Виртуальные устройства на базе звуковой системы компьютера. Как сделать своими руками осциллограф из ноутбука

Рассказать в:
Начинающим радиолюбителям посвящается!

О том, как собрать самый простой адаптер для программного виртуального осциллографа, пригодный для использования в ремонте и настройке аудиоаппаратуры.

О виртуальных осциллоскопах.

Когда-то у меня была идея фикс: продать аналоговый осциллограф и купить ему на замену цифровой USB осциллоскоп. Но, прошвырнувшись по рынку, обнаружил, что самые бюджетные осциллографы «начинаются» от 250 долларов, да и отзывы о них не очень хорошие. Более же серьёзные приборы стоят в несколько раз дороже.

Так что, решил я ограничиться аналоговым осциллографом, а для построения какой-нибудь эпюры для сайта, использовать виртуальный осциллограф.

Скачал из сети несколько программных осциллографов и попытался что-нибудь померить, но ничего путного из этого не вышло, так как, либо не удавалось откалибровать прибор, либо интерфейс не годился для скриншотов.

Было, уже забросил это дело, но когда подыскивал себе программу для снятия АЧХ, наткнулся на комплект программ «AudioTester». Анализатор из этого комплекта мне не понравился, а вот осциллограф «Osсi» (далее буду его называть «AudioTester») оказался в самый раз.
Этот прибор имеет интерфейс схожий с обычным аналоговым осциллографом, а на экране есть стандартная сетка, которая позволяет измерять амплитуду и длительность.

Из недостатков можно назвать некоторую нестабильность работы. Программа иногда подвисает (когда запущено несколько процессов одновременно) и для того, чтобы её сбросить приходится прибегать к помощи Task Manager-а. Но, всё это компенсируется привычным интерфейсом, удобством использования и некоторыми очень полезными функциями, которые я не встречал ни в одной другой программе подобного типа.

Внимание!

В комплекте программ «AudioTester» есть генератор низкой частоты. Я не рекомендую его использовать, так как он пытается самостоятельно управлять драйвером аудиокарты, что при работе на XP может привести к отключению звука. Если Вы решите его использовать позаботьтесь о точке восстановления или о бэкапе ОС. Но, лучше скачайте нормальный генератор из «Дополнительных материалов».

Другую интересную программу виртуального осциллографа «Аванград» написал наш соотечественник Записных О.Л.
У этой программы нет привычной измерительной сетки, да и экран слишком большой для снятия скриншотов, но зато есть встроенный вольтметр амплитудных значений и частотомер, что частично компенсирует указанный выше недостаток.
Частично потому, что на малых уровнях сигнала и вольтметр и частотомер начинают сильно привирать.
Однако для начинающего радиолюбителя, который не привык воспринимать эпюры в Вольтах и миллисекундах на деление, этот осциллограф может вполне сгодиться. Другое полезное свойство осциллографа «Авангард» – возможность независимой калибровки двух имеющихся шкал встроенного вольтметра.

Так что, я расскажу о том, как построить измерительный осциллограф на базе программ «AudioTester» и «Авангард». Конечно, кроме этих программ понадобится и любая встроенная или отдельная, самая бюджетная аудиокарта.

Собственно, все работы сводятся к тому, чтобы изготовить делитель напряжения (аттенюатор), который позволил бы охватить широкий диапазон измеряемых напряжений. Другая функция предлагаемого адаптера – защита входа аудиокарты от повреждения при попадании на вход высокого напряжения.

Технические данные и область применения.

Так как во входных цепях аудиокарты есть разделительный конденсатор, то и осциллограф может использоваться только с «закрытым входом». То есть, на его экране можно будет наблюдать только переменную составляющую сигнала. Однако, при некоторой сноровке, с помощью осциллографа «AudioTester» можно измерить и уровень постоянной составляющей. Это может пригодиться, например, когда время отсчёта мультиметра не позволяет зафиксировать амплитудное значение напряжения на конденсаторе, заряжающемся через большой резистор.
Нижний предел измеряемого напряжения ограничен уровнем шума и уровнем фона и составляет примерно 1мВ. Верхний предел ограничивается только параметрами делителя и может достигать сотен вольт.
Частотный диапазон ограничен возможностями аудиокарты и для бюджетных аудиокарт составляет: 0,1Гц… 20кГц для качественных типа "Sound Blaster" от 0,1Гц… 41кГц (для синусоидального сигнала). Конечно, речь идёт о довольно примитивном приборе, но в отсутствие более продвинутого девайса, вполне может сгодиться и этот.
Прибор может помочь в ремонте аудиоаппаратуры или использоваться в учебных целях, особенно если его дополнить виртуальным генератором НЧ. Кроме этого, с помощью виртуального осциллографа легко сохранить эпюру для иллюстрации какого-либо материала, или для размещения в Интернете.

Электрическая схема аппаратной части осциллографа.

На чертеже изображена аппаратная часть осциллографа – «Адаптер».
Для постройки двухканального осциллографа придётся продублировать эту схему. Второй канал может пригодиться для сравнения двух сигналов или для подключения внешней синхронизации. Последнее предусмотрено в «AudioTester-е».
Резисторы R1, R2, R3 и Rвх. – делитель напряжения (аттенюатор).
Номиналы резисторов R2 и R3 зависят от применяемого виртуального осциллографа, а точнее от используемых им шкал. Но, так как у «AudioTester-а» цена деления кратна 1, 2 и 5-ти, а у «Авангард-а» встроенный вольтметр имеет всего две шкалы, связанных между собой коэффициентом 1:20, то использование адаптера, собранного по приведённой схеме не должно доставлять неудобств в обоих случаях.
Входное сопротивление аттенюатора около 1-го мегома. По-хорошему, это значение должно бы быть постоянным, но конструкция делителя при этом бы серьёзно усложнилась.
Конденсаторы C1, C2 и C3 выравнивают амплитудно-частотную характеристику адаптера.
Стабилитроны VD1 и VD2 вместе с резисторами R1 защищают линейный вход аудиокарты от повреждения в случае случайного попадания высокого напряжения на вход адаптера, когда переключатель находится в положении 1:1.
Согласен с тем, что представленная схема не отличается изящностью. Однако это схемное решение позволяет самым простым способом достичь широкого диапазона измеряемых напряжений при использовании всего нескольких радиодеталей. Аттенюатор же, построенный по классической схеме, потребовал бы применения высокомегаомных резисторов, и его входное сопротивление менялось бы слишком значительно при переключении диапазонов, что ограничило бы применение стандартных осциллографических кабелей, рассчитанных на входной импеданс 1мОм.

