры популярных специализированных программ. При выборе следует обратить внимание на простоту обучения, язык интерфейса, иные детали с учетом потребностей конкретного пользователя.
FrequencyAnalyzer
Программа создана для обработки сигналов звукового диапазона. Допустимо изменение частоты измерений. Преобразование в 8 (16) разрядов по выбору пользователя помогает установить необходимую точность. Недостаток – отсутствие русифицированной версии.
Winscope
Этот осциллограф онлайн не только показывает сигнал. При выборе соответствующего режима на экране отображаются фигуры «Лиссажу». Пользователь может изучить спектральное распределение в диапазоне от 20Гц до 20 кГц.
Звукoвoй oсциллoгрaф
2ray Oscilloscope хорошо приспособлен для изучения двух сигналов. При необходимости, осциллограммы можно сохранять в графических файлах. Понятный интерфейс упрощает обращение с программой.
Осциллoгрaф Спeктр в рeaльнoм врeмeни
Multi-Instrument содержит не только осциллограф, но и генератор. Этот набор программного обеспечения дополнен анализатором спектра. Такое оборудование подходит для комплексных испытаний радиоаппаратуры.
Программы, эмулирующие работу осциллографа
Обработкой сигналов, поступающих на вход компьютера или ноутбука занимаются виртуальные осциллографы. Эти программы имеют интерфейс, схожий с экраном реального осциллографа. Часть приложений предназначена для работы с устройствами на основе звуковых карт, другие взаимодействуют с USB-осциллоскопами.
Программы, работающие через аудиовхода:
- Digital Oscilloscope;
- SoundCard Oszilloscope;
- Российская разработка «Авангард».
Софт для USB-осциллографов:
- Aktakom OscilloscopePro.
- Simplescope.
Все виртуальные приборы являются двухканальными, снабжены генераторами частот, анализаторами. Проведенные измерения и осциллограммы можно сохранять на ПК. Обычно их не нужно инсталлировать. После распаковки архива и запуска программы появляется интерфейс реального осциллографа с регуляторами настроек.
Методы работы
Компьютер — цифровое устройство, поэтому для измерения аналогового параметра необходимо перевести сигнал в дискретный вид. Для этого используется АЦП — аналогово-цифровой преобразователь. Для вывода данных применяют ЦАП — цифро-аналоговый преобразователь.
Звуковая карта компьютера дискретизирует входящие аналоговые сигналы, подключаемые к входам LINE IN и MIC.
Поэтому аудиоплату можно использовать в качестве АЦП для подачи на компьютер или ноутбук измеряемого сигнала. Так как человек слышит звук в диапазоне 4Гц- 20кГц, то соответственно и аудиокарта работает в низкочастотном спектре. Полученный осциллограф также будет работать в указанном диапазоне.
Еще одним недостатком в работе «звукового» осциллоскопа является ограничение по напряжению, подаваемому на вход. Оно должно быть в пределах 0,5 В для входа MIC и до 2 В для LINE IN. Подключение сигнала амплитудой более 2В выведет из строя звуковую карту или компьютер.
Из-за конструкционных особенностей аудиокарты — наличие разделительного конденсатора на входе, постоянная составляющая электрического тока не будет показана на осциллографе. Но, используя приложение, можно ее измерить. Подавать сигнал лучше на вход LINE IN, так как он имеет наименьший уровень шумов. Минимальный уровень сигнала, который можно измерить — около 1мВ.
Использование таких осциллоскопов ограничено по частоте. Ими можно снимать показания с усилителей, магнитофонов, различных звуковых девайсов, а также микросхем, работающих на частотах до 20 кГц.
Яндекс и Google – что лучше и в чем отличия
На высоких частотах применяется USB-осциллографы, имеющие больше возможностей. Минусом таких устройств является высокая цена.
Применение в быту
В процессе эксплуатации следует использовать перечисленные ниже рекомендации:
- компьютер вместе с приставкой заземляют перед выполнением измерительных операций;
- используют диапазон, подходящий для определенной амплитуды сигнала;
- прекращают работу при повреждении электрической изоляции, выявлении других опасных неисправностей.
Представленные осциллографы для ПК при правильной сборке и настройке обеспечивают достаточно высокую точность. Впрочем, надо не забывать, что даже специализированные приборы этой категории предназначены скорее для изучения формы сигналов. Такие задачи вполне можно решать с применением рассмотренного в публикации оборудования.