Bir osiloskop, endüstriyel kullanım için herhangi bir radyo mühendisliği laboratuvarında olduğu kadar sıradan bir radyo atölyesinde de temel araçlardan biridir. Bu cihaz arızaları teşhis etmek için kullanılabilir. elektronik devreler, ayrıca yeni cihazlar tasarlarken çalışmalarında hata ayıklamak için. Ancak, bu tür cihazların fiyatı çok yüksektir ve her radyo amatörünün böyle bir şeyi satın alması mümkün değildir. Bu makale nasıl yapılacağı sorusuna ayrılmıştır. Böyle bir cihazı üretmenin birçok yolu vardır, ancak temel her yerde aynıdır: PC ses kartı, darbeleri alacak bir kart görevi görür ve ona özel bir adaptör takılır. . Ölçülen sinyallerin seviyelerini ve bilgisayarın ses kartının girişini eşleştirmeye yarar.

Bilgisayardaki osiloskop: yazılım

Bahsedilen cihazın ana unsurlarından biri de ölçülen nabızları monitörde görselleştiren bir programdır. Bu tür yazılımlardan oluşan çok sayıda seçenek vardır, ancak tüm yardımcı programlar kararlı bir şekilde çalışmaz. AudioTester kitinden Osci osiloskop programı özellikle radyo amatörleri arasında popülerdir. Standart bir analog cihaza benzeyen bir arayüze sahiptir, ekranda sinyalin süresini ve genliğini ölçmenizi sağlayacak bir ızgara vardır. Kullanımı kolaydır ve bu tür programların sahip olmadığı bir dizi ek özelliğe sahiptir. Ancak her radyo amatörü, iş için en çok sevdiği yazılımı seçebilecek.

Teknik detaylar

Bu nedenle, bir bilgisayardan bir osiloskop yapmak için, ölçülen voltajın mümkün olan en geniş aralığını kapsayabilecek özel bir zayıflatıcı (voltaj bölücü) monte etmeniz gerekir. Böyle bir adaptörün ikinci işlevi, ses kartının giriş bağlantı noktasını yüksek voltaj seviyesinin neden olabileceği hasarlardan korumaktır. Çoğu ses kartı, giriş voltajını 1-2 volt ile sınırlar. Bilgisayardan gelen osiloskop, sınırlı ses kartı özelliklerine sahiptir. Bütçe kartları için 0,1 Hz ile 20 kHz (sinüzoidal sinyal) arasında değişir. Ölçülebilen alt voltaj limiti, arka plan ve gürültü düzeyi ile sınırlıdır ve 1mV'dir ve üst limit adaptör parametreleri ile sınırlıdır ve birkaç yüz volt olabilir.

Gerilim bölücü cihaz

Bir bilgisayardan alınan osiloskop çok basit bir elektrik devresine sahiptir. Sadece iki zener diyodu içerir ve üçü kullanılan sanal osiloskobun ölçeğine bağlıdır. Bu bölücü, 1:1, 1:20 ve 1:100 oranlarıyla üç farklı ölçek için tasarlanmıştır. Buna göre cihaz, her biri bir dirence bağlı üç girişe sahip olacaktır. Doğrudan giriş direncinin nominal direnci 1MΩ'dur. ortak tel iki zener diyodunun ters bağlantısıyla bağlanır. Anahtar "doğrudan giriş" konumundayken ses kartını aşırı gerilimden korumak için tasarlanmıştır. Kondansatörler dirençlere paralel bağlanabilir, cihazın genlik-frekans bileşenini eşitlerler.

Çözüm

Böyle bir bilgisayar osiloskopu zarif değildir, ancak basit bir devre tasarımı, geniş bir ölçülen voltaj aralığı elde etmenizi sağlayacaktır. Bahsedilen cihaz, ses ekipmanının onarımında yardımcı olacak veya bir eğitim ölçüm cihazı olarak kullanılabilir.

Kendi elinizle bir bilgisayardan dijital osiloskop nasıl yapılır?

Acemi radyo amatörlerine adanmıştır!

Ses ekipmanını onarmak ve ayarlamak için kullanıma uygun bir yazılım sanal osiloskopu için en basit adaptörün nasıl monte edileceği hakkında. https://web sitesi/

Makale ayrıca giriş ve çıkış empedansını nasıl ölçebileceğinizden ve sanal bir osiloskop için zayıflatıcıyı nasıl hesaplayacağınızdan bahsediyor.

Youtube'daki en ilginç videolar

İlgili konular.

Sanal osiloskoplar hakkında.

Bir zamanlar sabit bir fikrim vardı: analog bir osiloskop satmak ve onun yerine dijital bir USB osiloskop satın almak. Ancak piyasada dolaşırken, en bütçeli osiloskopların 250 dolardan "başladığını" ve onlar hakkındaki incelemelerin pek iyi olmadığını gördüm. Daha ciddi cihazlar birkaç kat daha pahalıdır.

Bu yüzden kendimi analog bir osiloskopla sınırlamaya ve site için bir arsa oluşturmak için sanal bir osiloskop kullanmaya karar verdim.

Ağdan birkaç yazılım osiloskopu indirdim ve bir şeyi ölçmeye çalıştım, ancak bundan iyi bir şey çıkmadı çünkü ya cihazı kalibre edemedim ya da arayüz ekran görüntüleri için uygun değildi.

Öyleydi, bu işi çoktan bırakmıştım, ancak frekans yanıtını kaldırmak için bir program ararken, bir dizi "AudioTester" programıyla karşılaştım. Bu kitteki analizörü beğenmedim, ancak Ossi osiloskopu (bundan sonra AudioTester olarak adlandıracağım) doğru çıktı.