Защита от «Придурака».

Чтобы обезопасить линейный вход аудиокарты от случайного попадания высокого напряжения, параллельно входу установлены стабилитроны VD1 и VD2.

Резистор R1 ограничивает ток стабилитронов до 1мА, при напряжении 1000 Вольт на входе 1:1.
Если Вы, действительно, собираетесь использовать осциллограф для измерения напряжения до 1000 Вольт, то в качестве резистора R1 можно установить МЛТ-2 (двухваттный) или два МЛТ-1 (одноваттных) резистора последовательно, так как резисторы различаются не только по мощности, но и по максимально-допустимому напряжению.
Конденсатор С1 также должен иметь максимальное допустимое напряжение 1000 Вольт.

Небольшое пояснение вышесказанного. Иногда требуется взглянуть на переменную составляющую сравнительно небольшой амплитуды, которая, тем не менее, имеет большую постоянную составляющую. В таких случаях нужно иметь в виду, что на экране осциллографа с закрытым входом можно увидеть только переменную составляющую напряжения.
На картинке видно, что при постоянной составляющей 1000 Вольт и размахе переменной составляющей 500 Вольт, максимальное напряжение, приложенное к входу, будет 1500 Вольт. Хотя, на экране осциллографа мы увидим только синусоиду амплитудой 500 Вольт.

Как измерить выходное сопротивление линейного выхода?

Этот параграф можно пропустить. Он рассчитан на любителей мелких подробностей.
Выходное сопротивление (выходной импеданс) линейного выхода, рассчитанного на подключение телефонов (наушников), слишком мало, чтобы оказать существенное влияние на точность измерений, которые нам предстоит выполнить в следующем параграфе.
Так для чего измерять выходной импеданс?
Так как мы будем использовать для калибровки осциллографа виртуальный низкочастотный сигнал-генератор, то его выходной импеданс будет равен выходному импедансу линейного выхода (Line Out) звуковой карты.
Убедившись в том, что выходной импеданс мал, мы можем предотвратить грубые ошибки при измерении входного импеданса. Хотя, даже при самом плохом стечении обстоятельств эта ошибка вряд ли превысит 3… 5%. Откровенно говоря, это даже меньше возможной ошибки измерений. Но, известно, что ошибки имеют привычку «набегать».
При использовании генератора для ремонта и настройки аудиотехники тоже желательно знать его внутренне сопротивление. Это может пригодиться, например, при измерении ESR (Equivalent Series Resistance) эквивалентного последовательного сопротивления или попросту реактивного сопротивления конденсаторов.
Мне, благодаря этому измерению, удалось выявить самый низкоомный выход в моей аудиокарте.

Если у аудиокарты всего одно выходное гнездо, то тогда всё ясно. Оно одновременно является и линейным выходом и выходом на телефоны (наушники). Его импеданс, как правило, мал, и его можно не измерять. Именно такие аудио-выходы используются в ноутбуках.

Когда же гнёзд целых шесть и есть ещё парочка на передней панели системного блока, а каждому гнезду можно назначить определённую функцию, то выходное сопротивление гнёзд может существенно отличаться.
Обычно, самый низкий импеданс соответствует гнезду салатового цвета, которое по-умолчанию и является линейным выходом.

Пример замера импеданса нескольких разных выходов аудиокарты установленных в режим «Телефоны» и «Линейный выход».

Как видно из формулы, абсолютные значения измеренного напряжения роли не играют, потому эти замеры можно делать задолго до калибровки осциллографа.
Пример расчёта.
R1 = 30 Ом.
U1 = 6 делений.
U2 = 7 делений.
Rx = 30(7 – 6) / 6 = 5 (Ом)

Как измерить входное сопротивление линейного входа?

Чтобы рассчитать аттенюатор для линейного входа аудиокарты, нужно знать входное сопротивление линейного входа. К сожалению, измерить входное сопротивление при помощи обычного мультиметра нельзя. Это связано с тем, что во входных цепях аудиокарт имеются разделительные конденсаторы.
Входные же сопротивления разных аудиокарт могут очень сильно отличаться. Так что, этот замер сделать всё-таки придётся.
Для измерения входного импеданса аудокарты по переменному току, нужно подать на вход через балластный (добавочный) резистор синусоидальный сигнал частотой 50 Гц и рассчитать сопротивление по приведённой формуле.
Синусоидальный сигнал можно сформировать в программном генераторе НЧ, ссылка на который есть в «Дополнительных материалах». Замер амплитудных значений также можно произвести программным осциллографом.

На картинке изображена схема подключений.
Напряжения U1 и U2 нужно измерить виртуальным осциллографом в соответствующих положениях выключателя SA. Абсолютные значения напряжения знать не нужно, поэтому расчёты валидны до калибровки прибора.

Пример расчёта.
R1 = 50кОм.
U1 = 100
U2 = 540
Rx = 50 * 100 / (540 – 100) ≈ 11,4 (кОм).

Вот результаты замеров импеданса разных линейных входов.
Как видите, входные сопротивления отличаются в разы, а в одном случае почти на порядок.

