Jak vyrobit osciloskop z počítače. Instalace a konfigurace programu. Nejjednodušší osciloskop z počítače

Osciloskop je nástroj, který má téměř každý radioamatér. Ale pro začátečníky je to příliš drahé.

Problém vysokých nákladů je snadno vyřešen: existuje mnoho možností pro výrobu osciloskopu.

Počítač je pro takovou úpravu jako stvořený a jeho funkčnost a vzhled to nijak neovlivní.

Zařízení a účel

Schéma zapojení osciloskopu je pro začínajícího radioamatéra obtížné pochopit, takže by nemělo být považováno za celek, ale nejprve rozděleno do samostatných bloků:

Každý blok představuje samostatný mikroobvod nebo deska.

Signál z testovaného zařízení je přiveden přes vstup Y do vstupního děliče, který nastavuje citlivost měřicího obvodu. Po průchodu předzesilovačem a zpožďovacím vedením se dostane ke koncovému zesilovači, který řídí vertikální výchylku paprsku indikátoru. Čím vyšší je úroveň signálu, tím více je paprsek vychýlen. Takto je navržen vertikální vychylovací kanál.

Druhým kanálem je horizontální výchylka, potřebná k synchronizaci paprsku se signálem. Umožňuje vám udržet paprsek na místě určeném nastavením.

Bez synchronizace se paprsek vznese mimo obrazovku.

Existují tři typy synchronizace: z externího zdroje, ze sítě a ze studovaného signálu. Pokud má signál konstantní frekvenci, pak je lepší použít synchronizaci z ní. Vnějším zdrojem je obvykle laboratorní generátor signálu. Místo toho se pro tyto účely hodí chytrý telefon, na kterém je nainstalovaná speciální aplikace, která pulzní signál moduluje a vystupuje do konektoru pro sluchátka.

Osciloskopy se používají při opravách, návrhu a konfiguraci různých elektronických zařízení. To zahrnuje diagnostika systému vozu, odstraňování závad v domácích spotřebičích a mnoho dalšího.

Osciloskop měří:

Úroveň signálu.
Jeho tvar.
Rychlost vzestupu pulsu.
Amplituda.

Umožňuje vám také zamést signál až na tisíciny sekundy a zobrazit jej velmi podrobně.

Většina osciloskopů má vestavěný frekvenční čítač.

Osciloskop připojený přes USB

Existuje mnoho možností pro výrobu domácích USB osciloskopů, ale ne všechny jsou přístupné začátečníkům. Nejjednodušší možností by bylo sestavit jej z hotových komponentů. Prodávají se v prodejnách rádií. Levnější variantou by bylo koupit tyto rádiové komponenty v čínských internetových obchodech, ale musíte si uvědomit, že komponenty zakoupené v Číně mohou dorazit ve špatném stavu a peníze za ně se ne vždy vrátí. Po sestavení byste měli dostat malý set-top box, který se připojí k PC.

Tato verze osciloskopu má nejvyšší přesnost. Pokud nastane problém, který osciloskop zvolit pro opravy notebooků a dalších složitých zařízení, je lepší se pro něj rozhodnout.

Pro výrobu budete potřebovat:

Deska s oddělenými drahami.
Procesor CY7C68013A.
Čip analogově-digitálního převodníku AD9288−40BRSZ.
Kondenzátory, rezistory, tlumivky a tranzistory. Hodnoty těchto prvků jsou uvedeny na schématu zapojení.
Pájecí pistole pro utěsnění SMD součástek.
Drát v lakové izolaci o průřezu 0,1 mm².
Toroidní jádro pro vinutí transformátoru.
Kousek skelného vlákna.
Páječka s uzemněným hrotem.
Pájka.
Flux.
Pájecí pasta.
Paměťový čip EEPROM flash 24LC64.
Rám.
USB konektor.
Zásuvka pro připojení sond.
Relé TX-4,5 nebo jiné, s řídicím napětím nejvýše 3,3 V.
2 operační zesilovače AD8065.
DC-DC měnič.

Musíte sbírat podle tohoto schématu:

Obvykle radioamatéři používají k výrobě desek plošných spojů metodu leptání. Oboustrannou desku plošných spojů se složitým rozložením si ale sami takto nevyrobíte, takže si ji musíte předem objednat v továrně, která takové desky vyrábí.

K tomu je potřeba zaslat do továrny výkres desky, podle kterého bude vyrobena. Stejná továrna vyrábí desky různé kvality. Záleží na možnostech vybraných při zadávání objednávky.

