นี้ ออสซิลโลสโคป USB ที่ง่ายและราคาถูกถูกคิดค้นและสร้างขึ้นเพื่อความสนุกสนานเท่านั้น นานมาแล้ว ฉันมีโอกาสซ่อมแซมโปรเซสเซอร์วิดีโอที่มืดมนซึ่งอินพุตถูกเบิร์นลงไปที่ ADC ADC กลายเป็นว่ามีจำหน่ายและราคาไม่แพง ฉันซื้อสองสามอันเผื่อว่าอันหนึ่งถูกใช้แทนและอีกอันยังคงอยู่

เมื่อเร็วๆ นี้สิ่งนี้ดึงดูดสายตาฉัน และหลังจากอ่านเอกสารประกอบของมันแล้ว ฉันจึงตัดสินใจใช้มันเพื่อสิ่งที่มีประโยชน์ในฟาร์ม ในที่สุดเราก็ได้อุปกรณ์เล็กๆ นี้มา ฉันเสียเงินหนึ่งเพนนี (ประมาณ 1,000 รูเบิล) และหยุดสองสามวัน เมื่อสร้าง ฉันพยายามลดจำนวนชิ้นส่วนให้เหลือน้อยที่สุด ขณะเดียวกันก็รักษาฟังก์ชันการทำงานขั้นต่ำที่จำเป็นสำหรับออสซิลโลสโคปไว้ ตอนแรกฉันตัดสินใจว่าผลลัพธ์ที่ได้คืออุปกรณ์เล็ก ๆ น้อย ๆ ที่เจ็บปวด แต่ตอนนี้ฉันใช้มันอย่างต่อเนื่องเพราะมันสะดวกมาก - ไม่ใช้พื้นที่บนโต๊ะใส่ในกระเป๋าได้ง่าย (เป็น ขนาดเท่าซองบุหรี่) และมีลักษณะค่อนข้างดี คือ

ความถี่ในการสุ่มตัวอย่างสูงสุด - 6 MHz;
- แบนด์วิธของเครื่องขยายเสียงอินพุต - 0-16 MHz;
- ตัวแบ่งอินพุต - จาก 0.01 V/div ถึง 10 V/div;
- ความต้านทานอินพุต - 1 MOhm;
- ความละเอียด - 8 บิต แผนภาพวงจรของออสซิลโลสโคปแสดงในรูปที่ 1

สำหรับ การตั้งค่าที่แตกต่างกันและการแก้ไขปัญหาในตัวแปลงไฟ วงจรควบคุม เครื่องใช้ในครัวเรือน, สำหรับการศึกษาอุปกรณ์ทุกประเภท ฯลฯ ที่ไม่จำเป็นต้องมีการวัดที่แม่นยำและความถี่สูง แต่คุณเพียงแค่ต้องดูรูปร่างของสัญญาณที่มีความถี่เช่นสูงถึงสองสามเมกะเฮิรตซ์ - มากเกินพอ .

ปุ่ม S2 เป็นส่วนหนึ่งของฮาร์ดแวร์ที่จำเป็นสำหรับโปรแกรมโหลดบูต หากคุณกดค้างไว้เมื่อเชื่อมต่อออสซิลโลสโคปกับ USB PIC จะทำงานในโหมด bootloader และคุณสามารถอัปเดตเฟิร์มแวร์ของออสซิลโลสโคปได้โดยใช้ยูทิลิตี้ที่เหมาะสม ชิป "โทรทัศน์" - TDA8708A - ใช้เป็น ADC (IC3) มันค่อนข้างมีจำหน่ายใน ahs "Chip and Dip" ทุกประเภทและสถานที่อื่น ๆ ที่ได้รับชิ้นส่วน อันที่จริง นี่ไม่ได้เป็นเพียง ADC สำหรับสัญญาณวิดีโอเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสวิตช์อินพุต อีควอไลเซอร์ และตัวจำกัดระดับสีขาวดำ ฯลฯ แต่ความสุขทั้งหมดนี้ไม่ได้ใช้ในการออกแบบนี้ ADC เร็วมาก - ความถี่สุ่มตัวอย่างคือ 30 MHz ในวงจรนั้นทำงานที่ความถี่สัญญาณนาฬิกา 12 MHz - ไม่จำเป็นต้องเร็วขึ้นเพราะ PIC18F2550 จะไม่สามารถอ่านข้อมูลได้เร็วขึ้น และยิ่งความถี่สูงเท่าใด การใช้ ADC ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น แทนที่จะใช้ TDA8708A คุณสามารถใช้ ADC ความเร็วสูงอื่นๆ ที่มีเอาต์พุตข้อมูลแบบขนานได้ เช่น TDA8703 หรือบางอย่างจากอุปกรณ์อะนาล็อก

