Но, как и все, побаивался испортить свою «Рабочую лошадку» экспериментами и откладывал испытания «Программ-Осликов» на потом.
Вот недавно Друзья подарили старый «ноут» для моих экспериментов и подкинули идею не разбирать его сразу, а испробовать в качестве осциллографа.
Перечитав множество статей про программы -«Ослики», я решился попробовать самую простую и легкую. По чесноку — они практически все одинаковы — хоть большие хоть маленькие.
После публикации ролика про испытания «Ноутбука-Осциллографа», мне в комментариях конечно сказали что за 1500р можно купить набор для сборки или готовый собранный осциллограф
Но рассматривая в роликах возможности этих «типа самодельных» устройств, я пришел к выводу, что для меня эти игрушки не подходят — в молодости я набаловался с научной аппаратурой спец-назначения в том числе и осциллографами с полным обвесом возможностей для науки.
Да и желание попробовать Осциллограф на экране компа было весомым аргументом + к тому — » нафига тратить деньги ? » если можно бесплатно !
Осциллограф из компа (собираем на чем есть) -^√^√-
Рекламировать программы не стану даже за деньги! Найду ту что мне понравится и расскажу вам лично. А пока решил испробовать самую легкую в загрузке и настройке.
Прога весом в 300 кб запускается сразу и работает от звуковой карты на два луча — если микрофон позволяет «стерео».
Надеяться наблюдать радио-частоты не стоит — максимальные частоты будут соответствовать звуковому диапазону (или может частоте дискретизации), но для звуковых экспериментов и наблюдения за чистым синусом звука такое приложение очень не плохо пригодится.
Испытать Программный Осциллограф я решил на генераторе П импульсов с микросхемой NE555.
на генераторе П импульсов с микросхемой NE555
Стоит учесть, что вход звуковой платы очень чувствительный и шнур которым вы будете тыкать в схему должен быть обязательно с экраном (в оплетке).
шнур из разборного «джека»
Я смастерил шнур из разборного «джека» и провода от компьютерной Мышки (некоторые хорошие мыши имеют экранированный провод). Позаботившись о зажиме для «массы», я сделал два экранированных отвода для использования Ослика в режиме «двух лучей».
сделал два экранированных отвода
Чтобы не спалить Звуковуху сразу , из пары резисторов спаял делитель 1/5 из резисторов 10 и 500 Ком (в навес на каждый вход).
Делитель напряжения на входе в звуковую карту
Потом определю лучшие параметры для измерений и расскажу какой делитель стоит делать для звуковых карт.
В общем, запустив генератор и подключив шнур от звуковой карты, я смог наблюдать приличную картину неприличного искажения тех самых «П» импульсов — меандров на выходе микросхемы NE555.
Кривые меандры 555
Даже на глаз видно, что «П» импульсы от NE555 не совсем ровные и имеют явные скосы .
Слегка поШИМовав с помощью резистора по классической схеме, я проверил влияние полярного электролитического конденсатора на чистоту Меандра .
Грязный меандр от электролита
Пачкает очень сильно и портит меандр Электролит из за индуктивности и односторонней проводимости.
Думаю что не все они такие плохие — найдутся и хорошие конденсаторы, но зато понятно почему Аудиофилы любят старую советскую «Бумагу» типа КМБ и им подобных.
Посмотреть как это все происходило «в живую» можно в ролике
И конечно я понимаю, что серьезные суровые электронщики используют серьёзные осциллографы для проверки своих мигалок на светодиодах.
и тестирования «ступеньки» в усилителях Лина.
НО к чему тратить деньги и место (у меня на кухне его мало) на гаджеты которыми вы побалуетесь максимум пару раз ? А вот для удовлетворения своего (наивного) любопытства и экспериментов дома на кухонном столе — старый ноутбук и простая программка — КАК РАЗ В САМЫЙ РАЗ !
И на последок : Меня очень часто в комментариях упрекают в том что Я УЧУ что то делать и понимать . Но пишут это те люди до которых смысл слогана моего канала явно не доходит
ЭЛЕКТРИЧЕСТВО и ФИЗИКА это ПРОСТО хобби РАЗВЛЕКАЮЩЕЕ жизнь УВЛЕКАТЕЛЬНОЕ и полезное ЗАНЯТИЕ
#схемагенератораne555 #осциллографизноутбука #рассмотримпимпульсы
не забываем релаксировать и расслабляться !