Abyste nakonec dostali dobrou platbu, musíte to uvést v objednávce následující podmínky:

Tloušťka sklolaminátu je minimálně 1,5 mm.
Tloušťka měděné fólie je minimálně 1 OZ.
Prostřednictvím metalizace otvorů.
Pocínování kontaktních ploch pájkou s obsahem olova.

Po obdržení hotové desky a zakoupení všech rádiových komponent můžete začít s montáží osciloskopu.

Jako první je sestaven DC-DC měnič, který produkuje napětí +5 a -5 voltů.

Je třeba sestavit na samostatné desce a připojit k hlavní. pomocí stíněného kabelu.

Pečlivě připájejte mikroobvody k základní desce, aniž byste je přehřáli. Teplota páječky by neměla být vyšší než tři sta stupňů, jinak pájené části selžou.

Po instalaci všech komponent sestavte zařízení do vhodné velikosti pouzdra a připojte jej k počítači pomocí USB kabelu. Zavřete propojku JP1.

Musíte nainstalovat a spustit program Cypress Suite na vašem PC, přejděte na kartu EZ Console a klikněte na LG EEPROM. V okně, které se objeví, vyberte soubor firmwaru a stiskněte Enter. Počkejte, až se zobrazí zpráva Hotovo, označující úspěšné dokončení procesu. Pokud se místo toho objeví zpráva Error, znamená to, že v určité fázi došlo k chybě. Musíte restartovat blikač a zkusit to znovu.

Po flashování firmwaru bude váš vlastnoručně vyrobený digitální osciloskop zcela připraven k použití.

Možnost vlastního napájení

Doma radioamatéři většinou používají stacionární přístroje. Někdy ale nastane situace, kdy potřebujete opravit něco, co se nachází daleko od domova. V tomto případě budete potřebovat přenosný osciloskop s vlastním napájením.

Před zahájením montáže se připravte následující komponenty:

Zbytečná Bluetooth sluchátka nebo audio modul.
Android tablet nebo smartphone.
Lithium-iontová baterie velikost 18650.
Držák pro něj.
Ovladač nabíjení.
Jack 2,1 x 5,5 mm.
Konektor pro připojení testovacích vodičů.
Samotné sondy.
Přepínač.
Plastová krabička na houbičky na boty.
Stíněný drát o průřezu 0,1 mm².
Tlačítko taktu.
Tavné lepidlo.

Bezdrátovou náhlavní soupravu musíte rozebrat a vyjmout z ní řídicí desku. Odpájejte z něj mikrofon, vypínač a baterii. Odložte desku stranou.

Místo Bluetooth sluchátek můžete použít Bluetooth audio modul.

Nožem seškrábněte zbylou houbu z krabice a dobře ji vyčistěte pomocí saponátů. Počkejte, až zaschne a vyřízněte otvory pro tlačítko, spínač a konektory.

Připájejte vodiče k zásuvkám, držáku, tlačítku a vypínači. Umístěte je na místo a zajistěte horkým lepidlem.

Vodiče musí být připojeny následovně zobrazeno na diagramu:

Vysvětlení symbolů:

Držák.
Přepínač.
Kontakty „BAT + a „BAT -“.
Ovladač nabíjení.
Kontakty „IN + a „IN -“.
Jack 2,1 x 5,5 mm konektor.
Kontakty „OUT+ a „OUT -“.
Kontakty baterie.
Kontrolní panel.
Kontakty tlačítka napájení.
Tlačítko taktu.
Zásuvka sondy.
Kontakty mikrofonu.

Poté si stáhněte aplikaci virtuálního osciloskopu z herního trhu a nainstalujte jej do smartphonu. Zapněte modul Bluetooth a synchronizujte jej se svým smartphonem. Připojte sondy k osciloskopu a otevřete jeho software v telefonu.

Když se sondami dotknete zdroje signálu, na obrazovce vašeho zařízení Android se objeví křivka ukazující úroveň signálu. Pokud se neobjeví, znamená to, že se někde stala chyba.

Měli byste zkontrolovat správné připojení a provozuschopnost vnitřních součástí. Pokud je vše v pořádku, je třeba zkusit znovu spustit osciloskop.

Instalace do pouzdra monitoru

Tato verze domácího osciloskopu se snadno instaluje do krytu stolního LCD monitoru. Toto řešení vám umožní ušetřit místo na ploše.