ความถี่สัญญาณนาฬิกาสำหรับ ADC ถูกแยกออกจาก PIC อย่างมีไหวพริบ - PWM ทำงานที่นั่นด้วยความถี่ 12 MHz และรอบการทำงานที่ 0.25 พัลส์นาฬิกาของขั้วบวกจะผ่านในรอบ Q1 ของ PIC ดังนั้นด้วยอะไรก็ตาม การเข้าถึงพอร์ต B ซึ่งเกิดขึ้นในรอบ Q2 ข้อมูล ADC จะพร้อม แกน PIC ทำงานที่ความถี่ 48 MHz ซึ่งได้รับผ่าน PLL จากคริสตัล 4 MHz คำสั่งคัดลอกจากรีจิสเตอร์ไปยังรีจิสเตอร์จะดำเนินการใน 2 รอบสัญญาณนาฬิกาหรือ 8 รอบ ดังนั้นข้อมูล ADC จึงสามารถเก็บไว้ในหน่วยความจำได้สูงสุด ความถี่ 6 MHz โดยใช้คำสั่ง MOVFF PORTB ต่อเนื่อง, คำสั่ง POSTINC0 หนึ่ง PIC18F2550 RAM Bank ขนาด 256 ไบต์ใช้สำหรับบัฟเฟอร์ข้อมูล

อัตราตัวอย่างที่ต่ำกว่าสามารถทำได้โดยการเพิ่มการหน่วงเวลาระหว่างคำสั่ง MOVFF เฟิร์มแวร์ใช้การซิงโครไนซ์ที่ง่ายที่สุดโดยพิจารณาจากขอบลบหรือบวกของสัญญาณอินพุต วงจรการรวบรวมข้อมูลลงในบัฟเฟอร์เริ่มต้นโดยคำสั่งจากพีซีผ่าน USB หลังจากนั้นจึงสามารถอ่านข้อมูลนี้ผ่าน USB ได้ เป็นผลให้พีซีได้รับตัวอย่าง 8 บิต 256 รายการซึ่งสามารถแสดงเป็นรูปภาพได้ วงจรอินพุตนั้นเรียบง่ายอย่างเหลือเชื่อ ตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าอินพุตทำขึ้นโดยไม่มีการจีบบนสวิตช์แบบหมุน น่าเสียดายที่เราไม่สามารถทราบวิธีถ่ายโอนตำแหน่งสวิตช์ไปยัง PIC ดังนั้นหน้ากราฟิกของออสซิลโลสโคปจึงมีเพียงค่าแรงดันไฟฟ้าในหน่วยสัมพัทธ์ - การแบ่งสเกล เครื่องขยายสัญญาณอินพุต (IC2B) ทำงานด้วยอัตราขยาย 10 เท่า ค่าชดเชยศูนย์ที่จำเป็นสำหรับ ADC (รับสัญญาณในช่วงตั้งแต่ Vcc - 2.41V ถึง Vcc - 1.41V) ได้มาจากแรงดันไฟฟ้าจากการอ้างอิงที่ตั้งโปรแกรมได้ เครื่องกำเนิดแรงดันไฟฟ้า PIC (CVREF IC1, R7, R9) และตัวหารจากแรงดันไฟฟ้าลบ (R6, R10, R8) เพราะ มีแอมพลิฟายเออร์ "พิเศษ" (IC2A) ในตัวเครื่อง op-amp ฉันใช้มันเป็นตัวติดตามแรงดันไบแอส