Максимальная неограниченная амплитуда входного напряжения аудиокарты, при максимальном уровне записи, около 250мВ. Делитель же напряжения, или как его ещё называют, аттенюатор позволяет расширить диапазон измеряемых напряжений осциллографа.
Аттенюатор можно построить по разным схемам, в зависимости от коэффициента деления и необходимого входного сопротивления.

Вот один из вариантов делителя, позволяющих сделать входное сопротивление кратным десяти. Благодаря добавочному резистору Rдоб. можно подогнать сопротивление нижнего плеча делителя до какой-нибудь круглой величины, например, 100 кОм. Недостаток этой схемы в том, что чувствительность осциллографа будет слишком сильно зависеть от входного сопротивления аудиокарты.
Так, если входной импеданс равен 10 кОм, то коэффициент деления делителя увеличится в десять раз. Уменьшать же резистор верхнего плеча делителя не желательно, так как он определяет входное сопротивление прибора, да и является основным звеном защиты прибора от высокого напряжения.

Так что, я предлагаю Вам самостоятельно рассчитать делитель, исходя из входного импеданса Вашей аудиокарты.
На картинке нет ошибки, делитель начинает делить входное напряжение уже при выборе масштаба 1:1. Расчеты же, конечно нужно делать, опираясь на реальное соотношение плеч делителя.
На мой взгляд, это самая простая и вместе с тем самая универсальная схема делителя.

По представленным формулам можно рассчитать аттенюатор для адаптера, если Вы согласитесь с предложенной схемой.

Пример расчёта делителя.
Исходные значения.
R1 – 1007 кОм (результат замера резистора на 1 мОм).
Rвх. – 50 кОм (я выбрал более высокоомный вход из двух имеющихся на передней панели системного блока).

Расчёт делителя в положении переключателя 1:20.
Сначала рассчитаем по формуле (1) коэффициент деления делителя, определяемый резисторами R1 и Rвх.
1007 + 50/ 50 = 21,14 (раз)
Значит, общий коэффициент деления в положении переключателя 1:20 должен быть:
21,14*20 = 422,8 (раз)
Рассчитываем номинал резистора для делителя.
1007*50 / 50*422,8 –50 –1007 ≈ 2,507 (кОм)
Расчёт делителя в положении переключателя 1:100.
Определяем общий коэффициент деления в положении переключателя 1:100.
20,14*100 = 2014 (раз)
Рассчитываем величину резистора для делителя.
1007*50 / 50*2014 –50 –1007 ≈ 0,505 (кОм)
Если вы собираетесь использовать только осциллограф «Авангард» и только в диапазонах 1:1 и 1:20, то точность подбора резистора может быть низка, так как «Авангард» можно откалибровать независимо в каждом из двух имеющихся диапазонов. Во всех остальных случаях придётся подобрать резисторы с максимальной точностью. Как это сделать написано в следующем параграфе.

Если Вы сомневаетесь в точности своего тестера, то можно подогнать любой резистор с максимальной точностью методом сравнения показаний омметра.
Для этого, вместо постоянного резистора R2 временно устанавливается подстроечный резистор R*. Сопротивление подстроечного резистора подбирается так, чтобы получить минимальную ошибку в соответствующем диапазоне деления.
Затем сопротивление подстроечного резистора измеряется, а постоянный резистор уже подгоняется под измеренное омметром сопротивление. Так как оба резистора измеряются одним и тем же прибором, то погрешность омметра не влияет на точность замера.

А это парочка формул для расчёта классического делителя. Классический делитель может пригодиться, когда требуется высокое входное сопротивление прибора (мОм/В), а применять дополнительную делительную головку не хочется.

Как подобрать или подогнать резисторы делителя напряжения?

Так как радиолюбители часто испытывают трудности при поиске прецизионных резисторов, я расскажу о том, как можно с высокой точностью подогнать обычные резисторы широкого применения.

Использование подстроечных резисторов.

Как видите, каждое плечо делителя состоит из двух резисторов – постоянного и подстроечного.
Недостаток – громоздкость. Точность ограничена только доступной точностью измерительного прибора.

ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДЁТ.

Раздел: [Измерительная техника]
Сохрани статью в:

Пользователи, которые связали свою жизнь с радиоэлектроникой, обязательно должны иметь собственный осциллограф. Однако сказать легче, чем сделать, ведь стоимость такого прибора очень велика. Далеко не у всех имеются финансовые средства и возможности для покупки таких дорогостоящих устройств. Однако преждевременно расстраиваться не следует, ведь всегда можно найти выход из ситуации. Так, вы можете сделать настоящий осциллограф из собственного компьютера. Причем от вас не потребуется никаких больших финансовых затрат, единственное, на что вы потратите свое время – вам придется скачать программу осциллограф на компьютер. После этого вы сможете приступать к работе.

Прежде чем вы захотите , отметим, что существует два способа получить осциллограф из компьютера. Один из них – это приобрести специальную приставку, которая будет выполнять роль программно-управляемого аппаратно-цифрового преобразователя. Гораздо же проще сразу скачать на компьютер одну из многочисленных программ, где все необходимые функции преобразователей сигналов возьмет на себя звуковая карта. К примеру, огромной популярностью пользуется Digital Oscilloscope, которая является лучшей в своем роде. Если бесплатно скачать программу на жесткий диск и установить ее, вы получите настоящий осциллограф, который сможет преобразовывать любые цифровые сигналы.

Софт может похвастаться простым и понятным интерфейсом. Естественно, он будет понятен в первую очередь для профессионалов, ведь непосвященные пользователи вряд ли смогут разобраться во всем многообразии кнопок и функций. Главное окно программы представляет собой экран, очень напоминающий стандартный осциллограф. Для получения сигнала вам придется использовать линейные входы звуковой карты. Если скачать программу, то следует помнить, что для нормальной работы Digital Oscilloscope рекомендуется подавать сигналы мощностью не более одного вольта. В противном случае требуется спаять дополнительный входной делитель, иначе могут возникнуть проблемы со звуковой картой.