Bu cihaz, geleneksel bir analog osiloskopa benzer bir arayüze sahiptir ve ekran, genliği ve süreyi ölçmenizi sağlayan standart bir ızgaraya sahiptir. https://web sitesi/

Eksiklikler arasında, işin bazı istikrarsızlıkları sayılabilir. Program bazen donuyor ve sıfırlamak için Görev Yöneticisi'nin yardımına başvurmanız gerekiyor. Ancak tüm bunlar, tanıdık arayüz, kullanım kolaylığı ve bu türden başka hiçbir programda görmediğim bazı çok kullanışlı özelliklerle telafi ediliyor.

Dikkat! "AudioTester" program seti, düşük frekanslı bir jeneratöre sahiptir. Ses kartı sürücüsünün kendisini yönetmeye çalıştığı ve bu da sesin geri dönüşü olmayan bir şekilde kısılmasına yol açabileceği için kullanılmasını önermiyorum. Kullanmaya karar verirseniz, bir geri yükleme noktası veya işletim sistemi yedeği ile ilgilenin. Ancak, "Ek Malzemeler"den normal bir oluşturucu indirmek daha iyidir.

Avangard sanal osiloskopunun bir başka ilginç programı, yurttaşımız O. L. Zapisnykh tarafından yazılmıştır.

Bu program normal ölçüm ızgarasına sahip değildir ve ekran, ekran görüntüsü almak için çok büyüktür, ancak yukarıdaki dezavantajı kısmen telafi eden yerleşik bir genlik değeri voltmetresi ve frekans sayacı vardır.

Kısmen, çünkü düşük sinyal seviyelerinde hem voltmetre hem de frekans ölçer çok fazla hile yapmaya başlar.

Bununla birlikte, diyagramları bölüm başına Volt ve milisaniye cinsinden algılamaya alışkın olmayan acemi bir radyo amatörü için bu osiloskop çok uygun olabilir. Avangard osiloskobunun bir başka kullanışlı özelliği de yerleşik voltmetrenin mevcut iki ölçeğini bağımsız olarak kalibre edebilmesidir.

Bu yüzden AudioTester ve Vanguard programlarına dayalı bir ölçüm osiloskopunun nasıl oluşturulacağından bahsedeceğim. Tabii ki, bu programlara ek olarak, herhangi bir yerleşik veya ayrı, çoğu bütçeye sahip ses kartına ihtiyacınız olacak.

Aslında, tüm iş, geniş bir ölçülen voltaj aralığını kapsayacak bir voltaj bölücü (zayıflatıcı) yapmaya gelir. Önerilen adaptörün bir diğer işlevi de girişe yüksek voltaj uygulandığında ses kartının girişini hasardan korumaktır.

Teknik veriler ve kapsam.

Ses kartının giriş devrelerinde dekuplaj kondansatörü olduğu için osiloskop sadece “kapalı giriş” ile kullanılabiliyor. Yani, ekranında sadece sinyalin değişken bileşenini gözlemlemek mümkün olacaktır. Ancak biraz beceri ile AudioTester osiloskopunu kullanarak DC bileşeninin seviyesini de ölçebilirsiniz. Bu, örneğin, multimetrenin geri sayım süresi, büyük bir direnç üzerinden şarj olan kapasitör boyunca voltajın genlik değerinin sabitlenmesine izin vermediğinde yararlı olabilir.

Ölçülen voltajın alt sınırı, gürültü seviyesi ve arka plan seviyesi ile sınırlıdır ve yaklaşık 1mV'dir. Üst sınır yalnızca bölücünün parametreleri ile sınırlıdır ve yüzlerce volta ulaşabilir.

Frekans aralığı, ses kartının yetenekleriyle sınırlıdır ve ekonomik ses kartları için: 0,1 Hz ... 20 kHz (sinüzoidal sinyal için).

Elbette oldukça ilkel bir cihazdan bahsediyoruz ama daha gelişmiş bir cihazın yokluğunda bu cihaz pekala uyabilir.

Cihaz, özellikle sanal bir bas üreteci ile desteklenmişse, ses ekipmanının onarımına yardımcı olabilir veya eğitim amaçlı kullanılabilir. Ek olarak, sanal bir osiloskop yardımıyla, herhangi bir materyali göstermek veya İnternet'te yayınlamak için bir arsa kaydetmek kolaydır.

Osiloskop donanımının elektrik devresi.

Çizim, osiloskobun donanımını gösterir - "Adaptör".

İki kanallı bir osiloskop oluşturmak için bu devreyi çoğaltmanız gerekecek. İkinci kanal, iki sinyali karşılaştırmak veya harici senkronizasyonu bağlamak için yararlı olabilir. İkincisi "AudioTester" içinde sağlanır.

Dirençler R1, R2, R3 ve Rin. – gerilim bölücü (zayıflatıcı).

R2 ve R3 dirençlerinin değerleri, kullanılan sanal osiloskopa veya daha doğrusu kullandığı ölçeklere bağlıdır. Ancak, “AudioTester” 1, 2 ve 5'in katı olan bir bölme fiyatına sahip olduğundan ve “Avangard” 1:20 faktörü ile birbirine bağlı yalnızca iki ölçeğe sahip yerleşik bir voltmetreye sahip olduğundan, kullanım verilen şemaya göre monte edilmiş bir adaptörün her iki durumda da rahatsızlığa neden olmaması gerekir.