Источник: dzen.ru
Цифровой USB осциллограф из компьютера. Схема и описание
В наше время использование различных измерительных устройств, построенных на базе взаимодействия с персональным компьютером, достаточно много. Значительным преимуществом их использования является возможность сохранения полученных значений достаточно большого объема в памяти устройства, с последующим их анализом.
Цифровой USB осциллограф из компьютера, описание которого мы приводим в данной статье, является одним из вариантов подобных измерительных инструментов радиолюбителя. Его можно применить в качестве осциллографа и устройства записывающего электрические сигналы в оперативную память и на жесткий диск компьютера.
Схема не сложная и содержит минимум компонентов, в результате чего удалось добиться хорошей компактности устройства.
Основные характеристики USB осциллографа:
- АЦП: 12 разрядов.
- Временная развертка (осциллограф): 3…10 мсек/деление.
- Временной масштаб (рекордер): 1…50 сек/выборка.
- Чувствительность (без делителя): 0,3 Вольт/деление.
- Синхронизация: внешняя, внутренняя.
- Запись данных (формат): ASCII, текстовый.
- Максимальное входное сопротивление: 1 МОм параллельно к емкости 30 пФ.
Описание работы осциллографа из компьютера
Для осуществления обмена данными, между USB осциллографом и персональным компьютером, применен интерфейс Universal Serial Bus (USB). Данный интерфейс функционирует на базе микросхемы FT232BM (DD2) фирмы Future Technology Devices. Она представляет собой преобразователь интерфейса USB — COM. Микросхема FT232BM может функционировать как в режиме прямого управления битами BitBang (при использовании драйвера D2XX), так и в режиме виртуального COM-порта (при применении драйвера VCP).
В роли АЦП применена интегральная микросхема AD7495 (DD3) фирмы Analog Devices. Это не что иное, как аналого-цифровой преобразователь с 12 разрядами, с внутренним источником опорного напряжения и последовательным интерфейсом.
В микросхеме AD7495 также есть синтезатор частот, который определяет, с какой скоростью будет происходить обмен информацией между FT232BM и AD7495. Для создания необходимого протокола обмена данными, программа USB осциллографа наполняет выходной буфер USB отдельными значениями битов для сигналов SCLK и CS так, как указано на следующем рисунке:
Измерение одного цикла определяется серией из девятьсот шестидесяти последовательных преобразований. Микросхема FT232BM с частотой, определяемой встроенным синтезатором частот, отправляет электрические сигналы SCLK и CS, параллельно с передачей данных преобразования по линии SDATA. Период 1-го полного преобразования АЦП FT232BM, устанавливающий частоту выборки, соответствует продолжительности периода отправки 34 байтов данных, выдаваемых микросхемой DD2 (16 бит данных + импульс линии CS). Поскольку быстрота передачи данных FT232BM обусловливается частотой внутреннего синтезатора частот, то для модификации значений развертки нужно всего лишь менять значения синтезатора частот микросхемы FT232BM.
Данные, принятые персональным компьютером, после определенной переработки (изменение масштаба, корректировка нуля) выводятся на экран монитора в графическом виде.
Исследуемый сигнал поступает на разъем XS2. Операционный усилитель OP747 предназначен для согласования входных сигналов с остальной схемой USB осциллографа.
На модулях DA1.2 и DA1.3 построена схема сдвига двухполярного входного сигнала в зону положительного напряжения. Поскольку внутренний источник опорного напряжения микросхемы DD3 имеет напряжение 2,5 вольт, то без использования делителей охват входных напряжений равен -1,25..+1,25 В.
Чтобы была возможность исследовать сигналы, имеющие отрицательную полярность, при фактически однополярном питании от разъема USB (распиновка USB разьема), использован преобразователь напряжения DD1, который для питания ОУ OP747 вырабатывает напряжение отрицательной полярности. Для защиты от помех аналоговой части осциллографа применены компоненты R5, L1, L2, C3, C7-C11.
