Սա պարզ և էժան USB օսցիլոսկոպհորինվել և ստեղծվել է պարզապես զվարճանալու համար: Վաղուց ես հնարավորություն ունեի վերանորոգելու ինչ-որ պղտոր վիդեո պրոցեսոր, որի մուտքը այրվել էր ADC-ում: ADC-ները պարզվեց հասանելի ու էժան, ամեն դեպքում մի զույգ գնեցի, մեկը որպես փոխարինող օգտագործվեց, մյուսը մնաց։

Վերջերս այն գրավեց իմ աչքը, և դրա համար փաստաթղթերը կարդալուց հետո ես որոշեցի օգտագործել այն ֆերմայում օգտակար բանի համար: Ի վերջո, մենք ստացանք այս փոքրիկ սարքը: Դա ինձ արժեցավ մեկ կոպեկ (լավ, մոտ 1000 ռուբլի), և մի քանի օր հանգիստ: Ստեղծելիս ես փորձեցի նվազագույնի հասցնել մասերի քանակը՝ միաժամանակ պահպանելով օսցիլոսկոպի համար անհրաժեշտ նվազագույն ֆունկցիոնալությունը։ Սկզբում ես որոշեցի, որ արդյունքը ինչ-որ ցավալիորեն անլուրջ սարք է, այնուամենայնիվ, հիմա ես այն անընդհատ օգտագործում եմ, քանի որ պարզվեց, որ շատ հարմար է. այն սեղանի վրա տեղ չի զբաղեցնում, հեշտությամբ տեղավորվում է գրպանում (դա ծխախոտի տուփի չափը) և ունի բավականին պատշաճ բնութագրեր.

Նմուշառման առավելագույն հաճախականությունը - 6 ՄՀց;
- մուտքային ուժեղացուցիչի թողունակությունը - 0-16 ՄՀց;
- Մուտքային բաժանարար - 0.01 V/div-ից մինչև 10 V/div;
- մուտքային դիմադրություն - 1 MOhm;
- Բանաձևը - 8 բիթ Օքսիլոսկոպի միացման դիագրամը ներկայացված է Նկար 1-ում:

Համար տարբեր պարամետրերև ցանկացած հոսանքի փոխարկիչների, կառավարման սխեմաների անսարքությունների վերացում կենցաղային տեխնիկա, բոլոր տեսակի սարքերի ուսումնասիրության համար և այլն, որտեղ ճշգրիտ չափումներ և բարձր հաճախականություններ չեն պահանջվում, այլ պարզապես անհրաժեշտ է դիտել ազդանշանի ձևը, ասենք, մինչև մի քանի մեգահերց հաճախականությամբ՝ ավելի քան բավարար։ .

S2 կոճակը բեռնիչի համար անհրաժեշտ սարքաշարի մի մասն է: Եթե ​​օսլիլոսկոպը USB-ին միացնելիս սեղմած պահեք այն, PIC-ը կաշխատի bootloader ռեժիմում, և դուք կարող եք թարմացնել օսցիլոսկոպի որոնվածը՝ օգտագործելով համապատասխան օգտակար ծրագիրը: Որպես ADC (IC3) օգտագործվել է «հեռուստատեսային» չիպ՝ TDA8708A: Այն բավականին հասանելի է բոլոր տեսակի «Chip and Dip» ախմախներում և այլ վայրերում, որտեղ մասերը ձեռք են բերվում: Փաստորեն, սա ոչ միայն ADC է վիդեո ազդանշանի համար, այլև մուտքային անջատիչ, հավասարեցիչ և սպիտակ-սև մակարդակի սահմանափակիչ և այլն: Բայց այս բոլոր հրճվանքները չեն օգտագործվում այս դիզայնում: ADC-ն շատ արագ է. նմուշառման հաճախականությունը 30 ՄՀց է: Շղթայում այն ​​աշխատում է 12 ՄՀց ժամացույցի հաճախականությամբ - ավելի արագ գնալու կարիք չկա, քանի որ PIC18F2550-ը պարզապես չի կարողանա ավելի արագ կարդալ տվյալները: Եվ որքան բարձր է հաճախականությունը, այնքան մեծ է ADC-ի սպառումը: TDA8708A-ի փոխարեն կարող եք օգտագործել ցանկացած այլ գերարագ ADC՝ զուգահեռ տվյալների ելքով, օրինակ՝ TDA8703 կամ անալոգային սարքերից որևէ այլ բան:

ADC-ի ժամացույցի հաճախականությունը խորամանկորեն արդյունահանվել է PIC-ից. այնտեղ աշխատում է PWM 12 ՄՀց հաճախականությամբ և 0,25 աշխատանքային ցիկլով մուտք դեպի B նավահանգիստ, որը տեղի է ունենում Q2 ցիկլում, տվյալները ADC-ները պատրաստ կլինեն: PIC միջուկը գործում է 48 ՄՀց հաճախականությամբ, որը ստացվում է PLL-ի միջոցով 4 ՄՀց բյուրեղից 6 ՄՀց հաճախականություն՝ օգտագործելով MOVFF PORTB, POSTINC0 անընդմեջ հաջորդականությունը, մեկ PIC18F2550 RAM բանկ՝ 256 բայթ տվյալների բուֆերի համար:

Նմուշի ավելի ցածր տեմպերը ձեռք են բերվում MOVFF հրամանների միջև ուշացում ավելացնելով: Որոնվածը իրականացնում է ամենապարզ համաժամացումը, որը հիմնված է մուտքային ազդանշանի բացասական կամ դրական եզրի վրա: Բուֆերում տվյալների հավաքագրման ցիկլը սկսվում է ԱՀ-ից USB-ի միջոցով ստացված հրամանով, որից հետո այս տվյալները կարող են կարդալ USB-ի միջոցով: Արդյունքում, համակարգիչը ստանում է 256 8-բիթանոց նմուշներ, որոնք, օրինակ, կարող է ցուցադրել որպես պատկեր: Մուտքային միացումն աներևակայելի պարզ է: Մուտքային լարման բաժանարարը պատրաստված է առանց պտտվող անջատիչի վրա ծալքերի: Ցավոք, մենք չկարողացանք պարզել, թե ինչպես փոխանցել անջատիչի դիրքը PIC-ին, ուստի օսցիլոսկոպի գրաֆիկական երեսը պարունակում է միայն լարման արժեքներ հարաբերական միավորներով՝ մասշտաբի բաժանումներով: Մուտքային ազդանշանի ուժեղացուցիչը (IC2B) աշխատում է 10 անգամ ավելացումով, ADC-ի համար պահանջվող զրոյական շեղումը (այն ընդունում է ազդանշան Vcc - 2.41V-ից մինչև Vcc - 1.41V միջակայքում) ապահովվում է ծրագրավորվող հղումից ստացվող լարման միջոցով: լարման գեներատոր PIC (CVREF IC1, R7, R9) և բաժանարար բացասական սնուցման լարումից (R6, R10, R8): Որովհետև «Լրացուցիչ» ուժեղացուցիչ (IC2A) կար op-amp-ի պատյանում, ես այն օգտագործեցի որպես կողմնակալ լարման հետևորդ:

Մի մոռացեք ձեր օպերատիվ ուժեղացուցիչի մուտքային հզորության և սահմանափակող դիոդների հաճախականության փոխհատուցման կոնդենսիվ սխեմաների մասին, որոնք բացակայում են դիագրամում. անհրաժեշտ է ընտրել բաժանարար դիմադրիչներին և R1 ռեզիստորին զուգահեռ հզորությունները, հակառակ դեպքում՝ հաճախականության բնութագրերը: մուտքային միացումը կփչացնի ողջ անցողիկ գոտին: Ուղղակի հոսանքի դեպքում ամեն ինչ պարզ է. op-amp-ի և փակ դիոդների մուտքային դիմադրությունը մեծության կարգերով ավելի է, քան բաժանարարի դիմադրությունը, այնպես որ բաժանարարը կարող է պարզապես հաշվարկվել առանց հաշվի առնելու op-amp-ի մուտքային դիմադրությունը: . Փոխարինվող հոսանքի համար դա տարբեր է. օպերատորի և դիոդների մուտքային հզորությունը զգալի քանակություն է բաժանարարի հզորության համեմատ: Բաժանարարի դիմադրությունից և օպերատիվ ուժեղացուցիչի և դիոդների մուտքային հզորությունից ստացվում է պասիվ ցածր անցումային զտիչ, որը խեղաթյուրում է մուտքային ազդանշանը։

Այս էֆեկտը չեզոքացնելու համար դուք պետք է համոզվեք, որ op-amp-ի և դիոդների մուտքային հզորությունը զգալիորեն պակաս է բաժանարարի հզորությունից: Դա կարելի է անել դիմադրողականին զուգահեռ կոնդենսիվ բաժանարար կառուցելով: Դժվար է հաշվարկել նման բաժանարար, քանի որ Անհայտ են ինչպես շղթայի մուտքային հզորությունը, այնպես էլ մոնտաժային հզորությունը: Ավելի հեշտ է վերցնել այն:

Ընտրության մեթոդը հետևյալն է.
1. Տեղադրեք մոտավորապես 1000 pF հզորությամբ կոնդենսատոր R18-ին զուգահեռ:
2. Ընտրեք ամենազգայուն սահմանը, կիրառեք ուղղանկյուն իմպուլսներ 1 կՀց հաճախականությամբ և մի քանի մասշտաբային բաժանումների ճոճանակով մուտքի վրա և ընտրեք R1-ին զուգահեռ կոնդենսատոր, որպեսզի էկրանի ուղղանկյունները ուղղանկյունների տեսք ունենան՝ առանց գագաթների կամ հովիտների։ ճակատներում.
3. Կրկնել գործողությունը յուրաքանչյուր հաջորդ սահմանի համար՝ ըստ սահմանի յուրաքանչյուր բաժանարար ռեզիստորի հետ զուգահեռ ընտրելով կոնդենսատորներ:
4. Կրկնեք գործընթացը սկզբից և համոզվեք, որ ամեն ինչ կարգին է բոլոր սահմաններում (կարող է հայտնվել կոնդենսատորի տեղադրման հզորությունը), և եթե ինչ-որ բան այն չէ, մի փոքր կարգավորեք հզորությունները:

Օպերացիոն ուժեղացուցիչն ինքնին AD823 անալոգային սարքեր է: Օքսիլոսկոպի ամենաթանկ մասը: :) Բայց տիրույթը 16 ՄՀց է, ինչը վատ չէ: Եվ բացի այդ, սա խելացիներից առաջինն է, որը հանդիպել է մանրածախ վաճառքում ողջամիտ գումարով:

Իհարկե, այս կրկնակի օպերացիոն ուժեղացուցիչը կարող է փոխարինվել առանց որևէ փոփոխության LM2904-ի նման մի բանով, բայց հետո ստիպված կլինեք սահմանափակվել ձայնային ազդանշաններով: Այն չի կարգավորի ավելի քան 20-30 կՀց:

Դե, օրինակ, ուղղանկյուն ազդանշանների ձևը փոքր-ինչ աղավաղված կլինի: Բայց եթե հաջողվի գտնել OPA2350-ի (38 ՄՀց) նման մի բան, ապա այն հրաշալի կլինի, ընդհակառակը։

Բացասական մատակարարման լարման աղբյուրը op-amp-ի համար պատրաստված է հայտնի լիցքավորման պոմպի ICL7660 օգտագործմամբ: Նվազագույն լարեր և ոչ մի ինդուկտիվություն: Իհարկե, դրա ելքային հոսանքը -5 Վ է, ինչը փոքր է, բայց մեզ շատ բան պետք չէ: Անալոգային մասի հոսանքի սխեմաները մեկուսացված են թվային աղմուկից ինդուկտացիաներով և հզորություններով (L2, L3, C5, C6): Ինդուկտորները եկել էին 180 uH անվանական արժեքով, այնպես որ ես դրանք տեղադրեցի: Ոչ մի հոսանքի միջամտություն նույնիսկ ամենազգայուն սահմանին: PIC որոնվածը վերբեռնվում է USB-ի միջոցով՝ օգտագործելով bootloader, որը տեղադրված է ծրագրի հիշողության 0 հասցեում և սկսվում է, եթե այն միացնելիս սեղմած պահեք S2 կոճակը: Այսպիսով, նախքան PIC-ը թարթելը, նախ վերբեռնեք բեռնիչը այնտեղ. ավելի հեշտ կլինի փոխել որոնվածը:
2.6.X միջուկների օսցիլոսկոպի դրայվերի աղբյուրները գտնվում են որոնվածով արխիվում: Կա նաև կոնսոլային գործիք՝ օսցիլոսկոպի ֆունկցիոնալությունը ստուգելու համար: Դրա սկզբնական կոդը արժե նայել՝ պարզելու համար, թե ինչպես կարելի է շփվել օսցիլոսկոպի հետ, եթե ցանկանում եք դրա համար գրել ձեր սեփական ծրագրաշարը:
Համակարգչի համար նախատեսված ծրագիրը պարզ է և ասկետիկ, դրա տեսքը ներկայացված է 2-րդ և 3-րդ նկարներում: Օսցիլոսկոպը միացրեք USB-ին և գործարկեք qoscilloscope-ը: Պահանջում է QT4:

Կից ներկայացված են նախագծի բոլոր ֆայլերը:

Ցանկացած ռադիոսիրողի համար դժվար է պատկերացնել իր լաբորատորիան առանց այնպիսի կարևոր չափիչ գործիքի, ինչպիսին օսցիլոսկոպն է։ Եվ, իրոք, առանց հատուկ գործիքի, որը թույլ է տալիս վերլուծել և չափել շղթայում գործող ազդանշանները, ժամանակակից էլեկտրոնային սարքերի մեծ մասի վերանորոգումն անհնար է:

Մյուս կողմից, այս սարքերի արժեքը հաճախ գերազանցում է միջին սպառողի բյուջետային հնարավորությունները, ինչը ստիպում է նրան այլընտրանքային տարբերակներ փնտրել կամ սեփական ձեռքերով օսցիլոսկոպ պատրաստել։

Խնդրի լուծման տարբերակներ

Դուք կարող եք խուսափել թանկարժեք էլեկտրոնային ապրանքներ գնելուց հետևյալ դեպքերում.

• Այս նպատակների համար համակարգչում կամ նոութբուքում ներկառուցված ձայնային քարտի (SC) օգտագործումը.
• Ձեր սեփական ձեռքերով USB օսցիլոսկոպ պատրաստելը;
• Սովորական պլանշետի կատարելագործում:

Վերը թվարկված տարբերակներից յուրաքանչյուրը, որը թույլ է տալիս սեփական ձեռքերով օսցիլոսկոպ պատրաստել, միշտ չէ, որ կիրառելի է: Անկախ հավաքված արկղերի և մոդուլների հետ լիարժեք աշխատելու համար պետք է բավարարվեն հետևյալ նախադրյալները.

• Չափվող ազդանշանների որոշակի սահմանափակումների թույլատրելիությունը (օրինակ, դրանց հաճախականությամբ);
• Բարդ էլեկտրոնային սխեմաների հետ աշխատելու փորձ;
• Պլանշետի փոփոխման հնարավորությունը։

Այսպիսով, ձայնային քարտից օսցիլոսկոպը, մասնավորապես, թույլ չի տալիս չափել տատանողական պրոցեսները իր աշխատանքային տիրույթից դուրս գտնվող հաճախականություններով (20 Հց-20 կՀց): Իսկ ԱՀ-ի համար USB կարգավորիչ սարք պատրաստելու համար ձեզ անհրաժեշտ կլինի բարդ էլեկտրոնային սարքեր հավաքելու և կազմաձևելու որոշակի փորձ (ինչպես սովորական պլանշետին միանալու ժամանակ):

Ուշադրություն դարձրեք.Այն տարբերակը, որով հնարավոր է նոութբուքից կամ պլանշետից օսցիլոսկոպ պատրաստել՝ օգտագործելով ամենապարզ մոտեցումը, իջնում ​​է առաջին դեպքի վրա, որը ներառում է ներկառուցված անջատիչի օգտագործումը:

Եկեք նայենք, թե ինչպես է վերը նշված մեթոդներից յուրաքանչյուրն իրականացվում գործնականում:

Օգտագործելով PO

Պատկեր ստանալու այս մեթոդն իրականացնելու համար անհրաժեշտ կլինի փոքր չափի կցորդ պատրաստել՝ բաղկացած միայն մի քանի էլեկտրոնային բաղադրիչներից, որոնք հասանելի են բոլորին։ Դրա դիագրամը կարելի է գտնել ստորև նկարում:

Նման էլեկտրոնային շղթայի հիմնական նպատակն է ապահովել ուսումնասիրվող արտաքին ազդանշանի անվտանգ մուտքը ներկառուցված ձայնային քարտի մուտքին, որն ունի իր «սեփական» անալոգային-թվային փոխարկիչը (ADC): Դրանում օգտագործվող կիսահաղորդչային դիոդները երաշխավորում են, որ ազդանշանի ամպլիտուդը սահմանափակվում է ոչ ավելի, քան 2 վոլտ մակարդակով, իսկ շարքով միացված ռեզիստորներից պատրաստված բաժանարարը թույլ է տալիս մեծ ամպլիտուդային արժեքներով լարումներ մատակարարել մուտքին:

Զուգավորման ծայրին 3,5 մմ խրոցակով մետաղալարը կպչում է տախտակին ելքային կողմում գտնվող ռեզիստորներով և դիոդներով, որը տեղադրվում է ZK վարդակից «Գծային մուտք» անվան տակ: Ուսումնասիրվող ազդանշանը մատակարարվում է մուտքային տերմինալներին:

Կարևոր.Միացնող լարը պետք է լինի հնարավորինս կարճ, որպեսզի ապահովի ազդանշանի նվազագույն աղավաղումը շատ ցածր չափված մակարդակներում: Որպես այդպիսի միակցիչ, խորհուրդ է տրվում օգտագործել երկու միջուկային մետաղալար պղնձե հյուսում (էկրան):

Չնայած նման սահմանափակիչով փոխանցվող հաճախականությունները ցածր հաճախականության տիրույթում են, այս նախազգուշական միջոցը օգնում է բարելավել փոխանցման որակը:

Օսկիլոգրամներ ստանալու ծրագիր

Բացի տեխնիկական սարքավորումներից, նախքան չափումները սկսելը, դուք պետք է պատրաստեք համապատասխան ծրագրային ապահովում(ծրագրային ապահովում): Սա նշանակում է, որ դուք պետք է ձեր ԱՀ-ում տեղադրեք կոմունալ ծառայություններից մեկը, որը նախատեսված է հատուկ օսցիլոգրամի պատկեր ստանալու համար:

Այսպիսով, ընդամենը մեկ կամ մի փոքր ավելի ժամում հնարավոր է ստեղծել պայմաններ էլեկտրական ազդանշանների ուսումնասիրության և վերլուծության համար՝ օգտագործելով ստացիոնար համակարգչի (նոութբուք):

Պլանշետի վերջնականացում

Օգտագործելով ներկառուցված քարտեզը

Սովորական պլանշետը օքսիլոգրամներ ձայնագրելու համար հարմարեցնելու համար կարող եք օգտագործել աուդիո ինտերֆեյսին միանալու նախկինում նկարագրված մեթոդը: Այս դեպքում հնարավոր են որոշակի դժվարություններ, քանի որ պլանշետը չունի միկրոֆոնի դիսկրետ գծային մուտք:

Այս խնդիրը կարող է լուծվել հետևյալ կերպ.