Zayıflatıcının giriş empedansı yaklaşık 1 megohm'dur. İyi anlamda bu değer sabit olmalı ama bölenin tasarımı ciddi anlamda karmaşık olacaktır.

C1, C2 ve C3 kapasitörleri, adaptörün frekans yanıtını eşitler.

Zener diyotları VD1 ve VD2, dirençler R1 ile birlikte, anahtar 1:1 konumundayken adaptör girişine yanlışlıkla yüksek voltaj girmesi durumunda ses kartının hat girişini hasardan korur.

Sunulan planın zarif olmadığına katılıyorum. Ancak, bu devre çözümü en çok izin verir basit bir şekilde sadece birkaç radyo bileşeni kullanarak geniş bir ölçülen voltaj aralığı elde edin. Öte yandan klasik bir zayıflatıcı, yüksek megaohm dirençler gerektirecek ve giriş empedansı, 1 MΩ giriş empedansı için tasarlanmış standart osiloskop kablolarının kullanımını sınırlayacak şekilde, aralıkları değiştirirken çok fazla değişecektir.

"Aptaldan" korunma.

Ses kartının hat girişini yanlışlıkla yüksek voltajdan korumak için, girişe paralel olarak zener diyotları VD1 ve VD2 takılmıştır.

Direnç R1, 1:1 girişinde 1000 voltluk bir voltajda zener diyotlarının akımını 1mA ile sınırlar.

1000 Volt'a kadar olan voltajları ölçmek için gerçekten bir osiloskop kullanacaksanız, dirençler farklı olmadığından MLT-2 (iki watt) veya iki MLT-1 (bir watt) direnç R1 direnci olarak seri olarak kurabilirsiniz. sadece güçte, aynı zamanda izin verilen maksimum voltaja göre.

Kondansatör C1 ayrıca izin verilen maksimum 1000 volt gerilime sahip olmalıdır.

Yukarıdakilerin küçük bir açıklaması. Bazen, yine de büyük bir DC bileşenine sahip olan nispeten küçük genliğe sahip bir AC bileşenine bakmak gerekir. Bu gibi durumlarda giriş kapalı osiloskobun ekranında voltajın sadece AC bileşeninin görülebileceğini unutmamalısınız.

Resim, 1000 Voltluk sabit bir bileşen ve 500 Voltluk değişken bileşenin salınımıyla, maksimum voltaj girişe uygulanan 1500 volt olacaktır. Osiloskop ekranında sadece 500 volt genliğe sahip bir sinüzoid göreceğiz.

Hat çıkış empedansı nasıl ölçülür?

Bu paragraf atlanabilir. Küçük detayları sevenler için tasarlanmıştır.

Telefonları (kulaklıkları) bağlamak için tasarlanmış bir hat çıkışının çıkış empedansı (çıkış empedansı), bir sonraki paragrafta gerçekleştireceğimiz ölçümlerin doğruluğu üzerinde önemli bir etkiye sahip olamayacak kadar düşüktür.

Öyleyse neden çıkış empedansını ölçüyorsunuz?

Osiloskobu kalibre etmek için sanal bir düşük frekanslı sinyal üreteci kullanacağımız için, çıkış empedansı ses kartının Hat Çıkışının çıkış empedansına eşit olacaktır.

Çıkış empedansının düşük olduğundan emin olarak, giriş empedansını ölçerken hataları önleyebiliriz. Bununla birlikte, en kötü koşullar altında bile, bu hatanın% 3 ... 5'i aşması pek olası değildir. Açıkçası, daha da az olası hataölçümler. Ancak, hataların "içeri girme" alışkanlığı olduğu bilinmektedir.

Jeneratörü ses ekipmanını onarmak ve ayarlamak için kullanırken, iç direncinin de bilinmesi istenir. Bu, örneğin eşdeğer seri direncin ESR'sini (Eşdeğer Seri Direnç) veya sadece kapasitörlerin reaktansını ölçerken faydalı olabilir.

Bu ölçüm sayesinde ses kartımdaki en düşük empedanslı çıkışı belirlemeyi başardım.

Ses kartında yalnızca bir çıkış jakı varsa, her şey açıktır. Hem hat çıkışı hem de telefonlara (kulaklık) çıkıştır. Empedansı genellikle küçüktür ve ölçülmesi gerekmez. Bunlar dizüstü bilgisayarlarda kullanılan ses çıkışlarıdır.

Altı yuva olduğunda ve ön panelde birkaç yuva daha olduğunda sistem bloğu ve her sokete belirli bir işlev atanabilir, soketlerin çıkış empedansı önemli ölçüde değişebilir.

Genellikle en düşük empedans, varsayılan hat çıkışı olan açık yeşil jaktır.

"Telefonlar" ve "Hat Çıkışı" modlarına ayarlanmış birkaç farklı ses kartı çıkışının empedansını ölçmeye bir örnek.

Formülden de görülebileceği gibi ölçülen voltajın mutlak değerleri bir rol oynamaz çünkü bu ölçümler osiloskobun kalibrasyonundan çok önce yapılabilir.

Hesaplama örneği.

U1 = 6 bölüm.

U2 = 7 bölüm.

Rx = 30(7 - 6) / 6 = 5(ohm).

Bir hat girişinin giriş empedansı nasıl ölçülür?

Bir ses kartının hat girişi için zayıflatıcıyı hesaplamak için hat girişinin giriş empedansını bilmeniz gerekir. Ne yazık ki, giriş direncini geleneksel bir multimetre ile ölçemezsiniz. Bunun nedeni, ses kartlarının giriş devrelerinde izolasyon kondansatörlerinin bulunmasıdır.