อย่าลืมเกี่ยวกับวงจรคาปาซิทีฟสำหรับการชดเชยความถี่ของความจุอินพุตของ op-amp และไดโอดจำกัดของคุณซึ่งขาดหายไปในแผนภาพ - คุณต้องเลือกความจุขนานกับตัวต้านทานตัวแบ่งและตัวต้านทาน R1 มิฉะนั้นลักษณะความถี่ของ วงจรอินพุตจะทำให้พาสแบนด์ทั้งหมดเสียหาย ด้วยกระแสตรงทุกอย่างทำได้ง่าย - ความต้านทานอินพุตของ op-amp และไดโอดแบบปิดนั้นมีลำดับความสำคัญสูงกว่าความต้านทานของตัวแบ่งดังนั้นจึงสามารถคำนวณตัวหารได้โดยไม่ต้องคำนึงถึงความต้านทานอินพุตของ op-amp . สำหรับกระแสสลับนั้นแตกต่างกัน - ความจุอินพุตของ op-amp และไดโอดนั้นมีจำนวนมากเมื่อเทียบกับความจุของตัวแบ่ง จากความต้านทานของตัวแบ่งและความจุอินพุตของ op-amp และไดโอดจะได้รับฟิลเตอร์พาสซีฟโลว์พาสซึ่งบิดเบือนสัญญาณอินพุต

ในการลดผลกระทบนี้ คุณต้องแน่ใจว่าความจุอินพุตของ op-amp และไดโอดจะน้อยกว่าความจุของตัวหารอย่างมาก ซึ่งสามารถทำได้โดยการสร้างตัวแบ่งคาปาซิทีฟขนานกับตัวต้านทาน เป็นการยากที่จะคำนวณตัวหารเช่นนี้เพราะว่า ไม่ทราบความจุอินพุตของวงจรและความจุการติดตั้ง มันง่ายกว่าที่จะหยิบมันขึ้นมา

วิธีการเลือกมีดังนี้:
1. วางตัวเก็บประจุที่มีความจุประมาณ 1,000 pF ขนานกับ R18
2. เลือกขีดจำกัดที่ละเอียดอ่อนที่สุด ใช้พัลส์สี่เหลี่ยมที่มีความถี่ 1 kHz และการแกว่งของการแบ่งสเกลหลายส่วนกับอินพุต และเลือกตัวเก็บประจุขนานกับ R1 เพื่อให้สี่เหลี่ยมบนหน้าจอดูเหมือนสี่เหลี่ยมโดยไม่มียอดเขาหรือหุบเขา ที่ด้านหน้า
3. ทำซ้ำการดำเนินการสำหรับแต่ละขีดจำกัดถัดไป โดยเลือกตัวเก็บประจุแบบขนานกับตัวต้านทานตัวแบ่งแต่ละตัวตามขีดจำกัด
4. ทำซ้ำขั้นตอนตั้งแต่ต้น และตรวจสอบให้แน่ใจว่าทุกอย่างเป็นไปตามขีดจำกัดทั้งหมด (ความจุของการติดตั้งตัวเก็บประจุอาจปรากฏขึ้น) และหากมีสิ่งผิดปกติ ให้ปรับความจุเล็กน้อย

ออปแอมป์นั้นเป็นอุปกรณ์อนาล็อก AD823 ส่วนที่แพงที่สุดของออสซิลโลสโคป :) แต่ย่านความถี่ 16 MHz ซึ่งก็ไม่เลวเลย และนี่ก็เป็นย่านอัจฉริยะวงแรกที่เจอในการขายปลีกด้วยเงินที่สมเหตุสมผล