Источник: www.joyta.ru
Как сделать осциллограф из компьютера своими руками — схема
Электрические измерения
Автор Aluarius На чтение 7 мин. Просмотров 8.3k. Опубликовано 30.04.2020
Осциллограф из компьютера своими руками — простейшие методы
Осциллограф — это не только медицинский прибор, но также и полезное устройство, незаменимое при настройке аудиоаппаратуры и ремонте техники. Приобретать его отдельно достаточно накладно, даже самые дешёвые модели могут стать неприятной неожиданной статьёй расходов. Лучший выход — сделать виртуальный осциллограф из своего домашнего компьютера.
Осциллограф из компьютера — соответствует ли оборудование ПК требованиям
Если у вас современный персональный компьютер, оснащённый звуковой картой, к которому подключён монитор, этого уже достаточно. Конфигурация компьютера не имеет никакого значения, а также вместо стационарного ПК можно использовать ноутбук и даже нетбук.
ВАЖНО! Настройка вашего компьютера как осциллографа никак не помешает его остальным функциям — не придётся ничего добавлять внутрь самого ПК (это просто осциллограф-приставка к компьютеру) или критически изменять в программном обеспечении.
Обычно всё, что необходимо для настройки виртуального прибора, уже есть в конструкции ПК. Для того, чтобы «организовать» работу устройств, достаточно скачать готовый софт, который находится в свободном доступе в сети — это полностью безопасно и легко для освоения даже пользователем-новичком.
Что необходимо для создания осциллографа
Если вам нужен более точный осциллограф из ПК, то придётся сделать специальную USB-приставку. Это чуть более сложная задача — пользователю желательно владеть такими базовыми навыками радиолюбителя как построение схем, спайка, а также знать, где приобретать необходимые материалы.
ВАЖНО! «На коленке» можно собрать только низкокачественный прибор — для учёбы или другой серьёзной деятельности он может не подойти. Однако выгода очевидна — если на покупку самого дешёвого варианта придётся отдать около 200 долларов, то собрать приставку можно за 5-7 долларов без учёта доставки.
Для простой сборки вам помимо основы для прибора, проводников и USB-входа для связи с компьютером понадобятся следующие детали (их легко найти в интернет-магазинах для радиолюбителей):
- MCP1700;
- STM32F042Fx;
- MCP6S21.
В том случае, если целью работы с прибором не является что-то серьёзное, более простым и быстрым вариантом будет простой осциллограф из звуковой карты, не требующий дополнительных манипуляций со схемами.
Программы
Без специального программного обеспечения ничего работать не будет — к счастью, всё необходимое любой желающий может найти в интернете и скачать. Заниматься запуском программ необходимо после настройки оборудования.
ВАЖНО! Прежде чем определиться, как программа-осциллограф для ПК вам подходит, посмотрите, для какой версии Windows она предназначена. Если софт требует наличия «десятки», а вы до сих пор на виндовс 7, то вы только потратите время.
Разобраться в работе программ будет несложно — большинство из них адаптированы под русскоязычную аудиторию и русский интерфейс поддерживают.
Лучшие программы осциллографы:
- Winscope. Одна из самых популярных программ, может быть использована для анализа любого типа сигналов. Также может сохранять данные в удобном для пользователя формате, измерять частоты, строить диаграммы и совершать другие аналитические действия.
- Visual Analyzer. Программа для Windows 10. Особенностью является подача полученной и обработанной информации на двух экранах. Первый показывает стандартные данные, а второй БПФ сигнала. Также пользователь может настроить фильтры программы для любых своих целей.
- Soundcard Oscilloscope. Для личного пользования эту программу можно использовать бесплатно. Плюсами софта считается его многофункциональность, возможность направить сигнал на динамики устройства, а также генерация пользовательских каналов сигнала и шумов.
- Oscilloscope. Программа, предназначенная не для анализа, а для просмотра — с её помощью можно только визуализировать на экране XY-спектры сигнала или аудиофайла. В основном используется, как развлекательный софт.
- Frequency Analyzer. Может работать через микрофон, показывает анализ сигнала в реальном времени. Широко настраивается — пользователь может выбрать FFT, частоты выборки и точек на преобразовании, а также между 8 и 16 бит.