Farklı ses kartlarının giriş empedansları büyük ölçüde değişebilir. Yani, hala bu kilidi yapmak zorundasın.

Kullanarak bir ses kartının giriş empedansını ölçmek için alternatif akım, balast (ek) direnci üzerinden girişe 50 Hz frekansta sinüzoidal bir sinyal uygulamanız ve yukarıdaki formülü kullanarak direnci hesaplamanız gerekir.

Bir sinüzoidal sinyal, bir bağlantı "Ek Malzemeler" de bulunan bir yazılım LF oluşturucusunda üretilebilir. Genlik değerleri bir yazılım osiloskopu ile de ölçülebilir.

Resim bağlantı şemasını göstermektedir.

U1 ve U2 gerilimleri, SA anahtarının karşılık gelen konumlarında bir sanal osiloskop ile ölçülmelidir. Mutlak voltaj değerlerinin bilinmesine gerek yoktur, bu nedenle hesaplamalar cihaz kalibre edilene kadar geçerlidir.

Hesaplama örneği.

Rx \u003d 50 * 100 / (540 - 100) ≈ 11.4(kOhm).

Burada, çeşitli hat girişlerinin empedansını ölçmenin sonuçları verilmiştir.

Gördüğünüz gibi, giriş empedansları birçok kez farklılık gösterir ve bir durumda neredeyse bir büyüklük sırasıdır.

Gerilim bölücü (zayıflatıcı) nasıl hesaplanır?

Ses kartının maksimum sınırsız giriş voltajı genliği, maksimum kayıt seviyesinde yaklaşık 250mV'dir. Voltaj bölücü veya aynı zamanda zayıflatıcı olarak da adlandırılan, osiloskobun ölçülen voltaj aralığını genişletmenize izin verir.

Zayıflatıcı göre inşa edilebilir farklı şemalar, bölme faktörüne ve gerekli giriş direncine bağlıdır.

İşte giriş direncini onun katı yapmanıza izin veren bir bölücü seçeneklerinden biri. Ek direnç Radd sayesinde. bölücünün alt kolunun direncini yuvarlak bir değere, örneğin 100 kOhm'a ayarlayabilirsiniz. Bu devrenin dezavantajı, osiloskobun hassasiyetinin ses kartının giriş empedansına çok fazla bağlı olmasıdır.

Dolayısıyla, giriş empedansı 10 kΩ ise bölücünün bölme oranı on kat artacaktır. Bölücünün üst kolunun direncinin düşürülmesi, cihazın giriş direncini belirlediği ve cihazı yüksek voltajdan korumada ana bağlantı olduğu için istenmez.

Bu nedenle, ses kartınızın giriş empedansına göre bölücüyü kendiniz hesaplamanızı öneririm.

Resimde hata yok, ölçek 1:1 olduğunda bölücü giriş voltajını bölmeye başlıyor. Hesaplamaların elbette bölücü kolların gerçek oranlarına göre yapılması gerekir.

Bence bu en basit ve aynı zamanda en evrensel şema bölücü

Bölen örneği.

Başlangıç ​​değerleri.

R1 - 1007 kOhm (1 mOhm'luk bir direnç ölçümünün sonucu).

Rin. - 50 kOhm (Sistem biriminin ön panelinde bulunan iki girişten daha yüksek dirençli bir giriş seçtim).

1:20 anahtar konumunda bölücünün hesaplanması.

İlk olarak, R1 ve Rin dirençleri tarafından belirlenen bölücünün bölme faktörünü formül (1) ile hesaplıyoruz.

(1007 + 50)/ 50 = 21,14 (bir Zamanlar)

Bu, anahtar konumu 1:20'deki genel bölme oranının şu şekilde olması gerektiği anlamına gelir:

21,14*20 = 422,8 (bir Zamanlar)

Bölücü için direncin değerini hesaplıyoruz.

1007*50 /(50*422,8 –50 –1007) ≈ 2,507 (kΩ)

Anahtar konumunda bölücünün hesaplanması 1:100.

Anahtar konumunda genel bölme oranını 1:100 olarak belirliyoruz.

21,14*100 = 2114 (bir Zamanlar)

Bölücü için direncin değerini hesaplıyoruz.

1007*50 / (50*2114 –50 –1007) ≈ 0,481 (kΩ)

Bunu kolaylaştırmak için şu bağlantıya göz atın:

Yalnızca Vanguard osiloskopunu ve yalnızca 1:1 ve 1:20 aralıklarında kullanacaksanız, Vanguard mevcut iki aralığın her birinde bağımsız olarak kalibre edilebildiğinden direnç seçim doğruluğu düşük olabilir. Diğer tüm durumlarda, dirençleri maksimum doğrulukla seçmeniz gerekecektir. Bunun nasıl yapılacağı bir sonraki paragrafta açıklanmaktadır.

Test cihazınızın doğruluğundan şüphe ediyorsanız, bir ohmmetrenin okumalarını karşılaştırarak herhangi bir direnci maksimum doğrulukla ayarlayabilirsiniz.

Bunu yapmak için, sabit bir R2 direnci yerine geçici olarak bir ayar direnci R * kurulur. Ayar direncinin direnci, karşılık gelen bölme aralığında minimum hatayı elde edecek şekilde seçilir.

Ardından ayar direncinin direnci ölçülür ve sabit direnç zaten bir ohmmetre ile ölçülen dirence ayarlanmıştır. Her iki direnç de aynı cihaz tarafından ölçüldüğü için ohmmetre hatası ölçüm doğruluğunu etkilemez.