K sestavení budete potřebovat:

Počítačový LCD monitor.
DC-DC invertor.
Základní deska z telefonu nebo tabletu s výstupem HDMI.
USB konektor.
Kousek HDMI kabelu.
Vodič o průřezu 0,1 mm².
Tlačítko taktu.
1 kOhm odpor.
Oboustranná páska.

Každý radioamatér si dokáže zabudovat osciloskop do monitoru vlastníma rukama. Nejprve je potřeba sejmout zadní kryt z monitoru a najít místo pro instalaci základní desky. Jakmile se rozhodnete pro umístění, vedle je potřeba vyříznout otvory v pouzdře pro tlačítko a USB konektor.

Druhý konec kabelu je nutné připájet k desce z tabletu. Před pájením každý drát otestujte multimetrem. To vám pomůže vyhnout se záměně pořadí, ve kterém jsou připojeny.

Další krok Z desky tabletu musíte vyjmout tlačítko napájení a konektor micro USB. Připájejte dráty k tlačítku hodin a zásuvce USB a zajistěte je ve vyříznutých otvorech.

Poté připojte všechny vodiče, jak je znázorněno na obrázku, a připájejte je:

Umístěte propojku mezi kontakty GND a ID v konektoru micro USB. To je nutné pro přepnutí USB portu do režimu OTG.

Je potřeba přilepit měnič a základní desku z tabletu oboustrannou páskou a následně zacvaknout kryt monitoru.

Připojte myš k portu USB a stiskněte tlačítko napájení. Zatímco se zařízení spouští, zapněte vysílač Bluetooth. Pak potřebujete synchronizujte jej s přijímačem. Můžete otevřít aplikaci osciloskopu a ověřit funkčnost sestaveného zařízení.

Místo monitoru je perfektní i stará LCD televize, která nemá Smart TV. Hardware tabletu svými schopnostmi předčí mnoho systémů Smart TV. Jeho použití byste neměli omezovat pouze na osciloskop.

Výroba ze zvukové karty

Osciloskop sestavený z externího audio adaptéru bude stát pouze 1,5-2 dolary a jeho výroba zabere minimum času. Velikostí nebude větší než běžný flash disk a z hlediska funkčnosti nebude horší než jeho větší bratr.

Požadované díly:

USB audio adaptér.
odpor 120 kOhm.
Mini Jack 3,5 mm zástrčka.
Testovací vodiče.

Musíte rozebrat audio adaptér, k tomu je třeba vypáčit poloviny krytu a oddělit je.

Vyjměte kondenzátor C6 a na jeho místo připájejte rezistor. Poté desku nainstalujte zpět do pouzdra a znovu ji sestavte.

Měli byste odříznout standardní zástrčku od sond a na její místo připájet mini-jack. Připojte sondy k audio vstupu audio adaptéru.

Poté si musíte stáhnout příslušný archiv a rozbalit jej. Vložte kartu do USB konektoru.

Nejjednodušší je přejít do Správce zařízení a na kartě „Zvuková, herní a video zařízení“ najít připojený USB audio adaptér. Klikněte na něj pravým tlačítkem myši a vyberte „Aktualizovat ovladač“.

Poté přesuňte soubory miniscope.exe, miniscope.ini a miniscope.log z archivu do samostatné složky. Spusťte "miniscope.exe".

Před použitím je nutné program nakonfigurovat. Potřebná nastavení jsou zobrazena na snímcích obrazovky:

Pokud se sondami dotknete zdroje signálu, v okně osciloskopu by se měla objevit křivka:

Tedy otočit audio adaptér pro osciloskop, musíte vynaložit minimální úsilí. Je však třeba si uvědomit, že chyba takového osciloskopu je 1-3%, což zjevně nestačí pro práci se složitou elektronikou. Pro začínajícího radioamatéra je perfektní, ale řemeslníci a inženýři by se měli blíže podívat na jiné, přesnější osciloskopy.

Virtuální osciloskop RadioMaster umožňuje studovat střídavé napětí v audiofrekvenčním rozsahu: od 30..50 Hz do 10..20 KHz prostřednictvím dvou kanálů s amplitudou od několika milivoltů do desítek voltů. Takové zařízení má oproti skutečnému osciloskopu výhody: umožňuje snadno určit amplitudu signálů a uložit oscilogramy do grafických souborů. Nevýhodou zařízení je nemožnost vidět a měřit stejnosměrnou složku signálů.