Бесплатно скачать программу осциллограф Digital Oscilloscope на максимальной скорости

Если вам удалось скачать программу осциллограф Digital Oscilloscope бесплатно и вы решили самостоятельно спаять входной делитель, то проблем с этим не возникнет. Достаточно всего лишь следовать простой схеме, где особое внимание следует обратить на диоды КД522. Они вам потребуется для того, чтобы защитить линейные входы звуковой карты от поступающих сигналов слишком большой величины.

После того, как вам удалось скачать и установить софт, остается лишь нажать на кнопку Run и Start. Это приведет к преобразованию цифровых сигналов и передаче их на программу осциллограф Digital Oscilloscope.

Основные параметры осциллографа
Параметр	Значение
Тип	цифровой
Исполнение	приставка к ПК
Полоса пропускания, МГц	20
Основные параметры генератора
Параметр	Значение
Исполнение	приставка к ПК
Основные параметры частотомера (стандарта частоты, компаратора)
Параметр	Значение
Назначение	частотомер
Исполнение	приставка к ПК
Максимальная частота, МГц	250.00

USB осциллограф PV6501 предназначен для создания рабочего места радиолюбителя, наладчика, разработчика на базе персонального компьютера или ноутбука. Кроме осциллографа приставка работает в режиме генератора и частотомера.

USB Осциллограф PV6501 предназначен для создания рабочего места радиолюбителя, наладчика, разработчика на базе персонального компьютера или ноутбука. Кроме осциллографа приставка работает...

Подробное описание

Характеристики

Высокая частота дискретизации. Позволяет достоверно отображать сигнал до 20 МГц.
Полное ощущение работы с обычным аналоговым осциллографом. Мгновенная реакция на действия пользователя. Быстрый набор и отображение отсчетов.
Интуитивно понятный интерфейс. Простое и логичное управление. Вам даже не придется читать инструкцию - для того, чтобы в первый раз начать работать с PV6501 достаточно одного взгляда на экран.
Встроенный генератор до 10 МГц. Удобно использовать для снятия АЧХ.
Точный частотомер. Отображаются 7 значащих цифр.
Удобная инсталляция. Программу можно разместить в любом месте, даже запускать с компакт диска. При установке не модернизируется системный реестр, в систему устанавливается только стандартный драйвер USB.
Гальваноотвязка. Ваш компьтер защищен от измеряемой схемы. Шумы от блока питания компьютера не будут мешать измерениям.
Габариты: 165 х 80 х 30 мм
Вес: 150 г

Комплектация

Осциллограф PV6501
CD-диск (содержит программу, драйвера и инструкцию).
Кабель USB-AB 1,8 м.

Возможности

Осциллограф
- Маркерные измерения, авто измерения параметров сигнала, масштабирование сигнала (лупа времени), запись осциллограмм в файл (в графическом или текстовом виде).
- Режим регистрации выбросов (глитчей) и подавление эффекта наложения спектров "Peak detect".
- Режим открытого/закрытого входа. (Для корректных измерений с закрытым входом значение постоянной составляющей должно быть от -20 до +20 В.)
Синхронизация
- Внутренняя и внешняя синхронизация.
- По фронту/срезу входного сигнала.
- Ждущая (запуск развертки при выполнении условия синхронизации). Автоматическая (запуск развертки производится автоматически независимо от условия синхронизации). Возможен однократный или многократный запуск развертки.
Генератор
- Работа на основе прямого цифрового синтеза частоты (DDS).
- Режим качания частоты синхронно с разверткой осциллографа (ГКЧ).
Электронно-счетный частотомер
- Принцип действия основан на одновременном измерении частоты и периода сигнала на интервале времени 1 сек.

Технические характеристики

Осциллограф:
- максимальная частота дискретизации 100 МГц
- разрядность АЦП 8 бит
- полоса пропускания усилителя вертикального отклонения 20 МГц
- входное сопротивление 1 МОм
- входная емкость 20 пФ
- максимальное допустимое входное напряжение (сумма постоянной и переменной составляющих) 150 В
- режим открытого/закрытого входа для корректных измерений с закрытым входом значение постоянной составляющей должно быть от -20 до +20 В.
- объем памяти 8000 отсчетов
- коэффициенты отклонения по вертикали 50 мВ/дел...2 В/дел. (6 калиброванных значений с шагом 1—2—5)
- коэффициенты развертки по горизонтали 50 нс/дел...2 c/дел. (24 калиброванных значения с шагом 1—2—5). На развертках 100 мс/дел...2 с/дел. включается непрерывный циклический режим (без мертвой зоны) с непрерывной визуализацией.
- входное сопротивление входа внешней синхронизации 1 МОм
- входная емкость 20 пФ
- уровень срабатывания по входу внешней синхронизации 1,3 В (триггер Шмитта с порогами 1,0 В и 1,6 В)
- максимальное допустимое напряжение на входе внешней синхронизации (сумма постоянной и переменной составляющих) 150 В
Синхронизация:
- настраиваемый уровень ±4 деления
- настраиваемая длина предвыборки 0...9 делений
- настраиваемый уровень шумоподавления при синхронизации (гистерезис) 0 дел...2 дел
- настраиваемый номер фронта/среза вызывающий инхронизацию 1...255
Генератор:
- диапазон генерируемых частот 0,1 Гц...10 МГц
- частота дискретизации 100 МГц
- разрядность ЦАП 9 бит
- разрядность аккумулятора фазы 40 бит
- шаг установки частоты 5 значащих разрядов (но не менее 0,1 Гц)
- режим генератора импульсов с произвольной скважностью в диапазоне 10 нс...1 с
- диапазон подстройки амплитуды 1 В...4 В (Значение от пика до пика: выходной сигнал генератора имеет постоянную составляющую = 1/2 значения от пика до пика.)
- шаг подстройки амплитуды 8 мВ
- выходное сопротивление 50 Ом
Электронно-счетный частотомер:
- диапазон измеряемых частот со входа осциллографа 2 Гц...30 МГц, со входа внешней синхронизации до 250 МГц
- чувствительность со входа осциллографа не менее 20 мВ,
- со входа внешней синхронизации — триггер Шмитта с порогами 1,0 В и 1,6 В
- при работе со входа осциллографа частотомер работает по уровню синхронизации, при этом возможна настройка уровня шумоподавления (гистерезис) 0 дел...2 дел., x — коэффициент отклонения по вертикали осциллографа
- разрядность 7 значащих цифр