Ve bu, klasik böleni hesaplamak için birkaç formül. Cihazın yüksek giriş direncine (mOhm / V) ihtiyaç duyulduğunda, ancak ek bir bölme kafası kullanmak istemediğinizde klasik bir ayırıcı kullanışlı olabilir.

Gerilim bölücü dirençler nasıl seçilir veya ayarlanır?

Radyo amatörleri genellikle hassas dirençler bulmakta zorlandıklarından, genel kullanım için yaygın dirençleri doğru bir şekilde nasıl uydurabileceğinizden bahsedeceğim.

Yüksek hassasiyetli dirençler, geleneksel olanlardan yalnızca birkaç kat daha pahalıdır, ancak radyo pazarımızda 100 parça halinde satılmaktadır, bu da satın almalarını çok uygun hale getirmemektedir.

Trim dirençlerinin kullanımı.

Gördüğünüz gibi, her bölücü kol iki dirençten oluşur - bir sabit ve bir düzeltici.

Dezavantajı hacimlidir. Doğruluk yalnızca ölçüm cihazının mevcut doğruluğu ile sınırlıdır.

Direnç seçimi.

Başka bir yol da direnç çiftlerini seçmektir. Doğruluk, büyük bir yayılmaya sahip iki direnç setinden direnç çiftleri seçilerek sağlanır. İlk olarak, tüm dirençler ölçülür ve ardından dirençlerin toplamı devreye en yakın olan çiftler seçilir.

Bölücü dirençler, efsanevi TL-4 test cihazı için endüstriyel ölçekte bu şekilde ayarlandı.

Bu yöntemin dezavantajı, karmaşıklığı ve çok sayıda dirençler.

Direnç listesi ne kadar uzun olursa, seçimin doğruluğu o kadar yüksek olur.

Zımpara kağıdı ile dirençlerin montajı.

Direnç filminin bir kısmını çıkararak direnç takmak endüstriyi bile küçümsemez.

Bununla birlikte, yüksek dirençli dirençler takılırken, dirençli filmin içinden geçmesine izin verilmez. Yüksek dirençli MLT film dirençlerinde film, spiral şeklinde silindirik bir yüzey üzerine biriktirilir. Devreyi kırmamak için bu tür dirençler çok dikkatli bir şekilde törpülenmelidir.

Dirençlerin amatör koşullarda hassas ayarı, en iyi zımpara kağıdı - “null” kullanılarak yapılabilir.

İlk olarak, bir neşter kullanılarak daha düşük bir dirence sahip olduğu açık olan MLT rezistöründen koruyucu bir boya tabakası dikkatlice çıkarılır.

Ardından direnç, multimetreye bağlı olan "uçlara" lehimlenir. "Sıfır" cildin dikkatli hareketleriyle direncin direnci normale getirilir. Direnç ayarlandığında, kesim bir koruyucu vernik veya yapıştırıcı tabakası ile kaplanır.

“Null” cilt nedir yazılır.

Kanımca bu, yine de çok iyi sonuçlar veren en hızlı ve en kolay yoldur.

İnşaat ve detaylar.

Adaptör devresinin elemanları dikdörtgen bir duralumin kasaya yerleştirilmiştir.

Zayıflatıcı bölme oranının değiştirilmesi, ortalama bir konuma sahip bir geçiş anahtarı ile gerçekleştirilir.

Standart kabloların ve probların kullanımına izin veren giriş soketi olarak standart bir CP-50 konektörü kullanılır. Bunun yerine normal bir 3,5 mm Jak ses jakı kullanabilirsiniz.

Çıkış konektörü standart bir 3,5 mm ses jakıdır. Adaptör, uçlarında iki adet 3,5 mm jaklı bir kablo kullanılarak ses kartının giriş hattına bağlanır.

Montaj menteşeli montaj yöntemi ile yapılır.

Osiloskobu kullanmak için ucunda prob bulunan bir kabloya da ihtiyacınız olacaktır.

2ray Osiloskop - iki ışınlı osiloskobu mükemmel şekilde taklit eden ve onun yerine geçen bir program, sinyal ses kartı girişine beslenir. 20 - 40000 Hz frekans aralığında basit ölçümler yapmak için çok basit ve işlevsel bir program.

Pirinç. 1. Yazılım osiloskopunun ekranındaki sinyalin osilogramı.

Ana özelliklere ek olarak, program dalga formlarını grafik dosyalarına kaydetme yeteneği sağlar. Dalga biçimini bir grafik dosyasına (GIF) kaydetmek için, program penceresinin sağ alt köşesinde disket görüntüsü bulunan düğmeye basmanız yeterlidir. Grafik dosyası, programla aynı yerde bulunan "data" klasöründe otomatik olarak oluşturulacaktır.

Osilogramlı bir resim yüklemek ve görüntülemek için, kaydet düğmesinin yanındaki klasör ağacı simgesiyle düğmeyi tıklamanız, ardından "data" klasöründe veya başka bir konumda görüntülenecek dosyayı seçmeniz yeterlidir.

Pirinç. 2. Dalga formu ile yüklü çizim.

Ayrıca, "data" klasöründe birikmiş kayıtlı dalga biçimlerini görüntülemek için, görüntülerle çalışabilen herhangi bir programı kullanabilirsiniz - Windows Gezgini, XnView ve diğerleri olabilir.

Girişteki sinyal genliği 500 mV'u geçmemelidir. Bu aralığın radyo amatörleri için açıkça yeterli olmadığı açıktır, bu nedenle programın yardım sistemi yeterli sağlar. basit devre uygun bir sonda şeklinde yapılan dirençli bölücü.