Přístrojová deska obsahuje ovládací prvky typické pro skutečné osciloskopy a také speciální nástroje pro nastavení a tlačítka pro práci v režimu ukládání průběhu. Všechny prvky panelu jsou vybaveny vyskakovacími komentáři a můžete jim snadno porozumět. Komentáře v závorkách označují klávesy, které duplikují ovládací prvky na obrazovce.

Konkrétně se zaměříme pouze na operaci Y (napětí) kalibrace, která by měla být provedena po připojení vámi vyrobeného kabelu. Přiveďte signál o známé amplitudě ze společného zdroje na oba vstupy zařízení (nejlépe sinusový o frekvenci 500..2000 Hz a amplitudě mírně pod návrhovým limitem), zadejte známou hodnotu amplitudy v milivoltech, stiskněte Enter a osciloskop je zkalibrován. Počáteční kalibrace programu se provádí určitým kabelem odpovídajícím danému schématu.

Program si pamatuje všechna nastavení a nastavení a při příštím zapnutí je obnoví.

Vlastnosti osciloskopu do značné míry závisí na parametrech zvukové karty vašeho počítače. Takže u starších typů karet, které mají vzorkovací frekvenci maximálně 44,1 kHz, je frekvenční rozsah zařízení shora omezen. Pomocí přepínače vzorkovací frekvence na panelu vyzkoušejte zvukovou kartu a nastavte na nejvyšší možnou hodnotu. Již při 96 kHz lze s jistotou sledovat signály až do 20 kHz.

Bitová velikost ADC je nastavena na 16, což zajišťuje poměrně vysokou přesnost.

Rozsah napětí měřených osciloskopem je určen odporovými děliči namontovanými na kabelu (viz schéma). Když R1 = 0, veškeré napětí je přiváděno na vstup ADC zvukové karty, takže signály s amplitudou ne větší než 500..600 mV lze sledovat bez zkreslení. Při použití rezistorů s jmenovitými hodnotami uvedenými v diagramu se získá rozsah napětí až 25 V, což je v amatérské praxi obvykle dostačující.

Pokud vaše zvuková karta nemá linkový vstup, použijte mikrofonní vstup, ale ztratíte jeden kanál osciloskopu. Nezapomeňte v nastavení Windows specifikovat vybraný vstup zvukové karty. Nastavte odpovídající ovladač hlasitosti do maximální polohy, ovladač vyvážení do neutrální polohy.

V případě dotazů a návrhů kontaktujte: [e-mail chráněný]

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

P O P U L A R N O E:

Bezplatný program pro vytváření jednoduchých obrazů disků a emulaci virtuálních jednotek CD/DVD - DAEMON Tools Lite 4

DAEMON Tools Lite 4— výkonná multifunkční aplikace, přehledné a uživatelsky přívětivé rozhraní. Mnoho dalších funkcí pro maximální produktivitu s disky.

Dnes často místo výroby například osciloskopu z počítače většina lidí raději jednoduše pořídí USB osciloskop. Ale po nákupu můžete vidět, že cena rozpočtových osciloskopů začíná na 200 dolarech. A seriózní vybavení stojí mnohonásobně více. Právě pro ty lidi, kteří nejsou s touto cenou spokojeni, je nejjednodušší vyrobit osciloskop z notebooku nebo počítače vlastníma rukama.

Co použít

Nejoptimálnější je dnes Program Osci, má rozhraní podobné klasickému osciloskopu: na monitoru je standardní mřížka, pomocí které si můžete sami měřit amplitudu nebo dobu trvání.

Jednou z nevýhod tohoto programu je, že funguje trochu nestabilně. Během provozu může nástroj někdy zamrznout a abyste jej mohli později resetovat, musíte použít specializovaný TaskManager. To vše je však kompenzováno skutečností, že program má známé rozhraní a je poměrně snadno použitelný a má také velké množství funkcí, které umožňují vytvořit plně funkční osciloskop z počítače nebo notebooku.

Na poznámku

Je třeba říci, že balíček těchto programů obsahuje speciální nízkofrekvenční generátor, ale jeho použití je nežádoucí, snaží se zcela ovládat činnost samotného ovladače zvukové karty, což způsobí vypnutí zvuku. Pokud se rozhodnete to zkusit, ujistěte se, že máte bod obnovení nebo si vytvořte zálohu operačního systému. Nejlepší způsob, jak vyrobit osciloskop z počítače vlastníma rukama, je stáhnout si funkční generátor.