Условия эксплуатации

Максимальное напряжение на входе осциллографа и внешней синхронизации +-150 В. Температура окружающего воздуха +10..+30°С. Относительная влажность не более 75% при 20 °С.

Минимальные требования к компьютеру:

Pentium I — 166 Mhz, 64 RAM, Win 98, USB_1.1, 5 V, 500 mA.

Щупы для осцилографа - HP-9060

Производитель:

Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться .

Дело в том, что уж больно приятная и красивая игрушка получается. Сейчас вместо ноутбуков - нетбуки пошли (Asus на целероне дешевле 250$ и меньше вес (1 кг) и размер (экран 9 дюймов)). Нетбук это же еще и справочная, да и в интернет можно оперативно зайти если что. Питается от батарей. А приставок таких полно (ведущий производитель Pico - самый дорогой). Они же и вольтметры и анализаторы спектра. Некоторые дешевые модели идут с открытыми исходниками к софту на Паскале или С и можно менять под свой вкус интерфейс (меню, цвет лучей, автоматику). Ассортимент Pico
Я считаю что прибор должен быть прибором а не местом развлечений да и недостатков много у этих примочек.
Прибор пусть будет прибором, но с собой весь перечисленный парк приборов не потащишь, да и не только парк - отдельные приборы тоже, а некоторые просто не по карману. Так что такая переносная "лаборатория-пробник" кроме упомянутой приятности очень перспективна. Каждой ягоде свое время;)
Приборы от Pico - блин, действительно, дорогие. По параметрам не плохие. Я, например, от такой "примочки" особенных требований не предъявляю, мне бы она не помешала (ноут у меня почти всегда с собой), но не за такие цены как у Pico. Можно, конечно, на e-bay заглянуть...
на ebay
Всё равно универсальность - обратная сторона специализации. У меня была подобная штука для пробы. Не смотря на малый размер моего Maxmedia(фото в разделе Разговоры на свободную тему-Про Ивана Царевича и Жабу) мне не показалось использование подобного устройства удобным. Но на вкус и цвет, как говорится...
Давайте тогда, как крутые специалисты, будем мерять отдельными приборами ток, напряжение (отдельно постоянные и переменные), сопротивление. :)
Не надо передёргивать и доводить до абсурда. Размер любого мультиметра не соизмерим с занимаемым местом на столе предлагаемым. Добавим сюда возможное прожигание в ноуте паяльником чего-нибудь(хорошо, если не экрана). Все думают-я то уж аккуратен-ничего не прожгу, что это делают только другие. Стоимость этого+стоимость ноута(не у всех дома места есть достаточно) тянет на неплохой цифровой запоминающий осциллограф. Повторяю-я пробовал актакомовскую поделку и мне всё это не понравилось. А когда вы дорастёте до каких нибудь серьёзных задач, то, возможно вам просто прийдётся мерять величины своими специализированными приборами.
Шутка это не передергивание. Ладно, не буду шутить если вы так реагируете. Приведите лучше цифры. "Неплохой цифровой запоминающий осциллограф" стоит очень дорого (как автомобиль). Я имею ввиду не ворованный прибор. Все, что я писал я имел ввиду неворованное. Приведите цены с линками (хотябы на плохой цифровой осциллограф). Мне любопытно посмотреть будет на Ваши расчеты. У меня не сходится. Пока я согласен только с Вашим доводом о прожиге паяльником. Анализаторы спектра, с которыми я работал возили на тележках и стоили они 50-100,000$. Мне такой не купить никогда. Да и держать дома я его не захочу. Я смотрю со стороны частной практики, а не компании, которая может себе много чего позволить.
Смотря, конечно, что подразумевать под словом неплохой-тут всё зависит от задачи. И смотря какой автомобиль иметь в виду. Для меня неплохим решением оказался 25МГцх2канала UNIT-T 14000руб. 100МГЦх2канала уже 30000 руб. Цены лета прошлого года. Может эти приборы вас и не удовлетворят-не знаю ваших задач, но уверенно могу предсказать, что даже за 30000руб путное авто(которое будет больше ездить, чем ломаться) за эту сумму не приобрести. У актакома есть похожие аппараты-смотрел по рассылке ЭЛИКСа. Для исследований ИБП, MCU, узлов TV на CRT вполне очень даже. Если же ваши задачи выходят за этот круг-увы. ГКЧ стоили дорого очень, высокоточные приборы. Но такие надо пользовать на работе. Или, если организовано своё дело и оно успешно приносит прибыль- давить проклятую жабу-сколько бы прибор не стоил. Ибо он нужен для зарабатывания денег частным образом. Хотя здесь мы спорим о вкусах-купите себеэту приставку-опытом эксплуатации поделитесь.
Еще раз подчеркну, что эти приставки это не только осциллограф, а еще и куча других приборов, в том числе,как правило, анализатор спектра. Так что если считать деньги, то нужно складывать стоимость нескольких приборов, а не только осциллографа. О ценах,видимо, нам бесполезно дискуссировать - от страны сильно зависит. Автомобиль, который будет еще сносно ездить несколько лет я также могу купить за 1000$ и даже дешевле. Я свой 14-летний Бьюик, еще вполне на ходу, вынужден был отдать за 500$ 4 года назад так как больше он не стоил даже тогда. Машина это ширпотреб, нужный всем и поэтому стоит дешево, осциллограф и тп это профессиональный прибор - ограниченный спрос и поэтому стоит дорого.
Судя по параметрам - этот прибор, больше похож на радиолюбительский. Цена, правда, вполне профессиональная... Не надо также забывать про программное обеспечение. Некоторый опыт общения с подобными приборами, позволяет мне говорить о том, что, как правило, софт к ним тоже выполнен на любительском уровне. К сожалению... :(Дай Бог, чтобы конкретно этот прибор был исключением...
Вот эту примочку да приспособить к наладоннику.
А я наверное буду заказывать подобное устройство (еще по параметрам буду смотреть) на e-bay. Чисто для "домашней мастерской", при конструировании своих устройств и ничего больше. Буду потом отписываться...
Vadzz, почитай тут
http://www.masteram.biz/ru/Measuring...Oscilloscopes/ Здесь более солидная контора и соответственно дороже, чем упоминавшийся мной UNIT-T. За 1000$ можно купить именно СНОСНО ездящий автомобиль, а не нормально(т.е. замена только расходных материалов и жидкостей), хотя мера сносности у каждого своя и зависит от внешних воздействий(жизни) на систему управления(мозг). Анализатор спектра мне никогда не требовался, так как я занимался задачами, не связанными с необходимостью в такого рода приборе. Генератор качающейся частоты(в просторечьи "ачехометр") использовал 1 раз в жизни. Для каких целей, вы, slavar1, используете анализатор спектра?
LEAS, Вы же писали что "но уверенно могу предсказать, что даже за 30000руб путное авто(которое будет больше ездить, чем ломаться) за эту сумму не приобрести." Я на это и отвечал. Анализаторы спектра мы в основном использовали для снятия частотных характеристик пьезодатчиков, которых было сотни разновидностей в разных частотных диапазонах (от инфразвуковых частот до 15 kHz). Чаже в инфра. Для дома радиолюбителю он,конечно, может пригодиться рекдко - только для тех, кто постоянно клепает усилители и фильтры, но может быть полезен при борьбе с помехой.
В современном ЦыфЗапОсцил есть частотомер и курсорные измерения и пр. Именно это я и хотел подчеркнуть. Остальное всё есть. И я уже писал, что спор по этому поводу-спор о вкусе устриц, но я их уже ел! Мне не понравилось, вот Vaddz если приобретёт-поделится впечатлениями.
Здравствуйте! Я специализируюсь на ремонте автомобильных сигнализаций, работающих на частоте 433 мегагерца, мне нужно видеть кодировку и сам процесс модуляции, запоминать и воспроизводить эти сигналы. Наличие генератора, частотомера, вольтметра и осциллографа - обязательно для меня! Какой прибор вы порекомендуете? И у данного прибора хватило бы скорости обработки и т.д. Хотелось бы знать конкретную модель и цену!:eek:
Осциллограф-мультиметр-частотомер можеь заменить вот это.... С генератором посложнее будет, если Вы действительно хотите на 433МГц генерировать сложные сигналы...