Pirinç. 3. devre şeması sinyalleri bir bilgisayarın ses kartına beslemek için dirençli bir bölücü.

Hala görüldü ilginç özellik- programa paralel olarak Winamp veya başka bir yazılım oynatıcı çalıştırırsanız ve müzik çalmayı açarsanız, osiloskop ekranında stereo ses akışının bir osilogramını göreceğiz. Bu nedenle kullanarak bu program müzik veya ses çalan programların çalışmadığından emin olun.

Bir osiloskop, birçok aletin üretimi ve test edilmesiyle ilgili radyo mühendisliği laboratuvarlarında kullanılan çok önemli bir alettir. Ancak geleneksel radyo atölyelerinde de kullanılabilirler. Bu tür cihazların asıl görevi elektronik devrelerin tespiti ve düzeltilmesi, işlerinin hatalarının ayıklanması ve en önemlisi yeni devrelerin imalatında sorunların önlenmesidir.

Osiloskopların önemli bir dezavantajı oldukça yüksek bir fiyattır. Bu nedenle, herkes onları satın alamaz. Bu yüzden soru ortaya çıkıyor, ? Bu tür üretimin birçok varyantı bilinmesine rağmen, her yöntemde bir ana unsur yer alır - bir PC ses kartı. Ölçülen sinyallerin seviyelerinin koordine edildiği bir adaptör ona takılır.

Yazılım

Bu cihaz belli bir program sayesinde çalışmaktadır. Görüntülenen sinyalleri ekrana iletir. Böylece ölçülen darbeler dönüştürülür. Yardımcı programların seçimi oldukça geniştir, ancak hepsi tutarlı bir şekilde iyi çalışamaz.

Kanıtlanmış Osci programı en büyük popülariteyi kazanmıştır. Bu sayede osiloskop normal modda çalışır. Programın bir arayüzü var, ekranda sinyali uzunluk ve genlik olarak ölçebileceğiniz bir ızgara kurulu. Bu ızgara, ek işlevsellik sağladığı için özeldir. Bu programı seçerek, diğer programların garanti edemediği bir takım olumlu yönler vardır.

Teknik detaylar

Bir bilgisayardan bir osiloskop oluşturmak için, sözde bir voltaj bölücü veya zayıflatıcı monte etmek gerekir. Bu cihaz, geniş bir ölçülen voltaj aralığını kapsamanıza, ses kartının giriş bağlantı noktasını hasara karşı korumanıza olanak tanır. Bu seviyedeki hasar, esas olarak yüksek voltaj nedeniyle oluşur.

Hemen hemen tüm ses kartlarının giriş voltajı 2 volttan fazla değildir. Bir bilgisayardan yapılan bir osiloskop, bir ses kartının yetenekleriyle sınırlıdır. Bütçe kartlarını düşünürsek, onlar için bu rakam 0,1 Hz-20 kHz seviyesinde tutulur.

En düşük noktasındaki voltaj 1 mV'dir. Bu kadar düşük bir rakam, arka plan ve gürültü seviyelerinin sınırlandırılmasından kaynaklanmaktadır. Üst voltaj parametreleri - 500 volta kadar. Bağdaştırıcı parametreleriyle sınırlıdır.

Osiloskopların avantajları ve dezavantajları

Hiçbir radyo amatörü osiloskop olmadan yapamaz. Bu cihaz oldukça yüksek bir fiyata satılsa da. Ancak aynı zamanda hem avantajları hem de bir takım dezavantajları vardır.

Bir bilgisayardan elle oluşturulan bir osiloskobun ana avantajı düşük fiyatıdır. Yani, yeniden ekipmanı için oldukça fazla para harcaması gerekecek. Ancak birkaç dezavantaj var:
1. Yüksek hassasiyet. Cihaz, düşük seviyede bile parazite yanıt verir. Bu büyük hatalara yol açar.
2. Ses sinyalinin genliği 2V'a kadardır. Ses kartı girişi daha yüksek bir rakama dayanamaz. Bu nedenle, ses kartı oldukça hızlı bir şekilde arızalanabilir. Ancak bu önlenebilir.
3. Gerilimin sürekli olarak ölçülmemesi. Aslında bu önemli bir dezavantaj değil.

Osiloskop oluşturma

Bazı osiloskoplar 2V'un üzerinde bir sinyale izin vermediğinden ve bazıları için 1V'u geçmediğinden, bu genlik açıkça yeterli olmadığı için bu sorunu ortadan kaldırmaya çalışmanız gerekir. Sorunun çözümü, bağdaştırıcının kaldırabileceği sınırları artırmaktır. Osiloskobun çalışmasını sağlayan modern program, bu tür ölçüm limitlerine - 12,5 ve 250 volt - ulaşmanıza izin verir.

Genliği 250 volt olan bir sinyale ihtiyaç duyulmuyorsa iki kanallı bir adaptör yapılabilir. Bunun için cihazın çalışmasını kontrol eden, yani voltaj göstergesi oldukça yüksekse hatalı açmaya izin vermeyen koruma kurulur.

Bilgisayardan gelen osiloskop üzerindeki harici girişimin etkisini azaltmak için, tahtayı metalden yapılmış bir kasaya yerleştirmek gerekir. Bundan sonra, bu kasaya ortak bir tel bağlanır.

Bir ses kartı kurma işlemine, mikrofon kazancının kapatılması eşlik eder. Bunu yapmak için, üzerindeki hacim orta veya ortalamanın altında yapılır. Tüm iş bittiğinde, transformatörün ikincil işleme darbelerini ölçmeye başlayabilirsiniz. Her şey doğru yapılırsa, ekranda en çok dalga formlarını bile görüntüleyebileceksiniz. düşük frekanslar. Sayesinde yüklü program sinyalin frekans seviyesini kolayca belirlemek mümkün olacaktır.