"Předvoj"

Jedná se o domácí program, nemá obvyklou a standardní měřicí mřížku a má velmi velkou obrazovku pro pořizování snímků obrazovky, ale zároveň vám umožňuje používat nainstalované měřič frekvence a voltmetr hodnoty amplitudy. To částečně kompenzuje výše zmíněné nevýhody.

Po vytvoření tohoto osciloskopu z počítače se setkáte s následujícím: při nízkých úrovních indikátorů může voltmetr a měřič frekvence výrazně zkreslit data, ale pro začínající radioamatéry bude tento nástroj zcela dostačující. Další užitečnou funkcí je, že můžete provést zcela nezávislou kalibraci dvou stávajících stupnic nainstalovaného voltmetru.

Jak to použít

Vzhledem k tomu, že vstupní obvody zvukové karty mají speciální izolační kondenzátor, může počítač v roli osciloskopu pracovat pouze s uzavřeným vchodem. Na monitoru tedy bude viditelná pouze proměnná složka indikátorů, ale s trochou zručnosti pomocí těchto programů můžete měřit indikátor s konstantní složkou. To je velmi důležité v případě, kdy například doba počítání multimetru neumožňuje zaznamenat určitou hodnotu amplitudy napětí na kondenzátoru nabíjeném pomocí velkého odporu.

Nižší hodnota napětí je omezena úrovní pozadí a šumu a je přibližně 1 mV. Horní hranice je omezena pouze indikátory děliče a dosahuje více než sto voltů. Frekvenční rozsah je omezený samotnou zvukovou kartou a u starších počítačů je asi 20 kHz.

Přirozeně se v tomto případě uvažuje spíše o primitivním zařízení. Když ale nemáte možnost např. použít USB osciloskop, tak v tomto případě je jeho použití vcelku přijatelné. Toto zařízení vám pomůže při opravách různých audio zařízení nebo může být použito pro vzdělávací účely. Kromě toho vám program osciloskopu umožní uložit graf pro ilustraci materiálu nebo pro zveřejnění na síti.

Elektrické schéma

Pokud potřebujete přílohu k počítači, bude výroba osciloskopu mnohem obtížnější. Dnes na internetu najdete poměrně velké množství různých obvodů pro tato zařízení a k výrobě například dvoukanálového osciloskopu je budete potřebovat pouze duplikovat. Druhý kanál je často relevantní, když je potřeba porovnat dva signály nebo je použit osciloskop pro připojení externí synchronizace.

Obvody jsou zpravidla velmi jednoduché, ale tímto způsobem nezávisle poskytnete velmi velký rozsah dostupných měření s minimem rádiových součástek. Atenuátor, který je vyroben podle klasického schématu, by navíc vyžadoval vysoce specializované vysokoohmové odpory a jeho vstupní odpor se při přepínání rozsahu neustále měnil. Při použití konvenčních vodičů osciloskopu, které jsou dimenzovány na vstupní impedanci nejvýše 1 mOhm, byste proto zažili určitá omezení.

Jak vybrat odpory s děličem napětí

Vzhledem k tomu, že radioamatéři mají často potíže s výběrem přesných rezistorů, často se stává, že musí volit širokoprofilová zařízení, která potřebují pasují co nejpřesněji, jinak nebudete moci vyrobit osciloskop z počítače vlastníma rukama.

Trimrové rezistory napěťového děliče

V tomto případě má každé rameno děliče dva odpory, jeden je konstantní, druhý je ladicí. Nevýhodou této možnosti je její objemnost, ale přesnost je omezena pouze dostupnými vlastnostmi měřicí aparatury.

Jak vybrat běžné rezistory

Další možností, jak vyrobit osciloskop z počítače, je vybrat páry rezistorů. Přesnost je v tomto případě zajištěna díky tomu, že jsou použity dvojice dvou sad s poměrně slušným rozptylem. Je důležité nejprve provést pečlivá měření všech zařízení a poté vybrat páry, jejichž celkový odpor bude pro váš obvod nejvhodnější.

Nastavování rezistorů odstraněním části filmu se dnes často používá i v moderním průmyslu, to znamená, že osciloskop je často vyroben z počítače.

Ale je třeba říci, že pokud chcete přizpůsobit vysokoodporové odpory, pak by odporová fólie neměla být zcela proříznuta. Protože je u těchto zařízení umístěn na válcové ploše ve tvaru spirály, musí být podříznutí provedeno velmi pečlivě, aby zabránit přetržení řetězu. Pak:

Poté, když je odpor zcela seřízen, místo řezu pokrytý vrstvou speciálního ochranného laku.