Не секрет, что у начинающих радиолюбителей не всегда есть под рукой дорогое измерительное оборудование. К примеру осциллограф, который даже на китайском рынке, самая дешевая модель стоит порядка нескольких тысяч.
Бывает осциллограф нужен для ремонта различных схем, проверка искажений усилителя, настройки звуковой техники и т.п. Очень часто низкочастотный осциллограф используется при диагностике работы датчиков в автомобиле.
В этом ряде случаем вам поможет наипростейший осциллограф, сделанный из вашего персонального компьютера. Нет, ваш компьютер никак не придется разбирать и дорабатывать. Вам понадобится всего на всего спаять приставку – делитель, и подключить её к ПК через звуковой вход. А для отображения сигнала установить специальный софт. Вот за пару десятков минут у вас появится собственный осциллограф, который вполне может сгодится для анализа сигналов. Кстати можно использовать не только стационарный ПК, но и ноутбук или нетбук.
Конечно, такой осциллограф с большой натяжкой сравним с настоящим прибором, так как имеет маленький диапазон частот, но вещь в хозяйстве очень полезная, чтобы посмотреть выхода усилителя, различные пульсации источников питания и тп.

Схема приставки

Согласитесь, что схема невероятна проста и не потребует много времени для её сборки. Это делитель - ограничитель, который защитит звуковую карту вашего компьютера от опасного напряжения, которое вы можете случайно падать на вход. Делитель может быть на 1, на 10 и на 100. Переменным резистором регулируется чувствительность всей схемы. Подключается приставка к линейному входу звуковой карты ПК.

Собираем приставку

Можно взять бокс от батареек как я или другой пластиковый корпус.

Программное обеспечение

Программа «осциллограф» будет визуализировать сигнал, поданный на вход звуковой карты. Я предложу вам на скачивание два варианта:
1) Простая программа без установки с русским интерфейсом, качаем.

(cкачиваний: 8310)

2) И вторая с установкой, скачать её можно – .

Какой пользоваться – выбирать вам. Возьмите и установите обе, а там выберете.
Если у вас уже установлен микрофон, то после установки и запуска программы можно уже будет наблюдать звуковые волны, которые поступают в микрофон. Значит все хорошо.
Для приставки никаких драйверов больше не потребуется.
Подключаем приставку ко линейному или микрофонному входу звуковой карты и пользуемся на здоровье.

Если у вас никогда в жизни не было опыта работы с осциллографом, то я искренне рекомендую вам повторить эту самоделку и поработать с таким виртуальным прибором. Опыт очень ценный и интересны.