แน่นอนว่า op-amp แบบคู่นี้สามารถแทนที่ได้โดยไม่ต้องดัดแปลงใดๆ เช่น LM2904 แต่คุณจะต้องจำกัดตัวเองอยู่แค่สัญญาณเสียงเท่านั้น จะรองรับได้ไม่เกิน 20-30 kHz

เช่น รูปร่างของสัญญาณสี่เหลี่ยมจะบิดเบี้ยวเล็กน้อย แต่ถ้าคุณจัดการค้นหาบางอย่างเช่น OPA2350 (38 MHz) ได้มันก็จะยอดเยี่ยมในทางตรงกันข้าม

แหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้าที่เป็นลบสำหรับ op-amp สร้างขึ้นโดยใช้ปั๊มชาร์จ ICL7660 ที่รู้จักกันดี การเดินสายขั้นต่ำและไม่มีตัวเหนี่ยวนำ แน่นอนว่ากระแสไฟขาออกคือ -5 V ซึ่งมีขนาดเล็ก แต่เราไม่ต้องการอะไรมาก วงจรกำลังของชิ้นส่วนอะนาล็อกถูกแยกออกจากสัญญาณรบกวนดิจิตอลโดยการเหนี่ยวนำและความจุ (L2, L3, C5, C6) ตัวเหนี่ยวนำมีค่าระบุอยู่ที่ 180 uH ดังนั้นฉันจึงติดตั้งมัน ไม่มีการรบกวนพลังงานแม้ในขีดจำกัดที่ละเอียดอ่อนที่สุด เฟิร์มแวร์ PIC ถูกอัปโหลดผ่าน USB โดยใช้โปรแกรมโหลดบูตซึ่งอยู่ที่ 0 ในหน่วยความจำโปรแกรม และจะเริ่มทำงานหากคุณกดปุ่ม S2 ค้างไว้เมื่อเปิดเครื่อง ดังนั้นก่อนที่จะกระพริบ PIC ให้อัปโหลด bootloader ที่นั่นก่อน - การเปลี่ยนเฟิร์มแวร์จะง่ายกว่า
แหล่งที่มาของไดรเวอร์ออสซิลโลสโคปสำหรับเคอร์เนล 2.6.X อยู่ในไฟล์เก็บถาวรพร้อมเฟิร์มแวร์ นอกจากนี้ยังมีคอนโซลยูทิลิตี้สำหรับตรวจสอบการทำงานของออสซิลโลสโคป ซอร์สโค้ดของมันคุ้มค่าที่จะดูเพื่อหาวิธีสื่อสารกับออสซิลโลสโคปหากคุณต้องการเขียนซอฟต์แวร์ของคุณเอง
โปรแกรมสำหรับคอมพิวเตอร์นั้นเรียบง่ายและนักพรตโดยมีลักษณะแสดงในรูปที่ 2 และ 3 เชื่อมต่อออสซิลโลสโคปกับ USB และเปิด qoscilloscope ต้องใช้ QT4

สิ่งที่แนบมาด้วยคือไฟล์ทั้งหมดสำหรับโครงการ

เป็นเรื่องยากสำหรับนักวิทยุสมัครเล่นที่จะจินตนาการถึงห้องปฏิบัติการของเขาโดยไม่มีเครื่องมือวัดที่สำคัญเช่นออสซิลโลสโคป และแน่นอนว่าหากไม่มีเครื่องมือพิเศษที่ช่วยให้คุณวิเคราะห์และวัดสัญญาณที่ทำหน้าที่ในวงจรการซ่อมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัยที่สุดก็เป็นไปไม่ได้

ในทางกลับกัน ราคาของอุปกรณ์เหล่านี้มักจะเกินความสามารถด้านงบประมาณของผู้บริโภคทั่วไป ซึ่งบังคับให้เขามองหาทางเลือกอื่นหรือสร้างออสซิลโลสโคปด้วยมือของเขาเอง