Dnes je tato metoda nejrychlejší a nejjednodušší, ale zároveň dává dobré výsledky, díky čemuž je optimální pro domácí použití.

Věci ke zvážení

Pokud se rozhodnete tuto práci provést, musíte v každém případě dodržovat řadu pravidel:

Počítač použitý pro osciloskop musí být uzemněn.
Nepřipojujte uzemnění k zásuvce. Je připojen přes speciální pouzdro lineárního vstupního konektoru k pouzdru systémové jednotky. V tomto případě, bez ohledu na to, zda narazíte na fázi nebo nulu, nebudete mít zkrat.

Jinými slovy, pouze drát, který lze připojit do zásuvky, je se připojuje k rezistoru, a je umístěn v obvodu adaptéru o jmenovité hodnotě jeden megaohm. Pokud se pokusíte připojit vodič, který je v kontaktu s krytem, do sítě, téměř ve všech případech to jistě povede k nejničivějším následkům.

Dost často v poslední době mnoho lidí místo výroby např. osciloskopu z počítače raději jednoduše koupí digitální USB osciloskop. Po procházení trhu však můžete vidět, že rozpočtové osciloskopy ve skutečnosti začínají kolem 250 $. A serióznější zařízení má dokonce cenu několikanásobně vyšší.

Pro ty lidi, kteří nejsou spokojeni s těmito náklady, je důležitější vyrobit osciloskop z počítače, zejména proto, že vám umožňuje vyřešit velké množství problémů.

Co bych měl použít?

Jednou z nejlepších možností je program Osci, který má rozhraní podobné standardnímu osciloskopu: na obrazovce je standardní mřížka, pomocí které můžete nezávisle měřit dobu trvání nebo amplitudu.

Jednou z nevýhod této utility je, že je poněkud nestabilní. Během provozu může program občas zamrznout a abyste jej později resetovali, budete muset použít specializovaného Správce úloh. To vše je však kompenzováno skutečností, že nástroj má známé rozhraní, je docela vhodný k použití a má také poměrně velké množství funkcí, které vám umožňují vytvořit plnohodnotný osciloskop z počítače.

Na poznámku

Okamžitě stojí za zmínku, že tyto programy obsahují specializovaný nízkofrekvenční generátor, ale jeho použití se velmi nedoporučuje, protože se snaží zcela nezávisle regulovat činnost ovladače zvukové karty, což může způsobit nevratné ztlumení zvuku. Pokud se jej pokusíte použít, ujistěte se, že máte vlastní bod obnovení nebo možnost vytvořit zálohu operačního systému. Nejlepší možností, jak vyrobit osciloskop z počítače vlastníma rukama, je stáhnout si normální generátor, který se nachází v části „Další materiály“.

"Předvoj"

"Avangard" je domácí nástroj, který nemá standardní a známou měřicí mřížku a má také příliš velkou obrazovku pro pořizování snímků obrazovky, ale zároveň poskytuje možnost použít vestavěný voltmetr hodnot amplitudy , stejně jako měřič frekvence. To umožňuje částečně kompenzovat výše zmíněné nevýhody.

Po vyrobení takového osciloskopu z počítače vlastníma rukama se můžete setkat s následujícím: při nízkých úrovních signálu může frekvenční měřič i voltmetr značně zkreslit výsledky, avšak pro začínající radioamatéry, kteří nejsou zvyklí vnímat diagramy ve voltech nebo milisekundách na dílek bude tento nástroj docela přijatelný. Další užitečnou funkcí je, že můžete provést zcela nezávislou kalibraci dvou stávajících stupnic vestavěného voltmetru.

Jak se bude používat?

Protože vstupní obvody zvukové karty mají speciální izolační kondenzátor, lze počítač jako osciloskop používat pouze s uzavřeným vstupem. To znamená, že na obrazovce bude pozorována pouze proměnná složka signálu, avšak s trochou zručnosti bude pomocí těchto utilit možné měřit i úroveň konstantní složky. To je docela relevantní, pokud například doba počítání multimetru neumožňuje zaznamenat určitou hodnotu amplitudového napětí na kondenzátoru, který je nabíjen přes velký odpor.

Spodní limit napětí je omezen šumem a úrovněmi pozadí a je přibližně 1 mV. Horní hranice je omezena pouze parametry děliče a může dosahovat i několika stovek voltů. Frekvenční rozsah je přímo omezen možnostmi samotné zvukové karty a u levných zařízení se pohybuje přibližně od 0,1 Hz do 20 kHz.