Осциллограф - инструмент, который имеется почти у каждого радиолюбителя. Но для начинающих он стоит слишком дорого.

Проблема высокой стоимости решается просто: есть много вариантов изготовления осциллографа.

Компьютер отлично подойдёт для такой переделки, причём его функциональность и внешний вид никак не пострадают.

Устройство и назначение

Принципиальная схема осциллографа сложна для понимания начинающего радиолюбителя, поэтому рассматривать её нужно не целиком, а предварительно разбив на отдельные блоки:

Каждый блок представляет собой отдельную микросхему, или плату .

Сигнал с исследуемого устройства поступает через вход Y на входной делитель, задающий чувствительность измерительного контура. После прохождения предварительного усилителя и линии задержки он попадает на конечный усилитель, который управляет вертикальным отклонением индикаторного луча. Чем выше уровень сигнала - тем больше отклоняется луч. Так устроен канал вертикального отклонения.

Второй канал - горизонтального отклонения, нужен для синхронизации луча с сигналом. Он позволяет удерживать луч в заданном настройками месте.

Без синхронизации луч уплывет за границы экрана.

Синхронизация бывает трёх видов: от внешнего источника, от сети и от исследуемого сигнала. Если сигнал имеет постоянную частоту, то синхронизацию лучше использовать от него. В качестве внешнего источника обычно выступает лабораторный генератор сигналов. Вместо него для этих целей подойдёт смартфон с установленным на него специальным приложением, которое модулирует импульсный сигнал и выводит его в гнездо для наушников.

Осциллографы применяются при ремонте, проектировании и настройке различных электронных устройств. Сюда входят диагностика систем автомобиля, устранение неисправностей в бытовой технике и многое другое.

Осциллограф измеряет:

Уровень сигнала.
Его форму.
Скорость нарастания импульса.
Амплитуду.

Также он позволяет развёртывать сигнал до тысячных долей секунды и просматривать его в мельчайших подробностях.

Большинство осциллографов имеют встроенный частотомер.

Осциллограф, подключаемый через USB

Есть множество вариантов изготовления самодельных USB осциллографов, но не все из них доступны новичкам. Самым простым вариантом будет его сборка из уже готовых комплектующих. Они продаются в радиомагазинах. Более дешёвым вариантом будет купить эти радиодетали в китайских интернет-магазинах, но нужно помнить о том, что купленные в Китае комплектующие могут прийти в неисправном состоянии, а деньги за них возвращают далеко не всегда. После сборки должна получиться небольшая приставка, подключаемая к ПК.

Этот вариант осциллографа имеет самую высокую точность. Если встает проблема, какой осциллограф выбрать для ремонта ноутбуков и другой сложной техники, лучше остановить свой выбор на нём.

Для изготовления понадобятся:

Плата с разведёнными дорожками.
Процессор CY7C68013A.
Микросхема аналого-цифрового преобразователя AD9288−40BRSZ.
Конденсаторы, резисторы, дроссели и транзисторы. Номиналы этих элементов указаны на принципиальной схеме.
Паяльный фен для запайки SMD компонентов.
Провод в лаковой изоляции сечением 0,1 мм².
Тороидальный сердечник для намотки трансформатора.
Кусок стеклотекстолита.
Паяльник с заземлённым жалом.
Припой.
Флюс.
Паяльная паста.
Микросхема памяти EEPROM flash 24LC64.
Корпус.
USB разъём.
Гнездо для подключения щупов.
Реле ТХ-4,5 или другое, с управляющим напряжением не более 3,3 В.
2 операционных усилителя AD8065.
DC-DC преобразователь.

Собирать нужно по этой схеме:

Обычно для изготовления печатных плат радиолюбители пользуются методом травления. Но сделать таким образом двухстороннюю печатную плату со сложной разводкой самостоятельно не получится, поэтому её нужно заранее заказать на заводе, выпускающем подобные платы.

Для этого нужно отослать на завод чертёж платы, по которому её изготовят. На одном и том же заводе делают разные по качеству платы. Оно зависит от выбранных при оформлении заказа опций.

Для того чтобы получить в итоге хорошую плату, нужно указать в заказе следующие условия:

Толщина стеклотекстолита - не менее 1,5 мм.
Толщина медной фольги - не менее 1 OZ.
Сквозная металлизация отверстий.
Лужение контактных площадок свинецсодержащим припоем.

После получения готовой платы и покупки всех радиодеталей можно приступать к сборке осциллографа.

Первым собирается DC-DC преобразователь, выдающий напряжения +5 и -5 вольт.

Его нужно собрать на отдельной плате и подключить к основной с помощью экранированного кабеля .

Припаивать микросхемы к основной плате нужно аккуратно, не перегревая их. Температура паяльника не должна быть выше трехсот градусов, иначе паяемые детали выйдут из строя.

После установки всех компонентов собирают устройство в подходящий по размеру корпус и подключают к компьютеру USB кабелем. Замыкают перемычку JP1.

Нужно установить и запустить на ПК программу Cypress Suite, перейти во вкладку EZ Console и кликните по LG EEPROM. В появившемся окне выбрать файл прошивки и нажать Enter. Дождаться появления надписи Done, говорящей об успешном завершении процесса. Если вместо неё появилась надпись Error, значит, на каком-то этапе произошла ошибка. Нужно перезапустить прошивальщик и попробовать снова.

После прошивки изготовленный своими руками цифровой осциллограф будет полностью готов к работе.

Вариант с автономным питанием

В домашних условиях радиолюбители обычно пользуются стационарными устройствами. Но иногда возникает ситуация, когда нужно отремонтировать что-то находящееся вдали от дома. В таком случае понадобится портативный осциллограф с автономным питанием.