Bir bilgisayardan modern bir cihaz yapmak çok kolay. Osiloskop, radyo mühendisliği ve ev laboratuvarlarında yapılan çalışma ve deneylerde yardımcı olacak dalga formlarını çizecektir.

Sanal Dijital Depolama Osiloskopları (VDSO'lar), ölçüm görevlerini verimli bir şekilde otomatikleştirmek için benzer bağımsız osiloskopların yeteneklerini bir PC'nin esnekliği ve rahatlığıyla birleştirir. Çok kanallı bir sanal osiloskop oluşturmak için veri toplama cihazları kullanıldığında, sinyaller PC sabit sürücüsündeki dosyalara kaydedilir.

İncelenen sinyalin genlik ve zaman parametrelerini ölçmek için, sinyal görüntüsü üzerinde hareket edebilen özel bir imleç kullanılır. Program, ortalama, kök ortalama kare sinyal değerlerinin otomatik olarak hesaplanmasını, minimum ve maksimum sinyal değerlerinin ekranda görüntülenmesini sağlar. Sinyal şeklinin daha ayrıntılı bir gözlemi için görüntü germe, enterpolasyon (sinyal noktalarla değil sürekli bir çizgi olarak gösterilir) ve ölçekleme kullanılır.

Sinyal işleme programının birden çok penceresi vardır. Çalışılan sinyallere ek olarak, pencereler örneğin toplam sinyali görüntüleyebilir. sen 1 (t)+sen 2 (t); ürün sinyali sen 1 (t)sen 2 (t), vb. Her pencerenin sinyali daha ayrıntılı analiz için PC ekranına aktarılabilir. Sinyaller zaman içinde sıkıştırılabilir veya genişletilebilir.

Şirketin iki kanallı osiloskopları Ulusalenstrümanlar 20 MHz örnekleme hızına sahip arayüzler ile kullanılabilir KompaktPCI;PCMCIA ve ISA. Şek. 7.3, iki kanallı bir sanal DSO oluşturmak için kartın basitleştirilmiş bir diyagramını gösterir. Kart şunları içerir: dahili G/Ç veri yolu; 20 MS/s örnekleme oranı (20 MHz) ile kanal başına 8 bit ADC; rasgele erişim belleği (arabellek türü FIFO, bilgilerin numunelerin geldiği sırayla kaydedildiği yerde); PC veri yolu çıkışı. Programlanabilir salt okunur bellek, osiloskop çalışma modlarını depolar ve yeniden programlar. Kalibrasyon DAC'leri, V/div kanallarını kalibre etmek için kullanılır. ". Bir zamanlayıcı - bir zaman örnekleme üreteci - gerekli örnekleme oranını sağlar. Eşzamanlayıcı, tüm blokların eş zamanlı çalışmasını gerçekleştirir.

Senkronizör dahili ve harici senkronizasyon modlarında çalışır ve ayrıca gelişmiş sinyal kayıt yeteneklerine sahiptir. Ek bir saat otobüsü var.

Pirinç. 7.3. İki kanallı bir dijital depolama osiloskop kartının blok diyagramı Ulusalenstrümanlar

Kaydın süresi doğrudan ekranda işlenmek ve görüntülenmek üzere sayısallaştırılmış numunelerin saklanması için ayrılan bellek miktarına bağlıdır. Kayıt süresi, tek bir dalga formu yakalamanın maksimum süresini sınırlar. Örneğin, 1000 örneklik bir arabellek ve 20 MHz'lik bir örnekleme hızıyla, edinme süresi 50 µs'dir. 100.000 numunelik bir arabellek ve 20 MHz'lik bir frekansla, edinme süresi 5 ms'dir. otobüs kullanımı PCI hemen bilgisayarın sistem belleğine aktarıldıklarından, örnek sayısını kanal başına birkaç milyona çıkarır. Osiloskop hem analog hem de dijital tetiklemeye sahiptir. Yazılım kartla birlikte verilir. Program arayüzü, önceden programlama yapmadan osiloskopu kontrol edebileceğiniz bir paneldir.

Osiloskop, özel kontrol devreleri ile donatılmıştır: bireysel blokların çalışması; veri yolları; eşleyici işlemi; DAK; amplifikatörler vb. Aşağıdakiler, şirketin sanal osiloskoplarının gösterge niteliğindeki verileridir. Ulusalenstrümanlar(PCI-5102,PXI-5102,DAQ Kartı-5102,AT-5102).

Şek. 7.4 gösterildi yapısal şema ve modülün görünümü bilgisayarS 500 firma Velleman bağlı IBM-uyumlu bilgisayar, bağlantı kabloları ve programın bulunduğu bir CD bilgisayarlaboratuvar işletim sistemleri için 2000 pencereler 95/98.

Pirinç. 7.4. Harici modül bilgisayar S500:

a) - basitleştirilmiş blok şeması; b) - görünüm

Yönetim kurulu iki Y-iki kanallı bir dijital depolama osiloskopu uygulamak için giriş. Analog ölçülen sinyaller dijital olanlara dönüştürülür. ADC'nin örnekleme süresi bir zamanlayıcı tarafından ayarlanır. RAM'de kaydedilen dijital veriler, daha fazla işlem, depolama ve ekranda görüntüleme için paralel bir yazıcı bağlantı noktası aracılığıyla bir bilgisayara iletilir.