• Դուք պետք է ձեր հեռախոսից վերցնեք ականջակալ, որը պետք է ունենա ներկառուցված խոսափող;
• Այնուհետև դուք պետք է հստակեցնեք միացման համար օգտագործվող պլանշետի մուտքային տերմինալների լարերը (pinout) և համեմատեք այն ականջակալի վարդակից համապատասխան կոնտակտների հետ.
• Եթե ​​դրանք համընկնում են, կարող եք ապահով կերպով միացնել ազդանշանի աղբյուրը խոսափողի փոխարեն՝ օգտագործելով դիոդների և ռեզիստորների վրա նախկինում քննարկված հավելվածը.
• Ի վերջո, ձեզ մնում է միայն տեղադրել այն ձեր պլանշետում: հատուկ ծրագիր, ունակ է վերլուծել ազդանշանը խոսափողի մուտքի մոտ և ցուցադրել դրա գրաֆիկը էկրանին:

Համակարգչին միանալու այս մեթոդի առավելություններն են իրականացման հեշտությունը և ցածր արժեքը: Դրա թերությունները ներառում են չափված հաճախականությունների փոքր շրջանակը, ինչպես նաև պլանշետի անվտանգության 100% երաշխիքի բացակայությունը:

Այս թերությունները կարելի է հաղթահարել Bluetooth մոդուլի կամ Wi-Fi ալիքի միջոցով միացված հատուկ էլեկտրոնային սեթեր-տոպ բոքսերի կիրառմամբ։

Տնական կցորդ Bluetooth մոդուլի համար

Bluetooth-ի միջոցով միացումն իրականացվում է առանձին գաջեթի միջոցով, որն իրենից ներկայացնում է սեթեր, որի մեջ ներկառուցված է ADC միկրոկոնտրոլեր: Օգտագործելով տեղեկատվության մշակման անկախ ալիք՝ հնարավոր է ընդլայնել փոխանցվող հաճախականությունների թողունակությունը մինչև 1 ՄՀց; այս դեպքում մուտքային ազդանշանի արժեքը կարող է հասնել 10 վոլտ:

Լրացուցիչ տեղեկություններ.Նման ինքնաշեն կցորդի գործողության շրջանակը կարող է հասնել 10 մետրի:

Այնուամենայնիվ, ոչ բոլորն են կարողանում տանը հավաքել նման փոխարկիչ սարք, ինչը զգալիորեն սահմանափակում է օգտվողների շրջանակը: Յուրաքանչյուրի համար, ով պատրաստ չէ ինքնուրույն սարքել սեթեր, կա պատրաստի արտադրանք գնելու տարբերակ, որն անվճար վաճառքի է հանվել 2010 թվականից։

Վերոնշյալ բնութագրերը կարող են համապատասխանել տնային մեխանիկին, ով վերանորոգում է ոչ շատ բարդ ցածր հաճախականության սարքավորումներ: Ավելի աշխատատար վերանորոգման աշխատանքների համար կարող են պահանջվել մինչև 100 ՄՀց թողունակությամբ պրոֆեսիոնալ փոխարկիչներ: Այս հնարավորությունները կարող են տրամադրվել Wi-Fi ալիքով, քանի որ տվյալների փոխանակման արձանագրության արագությունն այս դեպքում անհամեմատ ավելի բարձր է, քան Bluetooth-ում:

Set-top oscilloscopes Wi-Fi-ի միջոցով տվյալների փոխանցմամբ

Այս արձանագրության միջոցով թվային տվյալների փոխանցման տարբերակը զգալիորեն ընդլայնում է չափիչ սարքի թողունակությունը: Այս սկզբունքով աշխատող և ազատորեն վաճառվող set-top box-երը իրենց բնութագրերով չեն զիջում դասական օսցիլոսկոպների որոշ օրինակներին։ Այնուամենայնիվ, դրանց արժեքը նույնպես հեռու է միջին եկամուտ ունեցող օգտվողների համար ընդունելի համարվելուց:

Եզրափակելով, մենք նշում ենք, որ հաշվի առնելով վերը նշված սահմանափակումները, Wi-Fi կապի տարբերակը նույնպես հարմար է միայն սահմանափակ թվով օգտվողների համար: Նրանց համար, ովքեր որոշել են հրաժարվել այս մեթոդից, խորհուրդ ենք տալիս փորձել հավաքել թվային օսցիլոսկոպ, որն ապահովում է նույն բնութագրերը, բայց միացնելով USB մուտքին:

Այս տարբերակը նույնպես շատ դժվար է իրագործել, ուստի նրանց համար, ովքեր լիովին վստահ չեն իրենց ուժերին, ավելի խելամիտ կլինի գնել պատրաստի USB set-top box, որը կոմերցիոն հասանելի է:

Տեսանյութ

Տեխնոլոգիաները չեն կանգնում տեղում, և միշտ չէ, որ դրանց հետ պահելը հեշտ է: Կան նոր ապրանքներ, որոնք ես կցանկանայի ավելի մանրամասն հասկանալ: Սա հատկապես ճիշտ է մի շարք գործիքների համար, որոնք թույլ են տալիս քայլ առ քայլ հավաքել գրեթե ցանկացած պարզ սարք: Այժմ դրանք ներառում են Arduino տախտակներ՝ իրենց կլոններով, չինական միկրոպրոցեսորային համակարգիչներ և պատրաստի լուծումներ, որոնք ուղեկցվում են ծրագրային ապահովմամբ:

Այնուամենայնիվ, վերը թվարկված հետաքրքիր նոր ապրանքների ողջ տեսականու հետ աշխատելու, ինչպես նաև թվային սարքավորումների վերանորոգման համար անհրաժեշտ է թանկարժեք, բարձր ճշգրտության գործիք: Նման սարքավորումների թվում է օսցիլոսկոպը, որը թույլ է տալիս կարդալ հաճախականության ընթերցումներ և կատարել ախտորոշում: Հաճախ դրա արժեքը բավականին բարձր է, և սկսնակ փորձարարները չեն կարող իրենց թույլ տալ նման թանկ գնումներ: Այստեղ է, որ օգնության է հասնում լուծումը, որը հայտնվեց շատ սիրողական ռադիո ֆորումներում Android համակարգում պլանշետների հայտնվելուց գրեթե անմիջապես հետո: Դրա էությունը պլանշետից օսցիլոսկոպ պատրաստելն է նվազագույն գնով, առանց ձեր գաջեթում որևէ փոփոխության կամ փոփոխության, ինչպես նաև վերացնելով դրա վնասման վտանգը:

Ինչ է օսցիլոսկոպը

Օսցիլոսկոպը, որպես էլեկտրական ցանցում հաճախականության տատանումները չափելու և վերահսկելու սարք, հայտնի է եղել անցյալ դարի կեսերից։ Բոլոր ուսումնական և մասնագիտական ​​լաբորատորիաները հագեցած են այս սարքերով, քանի որ միայն դրա օգնությամբ հնարավոր է հայտնաբերել որոշ անսարքություններ կամ կարգավորել սարքավորումները։ Այն կարող է տեղեկատվություն ցուցադրել ինչպես էկրանին, այնպես էլ թղթե ժապավենի վրա: Ընթերցումները թույլ են տալիս տեսնել ազդանշանի ձևը, հաշվարկել դրա հաճախականությունը և ինտենսիվությունը և արդյունքում որոշել դրա արտաքին տեսքի աղբյուրը: Ժամանակակից օսցիլոսկոպները թույլ են տալիս նկարել եռաչափ գունային հաճախականության գրաֆիկներ: Այսօր մենք կկենտրոնանանք ստանդարտ երկալիք օսցիլոսկոպի պարզ տարբերակի վրա և կիրականացնենք այն՝ օգտագործելով սմարթֆոնի կամ պլանշետի կցորդը և համապատասխան ծրագրակազմը:

Գրպանի օսցիլոսկոպ ստեղծելու ամենահեշտ ձևը

Եթե ​​չափված հաճախականությունը գտնվում է մարդու ականջին լսելի հաճախականությունների միջակայքում, և ազդանշանի մակարդակը չի գերազանցում ստանդարտ խոսափողի մակարդակը, ապա կարող եք ձեր սեփական ձեռքերով Android պլանշետից օսցիլոսկոպ հավաքել առանց որևէ լրացուցիչ մոդուլի: Դա անելու համար բավական է ապամոնտաժել ցանկացած ականջակալ, որը պետք է ունենա խոսափող: Եթե ​​դուք չունեք համապատասխան ականջակալ, ապա ձեզ հարկավոր է գնել 3,5 մմ աուդիո խրոցակ չորս կապումով: Նախքան զոնդերը զոդելը, ստուգեք ձեր գաջեթի միակցիչի գագաթը, քանի որ կան երկու տեսակի. Զոնդերը պետք է միացված լինեն ձեր սարքի խոսափողի միացմանը համապատասխանող կապին:

Հաջորդը, դուք պետք է ներբեռնեք ծրագրակազմ շուկայից, որը կարող է չափել հաճախականությունը խոսափողի մուտքի մոտ և գծել գրաֆիկ՝ ստացված ազդանշանի հիման վրա: Նման տարբերակները բավականին շատ են։ Հետևաբար, ցանկության դեպքում, ընտրելու շատ բան կլինի: Ինչպես նշվեց ավելի վաղ, պլանշետը վերանախագծման կարիք չուներ։ Օքսիլոսկոպը պատրաստ կլինի հավելվածը չափաբերելուց անմիջապես հետո:

Վերոնշյալ սխեմայի դրական և բացասական կողմերը

Այս լուծման առավելությունները միանշանակ ներառում են հավաքման պարզությունն ու ցածր արժեքը: Հին ականջակալը կամ մեկ նոր միակցիչը գործնականում ոչինչ արժե, և դա տևում է ընդամենը մի քանի րոպե:

Բայց այս սխեման ունի մի շարք զգալի թերություններ, մասնավորապես.

• Չափված հաճախականությունների փոքր տիրույթ (կախված գաջեթի ձայնային ուղու որակից, այն տատանվում է 30 Հց-ից մինչև 15 կՀց):
• Պլանշետի կամ սմարթֆոնի պաշտպանության բացակայություն (եթե դուք պատահաբար միացնեք զոնդերը բարձր լարման շղթայի հատվածներին, լավագույն դեպքում կարող եք այրել միկրոսխեման, որը պատասխանատու է ձեր գործիքի ձայնային ազդանշանի մշակման համար, իսկ վատագույն դեպքում՝ ամբողջությամբ անջատել ձեր սմարթֆոնը կամ պլանշետ):
• Շատ էժան սարքերի վրա ազդանշանի չափման զգալի սխալ կա՝ հասնելով 10-15 տոկոսի։ Սարքավորումների ճշգրիտ թյունինգի համար նման ցուցանիշն անընդունելի է:

Պաշտպանության իրականացում, ազդանշանային պաշտպանություն և սխալների նվազեցում

Ձեր սարքը հնարավոր խափանումից մասամբ պաշտպանելու, ինչպես նաև ազդանշանը կայունացնելու և մուտքային լարման տիրույթն ընդլայնելու համար կարող եք օգտագործել պլանշետի համար նախատեսված օսցիլոսկոպի պարզ սխեման, որը երկար ժամանակ հաջողությամբ օգտագործվել է սարքի համար սարքեր հավաքելու համար: համակարգիչ։ Այն օգտագործում է էժան բաղադրիչներ, այդ թվում՝ KS119A zener դիոդներ և 10 և 100 կՕմ հզորությամբ երկու դիմադրություն: Զեներ դիոդները և առաջին ռեզիստորը միացված են զուգահեռաբար, իսկ երկրորդ, ավելի հզոր, ռեզիստորը օգտագործվում է շղթայի մուտքի մոտ՝ առավելագույն հնարավոր լարման միջակայքը ընդլայնելու համար: Արդյունքում մեծ քանակությամբ աղմուկը անհետանում է, իսկ լարումը բարձրանում է մինչև 12 Վ։

Իհարկե, պետք է հաշվի առնել, որ պլանշետից օսցիլոսկոպը հիմնականում աշխատում է ձայնային իմպուլսներով։ Հետևաբար, արժե հոգ տանել ինչպես շղթայի, այնպես էլ զոնդերի բարձրորակ պաշտպանման մասին: Ցանկության դեպքում մանրամասն հրահանգներԱյս շղթայի հավաքման հրահանգները կարելի է գտնել թեմատիկ ֆորումներից մեկում:

Ծրագրային ապահովում

Նման սխեմայի հետ աշխատելու համար ձեզ հարկավոր է ծրագիր, որը կարող է գծապատկերներ նկարել մուտքայինի հիման վրա ձայնային ազդանշան. Դժվար չէ այն գտնել շուկայում, կան բազմաթիվ տարբերակներ. Գրեթե բոլորը պահանջում են լրացուցիչ չափաբերում, այնպես որ կարող եք հասնել առավելագույն ճշգրտության և պլանշետից պատրաստել պրոֆեսիոնալ օսցիլոսկոպ: Հակառակ դեպքում, այս ծրագրերը հիմնականում կատարում են նույն խնդիրը, ուստի վերջնական ընտրությունը կախված է պահանջվող ֆունկցիոնալությունից և օգտագործման հեշտությունից:

Տնական սեքս-թոփ-բոքս՝ Bluetooth մոդուլով

Եթե ​​պահանջվում է ավելի լայն հաճախականության տիրույթ, ապա վերը նշված տարբերակը չի աշխատի: Այստեղ օգնության է գալիս նոր տարբերակ՝ առանձին գաջեթ, որը անալոգային թվային փոխարկիչով սեթեր է, որն ապահովում է ազդանշանի փոխանցում թվային տեսքով։ Այս դեպքում սմարթֆոնի կամ պլանշետի աուդիո ուղին այլևս չի օգտագործվում, ինչը նշանակում է, որ կարելի է հասնել չափման ավելի բարձր ճշգրտության: Փաստորեն, այս փուլում դրանք միայն շարժական էկրան են, և ամբողջ տեղեկատվությունը հավաքվում է առանձին սարքի միջոցով:

Անլար մոդուլով դուք ինքներդ կարող եք օսցիլոսկոպ հավաքել Android պլանշետից: Ցանցում կա մի օրինակ, որտեղ նմանատիպ սարքը 2010 թվականին ներդրվել է PIC33FJ16GS504 միկրոկոնտրոլերի վրա հիմնված երկալիք անալոգային-թվային փոխարկիչի միջոցով, իսկ LMX9838 Bluetooth մոդուլը ծառայել է որպես ազդանշանի հաղորդիչ: Պարզվեց, որ սարքը բավականին ֆունկցիոնալ է, բայց դժվար է հավաքել, ուստի սկսնակների համար այն պատրաստելն անհնարին խնդիր կլինի։ Բայց ցանկության դեպքում նույն ռադիոսիրողական ֆորումներում նմանատիպ նախագիծ գտնելը խնդիր չէ։

Պատրաստի set-top box-ներ Bluetooth-ով

Ինժեներները քնած չեն, և, բացի ձեռագործ աշխատանքներից, խանութներում ավելի ու ավելի շատ սեթեր են հայտնվում, որոնք կատարում են օսցիլոսկոպի գործառույթը և ազդանշան են փոխանցում Bluetooth ալիքի միջոցով սմարթֆոնին կամ պլանշետին։ Bluetooth-ի միջոցով միացված պլանշետին կցված օսցիլոսկոպը հաճախ ունի հետևյալ հիմնական բնութագրերը.

• Չափված հաճախականության սահմանը՝ 1 ՄՀց:
• Զոնդի լարումը` մինչև 10 Վ:
• Հեռավորությունը՝ մոտ 10 մ:

Այս բնութագրերը միանգամայն բավարար են ամենօրյա օգտագործման համար, սակայն մասնագիտական ​​գործունեության մեջ երբեմն առաջանում են դեպքեր, երբ այս տիրույթը խիստ բացակայում է, և պարզապես անիրատեսական է ավելի մեծը կիրառել դանդաղ Bluetooth արձանագրությամբ: Ի՞նչ ելք կարող է լինել այս իրավիճակում։

Set-top oscilloscopes Wi-Fi-ի միջոցով տվյալների փոխանցմամբ

Տվյալների փոխանցման այս տարբերակը զգալիորեն ընդլայնում է չափիչ սարքի հնարավորությունները: Այժմ օսցիլոսկոպների շուկան այս տեսակի տեղեկատվության փոխանակմամբ set-top box-ի և պլանշետի միջև մեծ թափ է հավաքում դրա պահանջարկի շնորհիվ: Նման օսցիլոսկոպները գործնականում չեն զիջում պրոֆեսիոնալներին, քանի որ առանց հապաղելու նրանք չափված տեղեկատվությունը փոխանցում են պլանշետին, որն անմիջապես ցուցադրում է այն գրաֆիկի տեսքով էկրանին:

Վերահսկումն իրականացվում է պարզ, ինտուիտիվ մենյուների միջոցով, որոնք պատճենում են սովորական լաբորատոր սարքերի կարգավորումները: Բացի այդ, նման սարքավորումները թույլ են տալիս իրական ժամանակում ձայնագրել կամ հեռարձակել այն ամենը, ինչ տեղի է ունենում էկրանին, ինչը կարող է անփոխարինելի օգնություն լինել, եթե ձեզ անհրաժեշտ է խորհուրդներ խնդրել այլ վայրում գտնվող ավելի փորձառու տեխնիկից:

Օքսցիլոսկոպի բնութագրերը կցորդի համար Wi-Fi կապմի քանի անգամ ավելանալ նախորդ տարբերակների համեմատ: Նման օսցիլոսկոպները չափման միջակայք ունեն մինչև 50 ՄՀց, և դրանք կարող են փոփոխվել տարբեր ադապտերների միջոցով: Նրանք հաճախ պարունակում են մարտկոցներ ինքնավար էլեկտրամատակարարում, հնարավորինս բեռնաթափելու համար աշխատավայրավելորդ լարերից։

Ժամանակակից օսցիլոսկոպի կցորդների տնական տարբերակները

Իհարկե, ֆորումներում նկատվում է տարբեր գաղափարների աճ, որոնց օգնությամբ էնտուզիաստները փորձում են իրականացնել իրենց վաղեմի երազանքը՝ ինքնուրույն հավաքել օսցիլոսկոպ Android պլանշետից Wi-Fi ալիքով: Որոշ մոդելներ հաջողակ են, մյուսները՝ ոչ։ Այժմ դուք պետք է որոշեք՝ փորձե՞ք ձեր բախտը և խնայեք մի քանի դոլար՝ սարքը ինքներդ հավաքելով, թե՞ գնել պատրաստի տարբերակը: Եթե ​​վստահ չեք ձեր ուժերի վրա, ապա ավելի լավ է ռիսկի չդիմեք, որպեսզի հետագայում չզղջաք վատնված միջոցների համար։

Հակառակ դեպքում, բարի գալուստ ռադիոսիրողական համայնքներից մեկը, որտեղ նրանք կարող են ձեզ գործնական խորհուրդներ տալ: Հավանաբար, ավելի ուշ, ձեր սխեմայով է, որ սկսնակները կհավաքեն իրենց առաջին օսցիլոսկոպը:

Set-top box ծրագրային ապահովում

Հաճախ, ձեռք բերված օսցիլոսկոպների հետ մեկտեղ, տրվում է ծրագրով սկավառակ, որը կարող է տեղադրվել ձեր պլանշետի կամ սմարթֆոնի վրա: Եթե ​​նման սկավառակը ներառված չէ փաթեթում, ապա ուշադիր ուսումնասիրեք սարքի հրահանգները, ամենայն հավանականությամբ, այն պարունակում է ծրագրերի անուններ, որոնք համատեղելի են set-top box-ի հետ և գտնվում են հավելվածների խանութում:

Բացի այդ, այս սարքերից մի քանիսը կարող են աշխատել ոչ միայն վերահսկվող սարքերի հետ օպերացիոն համակարգ«Android», բայց նաեւ ավելի թանկ «Apple» սարքերով։ Այս դեպքում ծրագիրն անպայման կլինի AppStore-ում, քանի որ տեղադրման այլ տարբերակ չկա։ Պլանշետից օսցիլոսկոպ պատրաստելուց հետո մի մոռացեք ստուգել ընթերցումների ճշգրտությունը և, անհրաժեշտության դեպքում, չափաբերել սարքը:

USB օսցիլոսկոպներ

Եթե ​​չունեք պլանշետի նման շարժական սարք, բայց ունեք նոութբուք կամ համակարգիչ, մի անհանգստացեք: Դուք կարող եք նաև հիանալի տարբերակ պատրաստել դրանցից Ամենապարզ տարբերակը կլինի միացնել զոնդերը համակարգչի միկրոֆոնի մուտքագրմանը, օգտագործելով նույն սկզբունքը, որը նկարագրված է հոդվածի սկզբում:

Այնուամենայնիվ, հաշվի առնելով դրա սահմանափակումները, այս տարբերակը չի կարող հարմար լինել բոլորի համար: Այս դեպքում կարող է օգտագործվել USB օսցիլոսկոպ, որը կտրամադրի նույն բնութագրերը, ինչ սեթեր բոքսը՝ Wi-Fi-ի միջոցով ազդանշանի հաղորդմամբ։ Հարկ է նշել, որ նման սարքերը երբեմն աշխատում են միացման տեխնոլոգիան աջակցող որոշ պլանշետների հետ արտաքին սարքեր OTG. Իհարկե, նրանք փորձում են նաև ինքնուրույն USB օսցիլոսկոպ պատրաստել և բավականին հաջող։ Առնվազն, ֆորումներում մեծ թվով թեմաներ նվիրված են այս արհեստին:

Ստորև բերված է USB օսցիլոսկոպի նախագիծ, որը կարող եք հավաքել ձեր սեփական ձեռքերով: USB օսցիլոսկոպի հնարավորությունները նվազագույն են, բայց շատ սիրողական ռադիո առաջադրանքների համար այն լավ կկատարվի: Նաև այս USB օսցիլոսկոպի միացումը կարող է հիմք ծառայել ավելի լուրջ սխեմաներ կառուցելու համար։ Շղթան հիմնված է Atmel Tiny45 միկրոկոնտրոլերի վրա:

Օսցիլոսկոպն ունի երկու անալոգային մուտք և սնուցվում է USB ինտերֆեյսի միջոցով: Մեկ մուտքն ակտիվանում է պոտենցիոմետրի միջոցով, որը թույլ է տալիս նվազեցնել մուտքային ազդանշանի մակարդակը:

Tiny45 միկրոկոնտրոլերի ծրագրակազմը գրված է C-ով և կազմված է Obdev-ի կողմից մշակված V-USB-ի միջոցով, որն իրականացնում է HID սարքերը միկրոկառավարիչի կողմից:
Շղթան չի օգտագործում արտաքին քվարց, այլ օգտագործում է ծրագրային ապահովման մեջ 16,5 ՄՀց USB հաճախականությունը: Բնականաբար, դուք չպետք է ակնկալեք 1Gs/s նմուշառում այս սխեմայից:

Օսցիլոսկոպը աշխատում է USB-ի միջոցով HID ռեժիմի միջոցով, որը չի պահանջում հատուկ դրայվերների տեղադրում: Windows ծրագրակազմը գրված է .NET C#-ի միջոցով: Օգտագործելով իմ ծրագրի սկզբնական կոդը որպես հիմք, դուք կարող եք ընդլայնել ծրագրաշարը, ինչպես ձեզ անհրաժեշտ է:

USB օսցիլոսկոպի միացման սխեման շատ պարզ է:

Օգտագործված ռադիոտարրերի ցանկ.
1 LED (ցանկացած)
1 LED ռեզիստոր, 220-ից 470 ohms
2 x 68 Օմ դիմադրություն USB D+ և D-գծերի համար
1 x 1.5K ռեզիստոր USB սարքի հայտնաբերման համար
2 3.6V Zener դիոդ USB մակարդակի հավասարեցման համար
2 կոնդենսատոր 100nF և 47uF
2 ֆիլտրային կոնդենսատոր անալոգային մուտքերի վրա (10nF-ից մինչև 470nF), հնարավոր է առանց դրանց
1 կամ 2 պոտենցիոմետր անալոգային մուտքերի վրա՝ մուտքային լարման մակարդակը նվազեցնելու համար (անհրաժեշտության դեպքում)
1 USB պորտ
1 Atmel Tiny45-20 միկրոկառավարիչ:

Ռադիոէլեմենտների ցանկ

Նշանակում	Տեսակ	Դոնոմինացիա	Քանակ	Նշում	Խանութ	Իմ նոթատետրը
	MK AVR 8-bit	ATtiny45	1			Նոթատետրում
D1, D2	Zener դիոդ	BZX84C3V6	2	3.6 Վ		Նոթատետրում
C1, C3, C4	Կոնդենսատոր	100 nF	3			Նոթատետրում
C2	Էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատոր	47 μF	1			Նոթատետրում
R1, R5	Ռեզիստոր	68 Օմ	2			Նոթատետրում
R2	Ռեզիստոր	330 Օմ	1			Նոթատետրում
R3	Ռեզիստոր	2,2 կՕհմ	1			Նոթատետրում
ՓՈԹ	Հարմարվողական դիմադրություն		1			Նոթատետրում
P1	Միակցիչ		1			Նոթատետրում
X2	USB միակցիչ		1			Նոթատետրում
LED	LED	Ցանկացած	1

Ինչպե՞ս պատրաստել թվային օսցիլոսկոպ ձեր սեփական ձեռքերով համակարգչից:

Նվիրվում է սկսնակ ռադիոսիրողներին:

Ինչպես հավաքել ամենապարզ ադապտերը ծրագրային ապահովման վիրտուալ օսցիլոսկոպի համար, որը հարմար է աուդիո սարքավորումների վերանորոգման և կազմաձևման համար օգտագործելու համար: https://site/

Հոդվածում խոսվում է նաև այն մասին, թե ինչպես կարող եք չափել մուտքային և ելքային դիմադրությունը և ինչպես հաշվարկել թուլացուցիչը վիրտուալ օսցիլոսկոպի համար:

Youtube-ի ամենահետաքրքիր տեսանյութերը

Առնչվող թեմաներ.