Перед началом сборки приготовьте следующие комплектующие:

Ненужные Bluetooth наушники или аудиомодуль.
Планшет или смартфон на Android.
Литий-ионный аккумулятор типоразмера 18650.
Холдер для него.
Контроллер заряда.
Гнездо Jack 2,1 Х 5,5 мм.
Разъем для подключения измерительных щупов.
Сами щупы.
Выключатель.
Пластиковая коробочка из-под губки для обуви.
Экранированный провод сечением 0,1 мм².
Тактовая кнопка.
Термоклей.

Нужно разобрать беспроводную гарнитуру и достать из неё плату управления. Отпаять от неё микрофон, кнопку включения и аккумулятор. Отложить плату в сторонку.

Вместо блютус-наушников можно использовать Bluetooth аудиомодуль.

Ножом соскрести с коробочки остатки губки и хорошо почистить её с использованием моющих средств. Подождать, пока она высохнет, и вырезать отверстия под кнопку, выключатель и разъёмы.

Припаять провода к гнёздам, холдеру, кнопке и выключателю. Установить их на свои места и закрепить термоклеем.

Провода нужно соединять так, как показано на схеме:

Расшифровка обозначений:

Холдер.
Выключатель.
Контакты «BAT + и «BAT - .
Контроллер заряда.
Контакты «IN + и «IN - .
Разъём Jack 2,1 Х 5,5 мм.
Контакты «OUT+ и «OUT - .
Контакты батареи.
Плата управления.
Контакты кнопки включения.
Тактовая кнопка.
Гнездо для щупов.
Контакты микрофона.

Затем скачать из плеймаркета приложение виртуального осциллографа и установить его на смартфон. Включить блютус модуль и синхронизировать его со смартфоном. Подключить щупы к осциллографу и открыть на телефоне его программную часть.

При касании щупами источника сигнала на экране Android-устройства появится кривая, показывающая уровень сигнала. Если она не появилась, значит, где-то была допущена ошибка.

Следует проверить правильность подключения и исправность внутренних компонентов. Если все в порядке, нужно попробовать запустить осциллограф снова.

Установка в корпус монитора

Этот вариант самодельного осциллографа легко устанавливается в корпус настольного ЖК монитора. Такое решение позволяет сэкономить немного места на вашем рабочем столе.

Для сборки понадобятся:

Компьютерный ЖК монитор.
DC-DC инвертор.
Материнская плата от телефона или планшета с HDMI-выходом.
USB разъём.
Кусок HDMI кабеля.
Провод сечением 0,1 мм².
Тактовая кнопка.
Резистор на 1 кОм.
Двусторонний скотч.

Встроить своими руками в монитор осциллограф сможет каждый радиолюбитель. Для начала нужно снять с монитора заднюю крышку и найти место для установки материнской платы. После того как определились с местом, рядом с ним нужно вырезать в корпусе отверстия для кнопки и USB разъёма.

Второй конец кабеля нужно припаять к плате от планшета. Перед припаиванием каждой жилки прозванивать её мультиметром. Это поможет не перепутать порядок их подключения.

Следующим шагом нужно выпаять с платы планшета кнопку включения и micro USB разъём. К тактовой кнопке и USB гнезду припаять провода и закрепить их в вырезанных отверстиях.

Затем соединить все провода так, как это показано на рисунке, и припаять их:

Поставить перемычку между контактами GND и ID в микро ЮСБ разъёме. Это нужно для перевода USB порта в режим OTG.

Нужно приклеить инвертор и материнку от планшета на двусторонний скотч, после чего защёлкнуть крышку монитора.

Подключить к USB порту мышку и нажать кнопку включения. Пока устройство загружается, включить Bluetooth передатчик. Затем нужно синхронизировать его с приёмником . Можно открыть приложение осциллографа и убедиться в работоспособности собранного устройства.

Вместо монитора отлично подойдёт и старый ЖК телевизор, в котором нет Смарт ТВ. Начинка от планшета по своим возможностям превосходит многие Smart TV системы. Не стоит ограничивать её применение одним лишь осциллографом.

Изготовление из аудиокарты

Осциллограф, собранный из внешнего аудиоадаптера, обойдётся всего в 1,5-2 доллара и займёт минимум времени на своё изготовление. По размеру он получится не больше обычной флешки, а по функционалу не уступит своему большому собрату.

Необходимые детали:

USB аудиоадаптер.
Резистор на 120 кОм.
Штекер mini Jack 3,5 мм.
Измерительные щупы.

Нужно разобрать аудиоадаптер, для этого стоит поддеть и расщёлкнуть половинки корпуса.

Выпаять конденсатор C6 и припаять на его место резистор. Затем установить плату обратно в корпус и собрать его.

Следует отрезать от щупов стандартный штекер и припаять на его место мини-джек. Подключить щупы ко звуковому входу аудиоадаптера.

Затем нужно скачать соответствующий архив и распаковать его. Вставить карту в USB разъём.

Осталось самое простое: зайти в Диспетчер устройств и во вкладке «Аудио, игровые и видеоустройства» найти подключённый USB аудиоадаптер. Щёлкнуть по нему правой кнопкой мыши и выбрать пункт «Обновить драйвер».

Затем переместить файлы miniscope.exe, miniscope.ini и miniscope.log из архива в отдельную папку. Запустить «miniscope.exe».

Перед использованием программу нужно настроить. Необходимые настройки показаны на скриншотах:

Если коснуться щупами источника сигнала, в окне осциллографа должна появиться кривая:

Таким образом, чтобы превратить аудиоадаптер в осциллограф , нужно приложить минимум усилий. Но стоит помнить, что погрешность такого осциллографа составляет 1-3%, чего явно недостаточно для работы со сложной электроникой. Он отлично подойдёт для начинающего радиолюбителя, а мастерам и инженерам стоит присмотреться к другим, более точным осциллографам.