Bilgisayar belleğine gömülü yazılım parçası, sabit bir DSO'nun panelini tamamen taklit ederek bilgisayar ekranında osiloskobun sanal bir ön panelini oluşturur. Böyle bir panel, belirli görevler için yeniden programlanabilir ve optimize edilebilir. Ölçüm işlemi fare kullanılarak kontrol edilir. Yatay ve dikey imleçler, sinyalin genlik ve zaman parametrelerini ölçmenizi sağlar. Karşılık gelen sapma ve süpürme katsayıları, anlık sinyal değerleri, zaman aralıkları, sinyal kökü ortalama kare değeri, frekans ekranda görüntülenir.

Yazılım şunları uygulamanıza izin verir: bir spektrum analizörü (ve hızlı Fourier dönüşümünü kullanarak sinyalin frekans spektrumunu ekranda görüntüleyin); yavaş süreçlerin otomatik kaydı; fonksiyon sinyali üreteci (kütüphane ile özel fonksiyonlar ve herhangi bir şekilde titreşim oluşturmanıza izin veren bir dalga düzenleyici); amplifikatör, filtre vb. için frekans yanıtı analizörü

Kartta uygulanan sanal iki kanallı DSO'nun özellikleri aşağıdadır bilgisayar S 500.

Asgari sistem gereksinimleri S500'ü bir PC'ye bağlamak için: Windows 95/98, NT4 çalıştıran IBM uyumlu bilgisayar; 600 x 800 çözünürlüğe sahip VGA ekran kartı; 3 MB sabit sürücü; fare veya işaretleme aygıtı; CD okuyucu; ücretsiz paralel bağlantı noktası.

Yazılımın temel özellikleri:

veri ve ekran bilgilerinin kaydedilmesi;

kaydedilen görüntülerin görüntülenmesi;

standart arayüz pencereler, silinen metni kopyala, yapıştır;

işaretleyiciler kullanarak geniş sinyal ölçüm olanakları;

sinyalin gerçek RMS değerinin, desibel ve frekans zayıflamasının doğrudan okunması;

görüntüyü ekranda uzatma yeteneği;

matematiksel fonksiyonların bir sinyale uygulanması;

ekranda sinyal rengi seçimi;

ekrana metin ekleme.

adet 500A - şirketin iki kanallı osiloskopu Velleman bir dizi PC uyumlu osiloskopta. Ayırt edici özellikleri adet 500A: harici tetik, geliştirilmiş giriş hassasiyeti, geliştirilmiş osiloskop zaman tabanı, genişletilmiş spektrum analizörü frekans aralığı.

Standart ekipman adet 500A: cihaz, iki çift prob, adaptör, paralel arayüz kablosu, yazılım, talimatlar.

PCS500A'nın ayrıntılı özellikleri:

Kaynak sinyal: bölüm 1 can. 2, tetik veya ücretsiz başlatmak

Örnekleme hızı: 1 GS/s

Zaman zaman tabanı: 20 ns -100 ms/böl.

Giriş hassas: 5 mV -15 V/böl.

Frekans, geçitli: 1,25 kHz - tekrarlamada 50 MHz. 1 GHz

Enterpolasyon: doğrusal veya pürüzsüz

Kayıt uzunluğu: 4096 örnek/kanal

Sıklık aralık: 0..1-2 kHz ila 25 MHz

Çalışma Prensibi: FFT (Hızlı Fourier Dönüşümü)

FFT çözünürlüğü: 2048 satır

FFT girişi kanallar: kanal 1 veya kanal 2

Ekle. fonksiyonlar: ölçekleme fonksiyonu.

İşaretçiler: voltaj ve frekans için

Zaman ölçeği: 20 ms/böl. - 2000 s/böl.

Maks. kayıt süresi: 9,4 saat/ekran

En az en çok. frekans, seçilebilir: 1 nokta/20 sn, 100 nokta/sn

Veri kaydı: otomatik. 1 yıl veya daha uzun süre

Ekle. özellikler: yakınlaştırma işlevi

İşaretçiler: zaman ve voltaj için

Osiloskop Fourier Analizörü Kaydedici

Giriş empedansı: 1 MΩ/30 pF

Maksimum giriş voltajı: 100 V (DC, AC)

Frekans, karakter. ±3 dB: 0 Hz - 50 MHz

Besleme voltajı: 9-10V/1000mA

Boyutlar: 230x165x45mm

Windows 95, 98, 2000 veya NT

SVGA grafik kartı (min. 800 x 600)

Yazıcı bağlantı noktası LPT1, LPT2 veya LPT3

Spektrum analizörü için aritmetik yardımcı işlemci.

CJSC "Center ADC" sanal bir dijital iki kanallı depolama osiloskopu TsZO-01 geliştirdi. Ana özellikleri şunlardır: 50 MHz örnekleme hızı; bant genişliği 0-50 MHz; giriş empedansı 1 MΩ, 17 pF; bit derinliği ADC 8; bellek boyutu 256 K; ölçülen voltaj aralığı ± 50 mV  ± 50 V; sinyali hafızaya kaydetme 262144 okuma (gerçek zamanlı); tarih kaydı. Yazılım fonksiyonları: genlik, frekans, dönüş hızının otomatik ölçümü. Ek olarak, grafikleri yazdırma, dosyaları ikili olarak yazma ASCII ekrandaki tüm veri dizisinin formatlanması ve aynı anda görüntülenmesi.

Şek. 7.5, kullanıcı tarafından uygulanan osiloskopların ön panellerini göstermektedir.

Pirinç. 7.5. Osiloskop ön panelleri