Վիրտուալ օսցիլոսկոպների մասին.

Մի անգամ ես շտկելու գաղափար ունեի. վաճառել անալոգային օսցիլոսկոպ և գնել թվային USB օսցիլոսկոպ այն փոխարինելու համար: Բայց, թափառելով շուկայում, ես հայտնաբերեցի, որ ամենաբյուջետային օսցիլոսկոպները «սկսվում են» 250 դոլարից, և դրանց մասին ակնարկներն այնքան էլ լավը չեն: Ավելի լուրջ սարքերն արժեն մի քանի անգամ ավելի։

Այսպիսով, ես որոշեցի սահմանափակվել անալոգային օսցիլոսկոպով և կայքի համար ինչ-որ դիագրամ կառուցելու համար օգտագործել վիրտուալ օսցիլոսկոպ:

Ես ցանցից ներբեռնեցի մի քանի ծրագրային օսցիլոսկոպ և փորձեցի ինչ-որ բան չափել, բայց ոչ մի լավ բան չստացվեց, քանի որ կա՛մ հնարավոր չէր շտկել սարքը, կա՛մ ինտերֆեյսը հարմար չէր սքրինշոթերի համար:

Ես արդեն թողել էի այս հարցը, բայց երբ հաճախականության արձագանքը չափելու ծրագիր էի փնտրում, հանդիպեցի «AudioTester» ծրագրային փաթեթին: Ինձ դուր չեկավ այս հավաքածուի անալիզատորը, բայց Osci օսցիլոսկոպը (այսուհետև ես այն կանվանեմ «AudioTester») պարզվեց, որ ճիշտ է:

Այս սարքն ունի սովորական անալոգային օսցիլոսկոպի նման ինտերֆեյս, իսկ էկրանն ունի ստանդարտ ցանց, որը թույլ է տալիս չափել ամպլիտուդը և տևողությունը: https://site/

Թերությունները ներառում են աշխատանքի որոշակի անկայունություն: Ծրագիրը երբեմն սառեցնում է, և այն վերականգնելու համար պետք է դիմել Task Manager-ի օգնությանը: Բայց այս ամենը փոխհատուցվում է ծանոթ ինտերֆեյսի, օգտագործման հեշտության և որոշ շատ օգտակար գործառույթների շնորհիվ, որոնք ես չեմ տեսել այս տեսակի որևէ այլ ծրագրում:

Ուշադրություն. AudioTester ծրագրային փաթեթը ներառում է ցածր հաճախականության գեներատոր: Ես խորհուրդ չեմ տալիս օգտագործել այն, քանի որ այն փորձում է ինքնուրույն կառավարել աուդիո քարտի դրայվերը, ինչը կարող է հանգեցնել ձայնի մշտական ​​խլացման: Եթե ​​որոշեք օգտագործել այն, հոգ տանեք վերականգնման կետի կամ ՕՀ-ի կրկնօրինակի մասին: Բայց ավելի լավ է ներբեռնել նորմալ գեներատոր «Լրացուցիչ նյութերից»:

Մեկ այլ հետաքրքիր ծրագիր Ավանգարդ վիրտուալ օսցիլոսկոպի համար գրել է մեր հայրենակից Օ.Լ.

Այս ծրագիրը չունի սովորական չափիչ ցանց, և էկրանը չափազանց մեծ է սքրինշոթեր անելու համար, բայց ունի ներկառուցված ամպլիտուդային վոլտմետր և հաճախականության հաշվիչ, որը մասամբ փոխհատուցում է վերը նշված թերությունը:

Մասամբ այն պատճառով, որ ազդանշանի ցածր մակարդակներում և՛ վոլտմետրը, և՛ հաճախականության չափիչը սկսում են շատ ստել:

Այնուամենայնիվ, սկսնակ ռադիոսիրողի համար, ով սովոր չէ դիագրամներ ընկալել վոլտներով և միլիվայրկյաններով մեկ բաժանման համար, այս օսցիլոսկոպը կարող է բավականին հարմար լինել: Ավանգարդ օսցիլոսկոպի մեկ այլ օգտակար հատկություն է ներկառուցված վոլտմետրի երկու հասանելի սանդղակները ինքնուրույն չափելու ունակությունը:

Այսպիսով, ես կխոսեմ այն ​​մասին, թե ինչպես կարելի է կառուցել չափիչ օսցիլոսկոպ AudioTester և Avangard ծրագրերի հիման վրա։ Իհարկե, բացի այս ծրագրերից, ձեզ անհրաժեշտ կլինի նաև ցանկացած ներկառուցված կամ առանձին, առավել բյուջետային աուդիո քարտ:

Իրականում, ամբողջ աշխատանքը հանգում է լարման բաժանարարի (թուլացման) պատրաստմանը, որը կընդգրկի չափված լարումների լայն շրջանակ: Առաջարկվող ադապտերի մեկ այլ գործառույթ է աուդիո քարտի մուտքի պաշտպանությունը վնասից, երբ բարձր լարումը շփվում է մուտքի հետ:

Տեխնիկական տվյալներ և շրջանակ:

Քանի որ աուդիո քարտի մուտքային սխեմաներում կա մեկուսացման կոնդենսատոր, օսցիլոսկոպը կարող է օգտագործվել միայն «փակ մուտքով»: Այսինքն՝ նրա էկրանին կարելի է դիտարկել միայն ազդանշանի փոփոխական բաղադրիչը։ Այնուամենայնիվ, որոշակի հմտությամբ, օգտագործելով AudioTester օսցիլոսկոպը, կարող եք նաև չափել DC բաղադրիչի մակարդակը: Սա կարող է օգտակար լինել, օրինակ, երբ մուլտիմետրի ընթերցման ժամանակը թույլ չի տալիս գրանցել լարման ամպլիտուդի արժեքը մեծ ռեզիստորի միջոցով լիցքավորվող կոնդենսատորի վրա:

Չափված լարման ստորին սահմանը սահմանափակված է աղմուկի մակարդակով և ֆոնային մակարդակով և մոտավորապես 1 մՎ է: Վերին սահմանը սահմանափակվում է միայն բաժանարարի պարամետրերով և կարող է հասնել հարյուրավոր վոլտերի:

Հաճախականությունների տիրույթը սահմանափակված է աուդիո քարտի հնարավորություններով, իսկ բյուջետային աուդիո քարտերի համար՝ 0,1 Հց... 20 կՀց (սինուսային ալիքի ազդանշանի համար):

Իհարկե, խոսքը բավականին պարզունակ սարքի մասին է, բայց ավելի առաջադեմ սարքի բացակայության դեպքում այս մեկը կարող է լավ անել:

Սարքը կարող է օգնել վերանորոգել աուդիո սարքավորումները կամ օգտագործվել կրթական նպատակներով, հատկապես, եթե այն համալրված է վիրտուալ ցածր հաճախականության գեներատորով:

Բացի այդ, օգտագործելով վիրտուալ օսցիլոսկոպը, հեշտ է պահպանել գծապատկերը՝ ցանկացած նյութ նկարելու կամ համացանցում տեղադրելու համար:

Օսկիլոսկոպի սարքաշարի էլեկտրական դիագրամ:

Գծանկարը ցույց է տալիս օսցիլոսկոպի ապարատային մասը՝ «Ադապտեր»:

Երկու ալիքով օսցիլոսկոպ կառուցելու համար դուք ստիպված կլինեք կրկնօրինակել այս միացումը: Երկրորդ ալիքը կարող է օգտակար լինել երկու ազդանշանների համեմատության կամ արտաքին համաժամացման միացման համար: Վերջինս տրամադրված է AudioTester-ում։

R1, R2, R3 և Rin ռեզիստորներ: - լարման բաժանարար (թուլացնող):

R2 և R3 ռեզիստորների արժեքները կախված են օգտագործվող վիրտուալ օսցիլոսկոպից, ավելի ճիշտ՝ դրա օգտագործած մասշտաբներից: Բայց քանի որ «AudioTester»-ն ունի բաժանման գինը, որը բազմապատիկ է 1-ի, 2-ի և 5-ի, իսկ «Avangard»-ն ունի ներկառուցված վոլտմետր ընդամենը երկու սանդղակով, որոնք փոխկապակցված են 1:20 հարաբերակցությամբ, այնուհետև օգտագործում է ադապտեր: վերը նշվածի համաձայն հավաքված սխեման երկու դեպքում էլ չպետք է անհարմարություն պատճառի:

Թուլացնողի մուտքային դիմադրությունը մոտ 1 մեգոհմ է: Լավ իմաստով, այս արժեքը պետք է մշտական ​​լինի, բայց բաժանարարի դիզայնը լրջորեն բարդ կլինի:

C1, C2 և C3 կոնդենսատորները հավասարեցնում են ադապտորի ամպլիտուդա-հաճախականության արձագանքը:

Zener VD1 և VD2 դիոդները, R1 ռեզիստորների հետ միասին, պաշտպանում են աուդիո քարտի գծային մուտքը վնասից, երբ պատահական բարձր լարման մուտք է գործում ադապտեր, երբ անջատիչը գտնվում է 1:1 դիրքում: Համաձայն եմ, որ ներկայացված սխեման էլեգանտ չէ։ Այնուամենայնիվ, այս շրջանային լուծումը թույլ է տալիս առավելագույնըպարզ ձևով

հասնել չափված լարումների լայն շրջանակի, օգտագործելով միայն մի քանի ռադիո բաղադրիչներ: Դասական սխեմայի համաձայն կառուցված թուլացուցիչը կպահանջի օգտագործել բարձր մեգաոհմ դիմադրություններ, և դրա մուտքային դիմադրությունը չափազանց էականորեն կփոխվի, երբ միացվող միջակայքերը, ինչը կսահմանափակի ստանդարտ օսցիլոսկոպի մալուխների օգտագործումը, որոնք նախատեսված են 1 ՄՕմ մուտքային դիմադրության համար:

Պաշտպանություն «հիմարից».