ทางเลือกในการแก้ปัญหา

คุณสามารถหลีกเลี่ยงการซื้อผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ราคาแพงได้ในกรณีต่อไปนี้:

การใช้การ์ดเสียงในตัว (SC) ในพีซีหรือแล็ปท็อปเพื่อวัตถุประสงค์เหล่านี้
สร้างออสซิลโลสโคป USB ด้วยมือของคุณเอง
การปรับแต่งแท็บเล็ตธรรมดา

แต่ละตัวเลือกที่ระบุไว้ข้างต้นซึ่งอนุญาตให้คุณสร้างออสซิลโลสโคปด้วยมือของคุณเองนั้นไม่สามารถใช้งานได้เสมอไป หากต้องการทำงานร่วมกับกล่องรับสัญญาณและโมดูลที่ประกอบแยกจากกันอย่างสมบูรณ์ ต้องเป็นไปตามข้อกำหนดเบื้องต้นต่อไปนี้:

การยอมรับข้อจำกัดบางประการของสัญญาณที่วัดได้ (เช่น ตามความถี่)
มีประสบการณ์ในการจัดการวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อน
ความเป็นไปได้ในการปรับเปลี่ยนแท็บเล็ต

ดังนั้นโดยเฉพาะออสซิลโลสโคปจากการ์ดเสียงไม่อนุญาตให้ทำการวัดกระบวนการออสซิลโลสโคปที่มีความถี่นอกช่วงการทำงาน (20 Hz-20 kHz) และในการสร้างกล่องแปลงสัญญาณ USB สำหรับพีซี คุณจะต้องมีประสบการณ์ในการประกอบและกำหนดค่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อน (เช่น เมื่อเชื่อมต่อกับแท็บเล็ตทั่วไป)

ใส่ใจ!ตัวเลือกในการสร้างออสซิลโลสโคปจากแล็ปท็อปหรือแท็บเล็ตโดยใช้วิธีที่ง่ายที่สุดนั้นเกิดขึ้นที่กรณีแรกซึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้เบรกเกอร์ในตัว

มาดูกันว่าแต่ละวิธีข้างต้นถูกนำไปใช้ในทางปฏิบัติอย่างไร

การใช้ PO

หากต้องการใช้วิธีการรับภาพนี้ คุณจะต้องสร้างไฟล์แนบขนาดเล็ก ซึ่งประกอบด้วยชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์เพียงไม่กี่ชิ้นที่ทุกคนสามารถเข้าถึงได้ แผนภาพของมันสามารถพบได้ในภาพด้านล่าง

วัตถุประสงค์หลักของห่วงโซ่อิเล็กทรอนิกส์คือเพื่อให้แน่ใจว่าสัญญาณภายนอกที่ศึกษาไปยังอินพุตของการ์ดเสียงในตัวอย่างปลอดภัยซึ่งมีตัวแปลงแอนะล็อกเป็นดิจิทัล "ของตัวเอง" (ADC) ไดโอดเซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้ในนั้นรับประกันว่าแอมพลิจูดของสัญญาณถูกจำกัดไว้ที่ระดับไม่เกิน 2 โวลต์และตัวแบ่งที่ทำจากตัวต้านทานที่เชื่อมต่อเป็นอนุกรมช่วยให้สามารถจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่มีค่าแอมพลิจูดสูงให้กับอินพุตได้

ลวดที่มีปลั๊กขนาด 3.5 มม. ที่ปลายคู่จะถูกบัดกรีเข้ากับบอร์ดโดยมีตัวต้านทานและไดโอดที่ด้านเอาต์พุต ซึ่งเสียบเข้าไปในซ็อกเก็ต ZK ภายใต้ชื่อ "อินพุตเชิงเส้น" สัญญาณที่กำลังศึกษาจะถูกส่งไปยังขั้วอินพุท