Samozřejmě v tomto případě uvažujeme o poměrně primitivním zařízení. Pokud ale nemáte možnost např. použít USB osciloskop (příloha k počítači), tak je jeho použití zcela optimální.

Takové zařízení vám může pomoci při opravách různých audio zařízení a může sloužit i výhradně pro vzdělávací účely, zejména pokud je doplněno virtuálním nízkofrekvenčním generátorem. Kromě toho vám osciloskopový program pro počítač umožní uložit spiknutí pro ilustraci určitého materiálu nebo pro zveřejnění na internetu.

Elektrické schéma

Pokud potřebujete počítačový nástavec (osciloskop), jeho vytvoření bude poněkud obtížnější. V současné době najdete na internetu poměrně velké množství různých obvodů pro taková zařízení a pro sestavení například dvoukanálového osciloskopu je budete muset duplikovat. Použití druhého kanálu je často relevantní, pokud potřebujete porovnat dva signály nebo pokud bude připojen počítač (osciloskop) s externím synchronizačním připojením.

V naprosté většině případů jsou obvody extrémně jednoduché, ale tímto způsobem můžete nezávisle poskytnout poměrně široký rozsah napětí dostupných pro měření s použitím minimálního počtu rádiových komponentů. V tomto případě by atenuátor, který je postaven podle klasického schématu, vyžadoval použití specializovaných vysokoohmových odporů a jeho vstupní odpor by se neustále měnil, pokud by se rozsah přepínal. Z tohoto důvodu byste se setkali s určitými omezeními při použití standardních osciloskopových kabelů, které jsou navrženy pro vstupní impedanci ne větší než 1 mOhm.

Zajišťujeme bezpečnost

Aby bylo zajištěno, že lineární vstup zvukové karty je chráněn před možností náhodného vysokého napětí, mohou být paralelně instalovány specializované zenerovy diody.

Pomocí rezistorů můžete omezit proud zenerových diod. Pokud například budete počítačovým osciloskopem (generátorem) měřit napětí asi 1000 Voltů, pak v tomto případě můžete jako odpor použít dva jednowattové nebo jeden dvouwattový rezistor. Liší se od sebe nejen svým výkonem, ale také tím, jaké napětí v nich je maximální přípustné. Za zmínku také stojí skutečnost, že v tomto případě budete potřebovat také kondenzátor, jehož maximální přípustná hodnota je 1000 voltů.

Pozornost!

Často je nutné se zpočátku dívat na proměnnou složku relativně malé amplitudy, která se zároveň může lišit od poměrně velké konstantní složky. V tomto případě může na obrazovce osciloskopu s uzavřeným vstupem nastat situace, kdy kromě střídavé složky napětí neuvidíte nic.

Výběr napěťových děličů rezistorů

Vzhledem k tomu, že moderní radioamatéři mají poměrně často určité potíže s hledáním přesných rezistorů, často se stává, že musí používat standardní zařízení široké aplikace, která bude muset být nastavena s maximální přesností, protože jinak není možné vyrobit osciloskop z počítače vyjde.

Ve většině případů jsou vysoce přesné rezistory několikanásobně dražší než konvenční. Navíc se dnes nejčastěji prodávají po 100 kusech najednou, a proto nelze jejich nákup vždy označit za vhodný.

Vyžínače

V tomto případě je každé rameno děliče tvořeno dvěma odpory, z nichž jeden je konstantní, zatímco druhý je ladicí. Nevýhodou této možnosti je její objemnost, nicméně přesnost je omezena pouze tím, jaké dostupné parametry měřící zařízení má.

Výběr rezistorů

Druhou možností, jak přimět počítač, aby fungoval jako osciloskop, je vybrat páry rezistorů. Přesnost je v tomto případě zajištěna použitím párů rezistorů ze dvou sad s poměrně velkým rozptylem. Zde je důležité nejprve provést důkladné měření všech zařízení a poté vybrat páry, jejichž součet odporů je nejvhodnější pro obvod, který používáte.

Stojí za zmínku, že tato konkrétní metoda byla použita v průmyslovém měřítku za účelem úpravy dělicích odporů pro legendární zařízení TL-4. Než si vyrobíte osciloskop z počítače vlastníma rukama, musíte si prostudovat možné nevýhody takového zařízení. Nejprve si můžeme všimnout náročnosti na práci a také nutnosti použití velkého počtu rezistorů. Ostatně čím delší seznam zařízení používáte, tím vyšší bude konečná přesnost měření.