Աուդիո քարտի գծային մուտքը պատահական բարձր լարումից պաշտպանելու համար մուտքին զուգահեռ տեղադրվում են zener դիոդներ VD1 և VD2:

Եթե ​​դուք իսկապես մտադիր եք օգտագործել օսցիլոսկոպը մինչև 1000 վոլտ լարումը չափելու համար, ապա որպես դիմադրություն R1 կարող եք տեղադրել MLT-2 (երկու վտ) կամ երկու MLT-1 (մեկ վտ) դիմադրություն, քանի որ դիմադրությունները չեն տարբերվում: միայն հզորության մեջ, բայց և ըստ առավելագույն թույլատրելի լարման:

C1 կոնդենսատորը պետք է ունենա նաև 1000 վոլտ առավելագույն թույլատրելի լարում:

Վերը նշվածի մի փոքր պարզաբանում. Երբեմն ուզում եք նայել համեմատաբար փոքր ամպլիտուդի փոփոխական բաղադրիչին, որը, այնուամենայնիվ, ունի մեծ հաստատուն բաղադրիչ: Նման դեպքերում պետք է նկատի ունենալ, որ փակ մուտքով օսցիլոսկոպի էկրանին կարելի է տեսնել միայն փոփոխական լարման բաղադրիչը։

Նկարը ցույց է տալիս, որ 1000 վոլտ մշտական ​​բաղադրիչի և 500 վոլտ փոփոխական բաղադրիչի ճոճանակի դեպքում մուտքի վրա կիրառվող առավելագույն լարումը կլինի 1500 վոլտ: Չնայած, օսցիլոսկոպի էկրանին մենք կտեսնենք միայն 500 վոլտ ամպլիտուդով սինուսային ալիք:

Ինչպե՞ս չափել գծի ելքի ելքային դիմադրությունը:

Դուք կարող եք բաց թողնել այս պարբերությունը: Այն նախատեսված է մանր դետալների սիրահարների համար։

Հեռախոսները (ականջակալներ) միացնելու համար նախատեսված գծի ելքային դիմադրությունը (ելքային դիմադրությունը) չափազանց ցածր է, որպեսզի զգալի ազդեցություն ունենա այն չափումների ճշգրտության վրա, որոնք մենք կկատարենք հաջորդ պարբերությունում:

Այսպիսով, ինչու՞ չափել ելքային դիմադրությունը:

Քանի որ մենք կօգտագործենք վիրտուալ ցածր հաճախականության ազդանշանի գեներատոր՝ օսցիլոսկոպը չափորոշելու համար, դրա ելքային դիմադրությունը հավասար կլինի ձայնային քարտի Line Out-ի ելքային դիմադրությանը:

Համոզվելով, որ ելքային դիմադրությունը ցածր է, մենք կարող ենք կանխել կոպիտ սխալները մուտքային դիմադրությունը չափելիս: Չնայած, նույնիսկ ամենավատ հանգամանքներում, այս սխալը դժվար թե գերազանցի 3...5%-ը։ Անկեղծ ասած, սա նույնիսկ ավելի քիչ է, քան հնարավոր չափման սխալը: Բայց հայտնի է, որ սխալները «վազելու» սովորություն ունեն։

Աուդիո սարքավորումները վերանորոգելու և կարգավորելու համար գեներատոր օգտագործելիս խորհուրդ է տրվում նաև իմանալ դրա ներքին դիմադրությունը: Սա կարող է օգտակար լինել, օրինակ, ESR-ը (համարժեք շարքի դիմադրություն) կամ պարզապես կոնդենսատորների ռեակտիվությունը չափելիս:

Այս չափման շնորհիվ ես կարողացա բացահայտել իմ աուդիո քարտի ամենացածր դիմադրության ելքը:

Եթե ​​աուդիո քարտն ունի միայն մեկ ելքային վարդակ, ապա ամեն ինչ պարզ է: Այն և՛ գծային ելք է, և՛ հեռախոսների (ականջակալների) համար: Դրա դիմադրությունը սովորաբար փոքր է և չափման կարիք չունի: Սրանք ձայնային ելքեր են, որոնք օգտագործվում են դյուրակիր համակարգիչներում:

Երբ կան վեց վարդակներ, իսկ առջևի վահանակի վրա կան ևս մի քանի վարդակներ համակարգի միավոր, և յուրաքանչյուր վարդակից կարող է նշանակվել որոշակի գործառույթ, վարդակների ելքային դիմադրությունը կարող է զգալիորեն տարբերվել:

Սովորաբար, ամենացածր դիմադրությունը համապատասխանում է բաց կանաչ վարդակին, որը լռելյայնորեն գծի ելքն է:

Մի քանի տարբեր աուդիո քարտերի ելքերի դիմադրության չափման օրինակ՝ սահմանված «Հեռախոս» և «Գծի դուրս» ռեժիմներում:

Ինչպես երևում է բանաձևից, չափված լարման բացարձակ արժեքները դեր չեն խաղում, հետևաբար այդ չափումները կարող են կատարվել օսցիլոսկոպը չափաբերելուց շատ առաջ:

Հաշվարկի օրինակ.

U1 = 6 բաժին:

U2 = 7 բաժին:

Rx = 30 (7 – 6) / 6 = 5(Օմ):

Ինչպե՞ս չափել գծային մուտքի մուտքային դիմադրությունը:

Աուդիո քարտի գծային մուտքի թուլացուցիչը հաշվարկելու համար անհրաժեշտ է իմանալ գծային մուտքի մուտքային դիմադրությունը: Ցավոք, անհնար է չափել մուտքային դիմադրությունը սովորական մուլտիմետրի միջոցով: Դա պայմանավորված է նրանով, որ աուդիո քարտերի մուտքային սխեմաներում կան մեկուսիչ կոնդենսատորներ:

Տարբեր աուդիո քարտերի մուտքային դիմադրությունները կարող են շատ տարբեր լինել: Այսպիսով, այս չափումը դեռ պետք է կատարվի:

Աուդիո քարտի մուտքային դիմադրությունը փոփոխական հոսանքի միջոցով չափելու համար անհրաժեշտ է 50 Հց հաճախականությամբ սինուսոիդային ազդանշան կիրառել բալաստ (լրացուցիչ) ռեզիստորի միջոցով և հաշվարկել դիմադրությունը՝ օգտագործելով տվյալ բանաձևը:

Սինուսոիդային ազդանշան կարող է ստեղծվել ծրագրային ցածր հաճախականության գեներատորում, որի հղումը գտնվում է «Լրացուցիչ նյութերում»: Ամպլիտուդային արժեքները կարող են չափվել նաև ծրագրային օսցիլոսկոպի միջոցով:

Նկարը ցույց է տալիս միացման դիագրամը:

U1 և U2 լարումները պետք է չափվեն վիրտուալ օսցիլոսկոպով SA անջատիչի համապատասխան դիրքերում: Լարման բացարձակ արժեքներն իմանալու կարիք չկա, ուստի հաշվարկները վավեր են մինչև սարքի չափորոշումը:

Հաշվարկի օրինակ.

Rx = 50 * 100 / (540 – 100) ≈ 11.4(կՕմ):

Ահա տարբեր գծային մուտքերի դիմադրության չափումների արդյունքները:

Ինչպես տեսնում եք, մուտքային դիմադրությունները զգալիորեն տարբերվում են, իսկ մի դեպքում՝ գրեթե մեծության կարգ:

Ինչպե՞ս հաշվարկել լարման բաժանարարը (թուլացնողը):

Աուդիո քարտի մուտքային լարման առավելագույն անսահմանափակ ամպլիտուդը, առավելագույն ձայնագրման մակարդակում, մոտ 250 մՎ է: Լարման բաժանարարը, կամ ինչպես այն նաև կոչվում է թուլացուցիչ, թույլ է տալիս ընդլայնել օսցիլոսկոպի չափված լարումների շրջանակը:

Թուլացնողը կարող է կառուցվել՝ օգտագործելով տարբեր սխեմաներ՝ կախված բաժանման գործակիցից և անհրաժեշտ մուտքային դիմադրությունից:

Ահա բաժանարար տարբերակներից մեկը, որը թույլ է տալիս մուտքային դիմադրությունը դարձնել տասը բազմապատիկ: Rext լրացուցիչ ռեզիստորի շնորհիվ: Դուք կարող եք հարմարեցնել բաժանարարի ստորին թևի դիմադրությունը որոշակի կլոր արժեքի, օրինակ, 100 կՕմ: Այս շղթայի թերությունն այն է, որ օսցիլոսկոպի զգայունությունը չափազանց մեծապես կախված կլինի աուդիո քարտի մուտքային դիմադրությունից:

Այսպիսով, եթե մուտքային դիմադրությունը 10 կՕմ է, ապա բաժանարարի բաժանման հարաբերակցությունը տասնապատիկ կաճի: Ցանկալի չէ նվազեցնել բաժանարարի վերին թևի դիմադրությունը, քանի որ այն որոշում է սարքի մուտքային դիմադրությունը և սարքը բարձր լարումից պաշտպանելու հիմնական տարրն է:

Այսպիսով, ես առաջարկում եմ ինքներդ հաշվարկել բաժանարարը՝ հիմնվելով ձեր աուդիո քարտի մուտքային դիմադրության վրա:

Նկարում սխալ չկա. Հաշվարկները, իհարկե, պետք է կատարվեն՝ հիմնվելով բաժանարարների ձեռքերի իրական հարաբերակցության վրա:

Իմ կարծիքով, սա ամենապարզ և միևնույն ժամանակ ամենահամընդհանուր բաժանարար շղթան է։

Բաժանարարի հաշվարկի օրինակ.

