Интернет-магазин
Магазин на Ленина
г. Ярославль,
пр-кт Ленина 15
Магазин на Вспольинском
г. Ярославль,
Вспольинское поле 3

Осциллограф на основе ПК или ноутбука

Осциллограф на основе ПК или ноутбука

Практически все контрольно-измерительные приборы в радиотехнике и электронике служат для получения информации либо о значении статических параметров (температура, величина тока, номинал сопротивления и пр.), либо о характере протекания динамических процессов во времени.

Приборы динамического типа

Осциллограф принадлежит ко второму типу таких устройств. Он предназначен для визуального наблюдения колебательных, импульсных и иных периодических явлений, в том числе на фоне постоянной составляющей, в электронных и иных системах. Возможность измерять параметры наблюдаемых процессов (частота, амплитуда, скважность импульсов, АЧХ) делает осциллограф достаточно востребованным прибором не только в профессиональной деятельности, но и в насыщенном электроникой быту.

Интернет-магазин "Радиочасть" рад предложить современные осциллографы фабричного производства. Купить осциллографы можно как со склада, так и под заказ:


Если внимательно проанализировать принцип работы и блок-схему современного цифрового осциллографа, то становится очевидным его сходство с основными составляющими домашнего компьютера. Возникает соблазн создать на его базе виртуальный ПК осциллограф, но чтобы работал он, как настоящий.

Осциллограф

Компьютер

Делитель входного сигнала

-------

Усилитель-нормализатор

Процессор

АЦП

Звуковая карта

Блок запоминания

Память ПК

Устройство управления

Программный продукт

Устройство отображения

Монитор

Анализ этой сравнительной таблицы наглядно демонстрирует, что осциллограф из компьютера получается довольно просто с минимальным количеством доработок.

Проблемы и пути их решения

Необходимо скачать соответствующую программу Digital Oscilloscope 3.0, Oscilloscope 2.51, Osci V 2.0 или любую другую, подать на линейный вход звуковой карты компьютера сигнал и наблюдать вожделенную синусоиду. Но вскоре появляются неизбежные вопросы. А каковы ее параметры, не сгорит ли карта, что и где регулировать и возможно ли это вообще? Для того чтобы получить более-менее полноценный осциллограф из ноутбука, необходимо сделать еще несколько несложных манипуляций.

1. Поскольку вход звуковой карты рассчитан на сигнал, уровень которого не превышает 2 В, а в некоторых моделях даже 0,5 В, то для безопасной и корректной работы устройства нужен аттенюатор, без которого проверка осциллографа, а тем более его калибровка невозможны.

Несложная схема (Рис. 1) с рассчитанным делителем 1:1, 1:10, 1:100 и распайкой выводов на стандартный штекер может быть реализована с помощью доступных элементов.


Рис.1 

Остается приобрести стандартный кабель, смонтировать все в металлическую коробку и можно производить калибровку

Готовый конструктив с использованием трехпозиционного переключателя и гнезда для подключения щупа будет иметь примерно такой вид (Рис.2). Следует отметить, что в продаже существуют готовые аттенюаторные блоки, которые стоят не очень дорого и с успехом могут применяться для решения этой задачи.

1. Калибровка созданного устройства является обязательной процедурой, поскольку АЦП звуковой карты, который используется в данном случае для представления аналоговой информации в цифровом виде, изначально предназначен выполнять несколько иные функции.

Суть процесса сводится к тому, чтобы сигнал, амплитуда и частота которого известны, подать на вход аттенюатора. Затем при помощи органов управления виртуального осциллографа добиться его синхронизации, получив устойчивую картинку. После этого путем регулировок на панели управления и подстроечного резистора аттенюатора привести градуировочную сетку на экране компьютера в соответствие с известным значением частоты и амплитуды входного сигнала. 

Рис. 2

После проведенных манипуляций можно будет наблюдать картинку, изображенную на Рис. 3. Если не удается осуществить корректную настройку входных параметров, стоит воспользоваться регулировками компьютера. Щелкнув правой мышкой по изображению динамика в системном трее, выбирать «Открыть регулятор громкости», далее движком регулятора «Линейный вход» добиться желаемого уровня сигнала.


Рис.3 

Для калибровки можно воспользоваться виртуальным генератором, установив его на 50 Гц, а измерение напряжения произвести цифровым мультиметром. Погрешность таких замеров и калибровок, конечно же, оставляет желать лучшего, но для виртуального прибора ошибка в 5-7% – вполне приемлемая величина.

Некоторые рекомендации

Исследование сигналов неизвестной амплитуды, необходимо начинать с установки аттенюатора на самый большой режим ослабления (например, 1:1000), последовательно уменьшая его в соответствии с картинкой на экране монитора. Категорически не рекомендуется контролировать Управление городских электросетей на предмет наличия в розетке 50 Гц. Компьютеру такие режимы работы могут очень не понравиться.

27.09.2017

Возврат к списку