- Real-time Spectrum. Считывает спектры сигнала (приём через аудио-разъём в 3.5 мм.) и выводит их на экран. Пользователь может посмотреть сигнал с любого канала (или с обоих), настроить динамический диапазон графического отображения, а также частоту кадров.
- AUDio MEasurement System. Работает с помощью микрофона. Среди функционала есть генератор сигналов, измерение частотных характеристик и анализ спектра. Простая программа, без особых функций, идеальна для несложного анализа сигналов.
Все эти программы можно найти в свободном доступе — в этом вам поможет поиск или любой компьютерный форум. В зависимости от того, для чего вам нужно настроить осциллограф онлайн, выбирайте простые или сложные программы.
Оборудование
Как говорилось ранее, большинство необходимого оборудования уже находится внутри вашего ПК. Для анализа простых сигналов достаточно использовать микрофон (звук будет поступать через динамик), аудио-разъём или USB-порт. Если цель вашей работы с самодельным осциллографом — простое любопытство, то и сам комп может не понадобится, можно сделать осциллограф из планшета.
Звуковая карта
Звуковая карта обязательно присутствует во всех персональных компьютерах и даже в мобильных устройствах. Выход на неё (порт) — это обычно аудио-разъём на 3.5. мм. Использовать её очень просто, достаточно подключить к ней устройство подачи сигнала или устройство, которое принимает сигнал (например, микрофон).
Монитор
Монитор, как и звуковая карта, есть у любого ПК. У стационарного компьютера это отдельный монитор, у ноутбука — встроенный. Для анализа аудиосигнала достаточно любого монитора, даже несовременного.
Встроенный вольтметр
Необходим для контроля процедуры. Приобрести такой совсем недорого — достаточно поискать в любом специализированном интернет-магазине или на радиорынке. Присоединяется к приставке-осциллографу и выводит показатели в реальном времени.
Частотомер
Как и предыдущий прибор, легко и дёшево приобретается. Настоящий частотометр нужен пользователю редко, так как давно есть его виртуальные аналоги, которые действуют не хуже, но в то же время не требуют никаких специальных навыков.
Электрическая схема
Если вы всё же решили работать через самодельную приставку, то для осциллографа из компьютера своими руками потребуется схема. Схема эта достаточно простая и работа над ней для того, кто хотя бы раз занимался чем-то подобным, не составит никакого труда. Вам понадобятся инструменты и навыки базовой работы со схемами — соединения, теоретические знания.
ВАЖНО! Есть и более сложные схемы, но новичку лучше начать с элементарного варианта. Если первая попытка подойдёт для решения задачи, то для последующих проб сложность можно поднять, спаяв новую, более совершенную схему.
Как это будет работать?
В зависимости от того, какой способ сделать осциллограф из обычного компьютера своими руками выбрал пользователь. Если это только виртуальная копия обычного прибора, то понадобится только соединить компьютер (с предустановленной программой-прибором) и источник звука. Это осуществляется через микрофон, с помощью подключения устройства с записью, необходимой для анализа, или вообще через динамики ПК.
Если же присутствует приставка (в таком случае для создания осциллографа из компьютера нужна спаянная схема), то принцип работы остаётся тем же, только самодельный прибор служит посредником между сигналом и компьютером. Данный способ является более точным — для серьёзных анализа и обработки лучше использовать его.
Проблемы при создании осциллографа
Проблемы могут возникнуть как у новичка, так и у того, кто знает, как из обычного домашнего компьютера сделать осциллограф на практике. Чтобы минимизировать шансы, лучше изучить всю теорию перед работой или настройкой, а также купить материалы с запасом, если есть необходимость изготовить приставку.
- Проблемы со схемой. Схема для простейшего осциллографа лёгкая сама по себе, но если возникают сложности, можно воспользоваться видеогайдами.
- Программы не устанавливаются. Если программное обеспечение отказывается работать на компьютере, проверьте совместимость (соответствие требованиям операционной системы, наличие всех необходимых деталей в ПК).
- Результат не выводится на экран. Это проблема внутренней настройки — укажите корректный путь, чтобы сохранение и воспроизведение результатов анализа шли корректно.
Большинство возникающих проблем легко решить последующими попытками, минимальными теоретическими знаниями и опытом — стоит только набраться немного терпения.
Источник: onlineelektrik.ru