Nastavení rezistoru

Stojí za zmínku, že nastavení rezistorů odstraněním části fólie se dnes někdy používá i v moderním průmyslu, to znamená, že osciloskop je často vyroben z počítače (USB nebo jiného) tímto způsobem.

Okamžitě však stojí za zmínku, že pokud se chystáte upravit odpory s vysokým odporem, pak by v tomto případě neměla být odporová fólie v žádném případě proříznuta. Jde o to, že v takových zařízeních se nanáší na válcovou plochu ve tvaru spirály, takže řezání musí být prováděno velmi opatrně, aby se zabránilo možnosti přetržení řetězu.

Pokud vyrábíte osciloskop z počítače vlastníma rukama, pak k nastavení rezistorů doma stačí použít nejjednodušší „nulový“ brusný papír.

Zpočátku z rezistoru, který má známý nižší odpor, musíte opatrně odstranit ochrannou vrstvu barvy.
Poté byste měli odpor připájet na konce, které budou přilepeny k multimetru. Provedením opatrných pohybů smirkovým papírem se odpor odporu dostane na normální hodnotu.
Nyní, když je odpor konečně seřízen, je třeba oblast řezu pokrýt další vrstvou speciálního ochranného laku nebo lepidla.

V současné době lze tuto metodu nazvat nejjednodušší a nejrychlejší, ale zároveň vám umožňuje dosáhnout dobrých výsledků, díky čemuž je optimální pro práci doma.

Co je třeba zvážit?

Existuje několik pravidel, která musíte v každém případě dodržovat, pokud se chystáte provádět takovou práci:

Počítač, který používáte, musí být spolehlivě uzemněn.
Za žádných okolností nezapojujte zemnící vodič do zásuvky. Je připojen přes speciální pouzdro line-in konektoru k pouzdru systémové jednotky. V tomto případě, bez ohledu na to, zda narazíte na nulu nebo fázi, nezaznamenáte zkrat.

Jinými slovy, do zásuvky lze zapojit pouze vodič připojený k rezistoru, který je umístěn v obvodu adaptéru a má jmenovitý výkon 1 megaohm. Pokud se pokusíte připojit kabel, který se připojuje k pouzdru, k síti, téměř ve všech případech to vede k nejnepříjemnějším důsledkům.

Pokud budete používat osciloskop Avangard, pak během procesu kalibrace byste měli zvolit stupnici voltmetru „12,5“. Poté, co na obrazovce uvidíte síťové napětí, budete muset do kalibračního okna zadat hodnotu 311. Stojí za zmínku, že voltmetr by vám pak měl ukázat výsledek 311 mV nebo něco podobného.

Kromě jiného nezapomeňte, že průběh napětí v moderních elektrických sítích se liší od sinusového, protože dnes se elektrické spotřebiče vyrábějí se spínanými zdroji. Z tohoto důvodu se budete muset zaměřit nejen na viditelnou křivku, ale také na její sinusové pokračování.

Není žádným tajemstvím, že začínající radioamatéři nemají vždy po ruce drahé měřicí přístroje. Například osciloskop, který i na čínském trhu stojí nejlevnější model kolem několika tisíc.
Někdy je potřeba osciloskop pro opravu různých obvodů, kontrolu zkreslení zesilovače, úpravu audio zařízení atd. Velmi často se pro diagnostiku činnosti senzorů v autě používá nízkofrekvenční osciloskop.
V tomto případě vám pomůže jednoduchý osciloskop vyrobený z vašeho osobního počítače. Ne, váš počítač nebude nutné nijak rozebírat a upravovat. Stačí připájet konzoli - přepážku - a připojit ji k PC přes audio vstup. A pro zobrazení signálu nainstalujte speciální software. Za pár desítek minut budete mít svůj vlastní osciloskop, který může být vhodný pro analýzu signálů. Mimochodem, využít můžete nejen stolní PC, ale i notebook nebo netbook.
Takový osciloskop je samozřejmě se skutečným přístrojem jen stěží srovnatelný, jelikož má malý frekvenční rozsah, ale v domácnosti je to velmi užitečná věc pro sledování výstupu zesilovače, různých vlnění zdrojů atd.

Schéma set-top boxu

Sestavení konzole

Software

(Staženo: 8310)