Սկզբնական արժեքներ.

R1 – 1007 kOhm (1 mOhm ռեզիստորի չափման արդյունք):

Ռին. – 50 կՕմ (ես ընտրեցի համակարգի միավորի առջևի վահանակի վրա առկա երկուսի ավելի բարձր դիմադրողականության մուտքը):

Անջատիչի դիրքում բաժանարարի հաշվարկ 1:20:

Նախ, օգտագործելով (1) բանաձևը, մենք հաշվարկում ենք բաժանարարի բաժանման գործակիցը, որը որոշվում է R1 և Rin ռեզիստորներով:

(1007 + 50)/ 50 = 21,14 (մեկ անգամ)

Սա նշանակում է, որ անջատիչի դիրքում 1:20 ընդհանուր բաժանման հարաբերակցությունը պետք է լինի.

21,14*20 = 422,8 (մեկ անգամ)

Մենք հաշվարկում ենք ռեզիստորի արժեքը բաժանարարի համար:

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

Անջատիչի դիրքում բաժանարարի հաշվարկ 1:100:

Մենք որոշում ենք ընդհանուր բաժանման հարաբերակցությունը անջատիչի դիրքում 1:100:

21,14*100 = 2114 (մեկ անգամ)

Մենք հաշվարկում ենք ռեզիստորի արժեքը բաժանարարի համար:

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

Հաշվարկներն ավելի հեշտացնելու համար այցելեք այս հղումը.

Եթե ​​դուք պատրաստվում եք օգտագործել միայն Ավանգարդ օսցիլոսկոպը և միայն 1:1 և 1:20 տիրույթներում, ապա ռեզիստորի ընտրության ճշգրտությունը կարող է ցածր լինել, քանի որ Ավանգարդը կարող է ինքնուրույն չափորոշվել երկու հասանելի միջակայքերից յուրաքանչյուրում: Մնացած բոլոր դեպքերում դուք ստիպված կլինեք առավելագույն ճշգրտությամբ ընտրել ռեզիստորներ: Ինչպես դա անել, գրված է հաջորդ պարբերությունում:

Եթե ​​կասկածում եք ձեր փորձարկողի ճշգրտությանը, ապա կարող եք առավելագույն ճշգրտությամբ կարգավորել ցանկացած դիմադրություն՝ համեմատելով օմմետրի ընթերցումները:

Դա անելու համար մշտական ​​R2 ռեզիստորի փոխարեն ժամանակավորապես տեղադրվում է թյունինգային դիմադրություն R*: Հարդարման ռեզիստորի դիմադրությունն ընտրվում է այնպես, որ ստացվի նվազագույն սխալը համապատասխան բաժանման միջակայքում:

Այնուհետև չափվում է կտրող ռեզիստորի դիմադրությունը, և մշտական ​​դիմադրությունն արդեն ճշգրտվում է օմմետրով չափվող դիմադրությանը: Քանի որ երկու ռեզիստորները չափվում են նույն սարքով, օմմետրի սխալը չի ​​ազդում չափման ճշգրտության վրա:

Եվ սրանք դասական բաժանարարը հաշվարկելու մի քանի բանաձև են։ Դասական բաժանարարը կարող է օգտակար լինել, երբ պահանջվում է սարքի բարձր մուտքային դիմադրություն (mOhm/V), բայց դուք չեք ցանկանում օգտագործել լրացուցիչ բաժանարար գլուխ:

Ինչպե՞ս ընտրել կամ կարգավորել լարման բաժանարար ռեզիստորները:

Քանի որ ռադիոսիրողները հաճախ դժվարանում են ճշգրիտ ռեզիստորներ գտնել, ես կխոսեմ այն ​​մասին, թե ինչպես կարող եք կարգավորել սովորական դիմադրությունները լայն կիրառությունների համար բարձր ճշգրտությամբ:

Բարձր ճշգրտության ռեզիստորներն ընդամենը մի քանի անգամ ավելի թանկ են, քան սովորականները, բայց մեր ռադիոշուկայում դրանք վաճառվում են 100 հատով, ինչը նրանց գնումը դարձնում է ոչ այնքան նպատակահարմար:

Հարդարման դիմադրությունների օգտագործումը:

Ինչպես տեսնում եք, բաժանարարի յուրաքանչյուր թեւ բաղկացած է երկու դիմադրիչից՝ մշտական ​​և հարմարվողական:

Թերությունը՝ ծանր:

Ճշգրտությունը սահմանափակվում է միայն չափիչ գործիքի առկա ճշգրտությամբ:

Ռեզիստորների ընտրություն.

Մեկ այլ միջոց է ընտրել զույգ ռեզիստորներ: Ճշգրտությունն ապահովվում է մեծ տարածում ունեցող դիմադրության երկու կոմպլեկտներից ընտրելով զույգ ռեզիստորներ: Սկզբում չափվում են բոլոր ռեզիստորները, այնուհետև ընտրվում են զույգեր, որոնց դիմադրությունների գումարը առավել սերտորեն համընկնում է շղթայի հետ:

Հենց այս կերպ, արդյունաբերական մասշտաբով, կարգավորվեցին լեգենդար TL-4 փորձարկիչի բաժանարար դիմադրությունները:

Այս մեթոդի թերությունն այն է, որ այն աշխատատար է և պահանջում է մեծ թվով ռեզիստորներ:

Որքան երկար է ռեզիստորների ցանկը, այնքան բարձր է ընտրության ճշգրտությունը:

Ռեզիստորների կարգավորումը հղկաթուղթով:

Նույնիսկ արդյունաբերությունը չի արհամարհում ռեզիստորների կարգավորումը` հեռացնելով դիմադրողական թաղանթի մի մասը:

Այնուամենայնիվ, բարձր դիմադրողական ռեզիստորները կարգավորելիս չի թույլատրվում կտրել դիմադրողական թաղանթը: Բարձր դիմադրության MLT թաղանթային ռեզիստորների համար թաղանթը կիրառվում է գլանաձև մակերեսի վրա պարույրի տեսքով: Նման ռեզիստորները պետք է չափազանց զգույշ լցվեն, որպեսզի չխախտեն միացումը:

Նախ, ներկի պաշտպանիչ շերտը զգուշորեն հանվում է MLT ռեզիստորից, որն ակնհայտորեն ավելի ցածր դիմադրություն ունի՝ օգտագործելով scalpel:

Այնուհետև դիմադրությունը զոդվում է «ծայրերին», որոնք միացված են մուլտիմետրին: «Զրո» մաշկի զգույշ շարժումներով ռեզիստորի դիմադրությունը հասցվում է նորմալ: Երբ ռեզիստորը կարգավորվում է, կտրված տարածքը ծածկված է պաշտպանիչ լաքի կամ սոսինձի շերտով:

Ինչ է «զրոյական» մաշկը գրված է:

Իմ կարծիքով սա ամենաարագ ու ամենահեշտ ճանապարհն է, որը, այնուամենայնիվ, շատ լավ արդյունքներ է տալիս։

Շինարարություն և մանրամասներ.

Ադապտորների սխեմայի տարրերը տեղադրված են ուղղանկյուն դյուրալյումինի պատյանում:

Թուլացնողի բաժանման հարաբերակցությունը փոխվում է միջին դիրքով անջատիչի միջոցով:

Ստանդարտ CP-50 միակցիչը օգտագործվում է որպես մուտքային վարդակ, որը թույլ է տալիս օգտագործել ստանդարտ մալուխներ և զոնդեր: Փոխարենը, դուք կարող եք օգտագործել սովորական 3,5 մմ Jack աուդիո խցիկ:

Ելքային միակցիչ՝ ստանդարտ 3,5 մմ աուդիո խցիկ: Ադապտորը միանում է աուդիո քարտի գծային մուտքին, օգտագործելով մալուխ, որի ծայրերում երկու 3,5 մմ վարդակներ կան:

Մոնտաժն իրականացվել է կախովի մոնտաժման մեթոդով:

Օսցիլոսկոպն օգտագործելու համար ձեզ հարկավոր է ևս մեկ մալուխ, որի վերջում կա զոնդ:

---