สำคัญ!ความยาวของสายเชื่อมต่อควรสั้นที่สุดเท่าที่จะทำได้เพื่อให้แน่ใจว่าสัญญาณมีการบิดเบือนน้อยที่สุดในระดับที่วัดได้ต่ำมาก ขอแนะนำให้ใช้ลวดสองแกนในเปียทองแดง (หน้าจอ) เป็นขั้วต่อ

แม้ว่าความถี่ที่ส่งผ่านโดยตัวจำกัดดังกล่าวจะอยู่ในช่วงความถี่ต่ำ แต่ข้อควรระวังนี้จะช่วยปรับปรุงคุณภาพของการส่งสัญญาณ

โปรแกรมรับออสซิลโลแกรม

นอกจากอุปกรณ์ทางเทคนิคแล้ว ก่อนเริ่มการวัด ควรเตรียมอุปกรณ์ให้เหมาะสมก่อน ซอฟต์แวร์(ซอฟต์แวร์). ซึ่งหมายความว่าคุณต้องติดตั้งหนึ่งในยูทิลิตี้ที่ออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อรับภาพออสซิลโลแกรมบนพีซีของคุณ

ดังนั้นในเวลาเพียงหนึ่งชั่วโมงหรือน้อยกว่านั้นจึงเป็นไปได้ที่จะสร้างเงื่อนไขสำหรับการศึกษาและวิเคราะห์สัญญาณไฟฟ้าโดยใช้พีซีที่อยู่กับที่ (แล็ปท็อป)

การสิ้นสุดของแท็บเล็ต

การใช้แผนที่ในตัว

ในการปรับแท็บเล็ตทั่วไปสำหรับการบันทึกออสซิลโลแกรมคุณสามารถใช้วิธีการเชื่อมต่อกับอินเทอร์เฟซเสียงที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ ในกรณีนี้ อาจเกิดปัญหาบางประการได้ เนื่องจากแท็บเล็ตไม่มีอินพุตเชิงเส้นแบบแยกสำหรับไมโครโฟน

ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้ดังนี้:

คุณต้องนำชุดหูฟังออกจากโทรศัพท์ ซึ่งควรมีไมโครโฟนในตัว
จากนั้นคุณควรชี้แจงการเดินสาย (pinout) ของขั้วต่ออินพุตบนแท็บเล็ตที่ใช้เชื่อมต่อและเปรียบเทียบกับหน้าสัมผัสที่เกี่ยวข้องบนปลั๊กชุดหูฟัง
หากตรงกัน คุณสามารถเชื่อมต่อแหล่งสัญญาณแทนไมโครโฟนได้อย่างปลอดภัย โดยใช้สิ่งที่แนบมากับไดโอดและตัวต้านทานที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้
สุดท้ายนี้ สิ่งที่คุณต้องทำคือติดตั้งมันลงบนแท็บเล็ตของคุณ โปรแกรมพิเศษสามารถวิเคราะห์สัญญาณที่อินพุตไมโครโฟนและแสดงกราฟบนหน้าจอได้

ข้อดีของวิธีการเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์นี้คือใช้งานง่ายและมีต้นทุนต่ำ ข้อเสียรวมถึงช่วงความถี่ที่วัดได้น้อยรวมถึงการขาดการรับประกันความปลอดภัย 100% สำหรับแท็บเล็ต

ข้อบกพร่องเหล่านี้สามารถแก้ไขได้ด้วยการใช้กล่องรับสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์แบบพิเศษที่เชื่อมต่อผ่านโมดูล Bluetooth หรือผ่านช่องสัญญาณ Wi-Fi

เอกสารแนบแบบโฮมเมดสำหรับโมดูล Bluetooth

การเชื่อมต่อผ่าน Bluetooth ดำเนินการโดยใช้อุปกรณ์แยกต่างหากซึ่งเป็นกล่องรับสัญญาณที่มีไมโครคอนโทรลเลอร์ ADC อยู่ภายใน ด้วยการใช้ช่องทางการประมวลผลข้อมูลที่เป็นอิสระ ทำให้สามารถขยายแบนด์วิดท์ของความถี่ที่ส่งเป็น 1 MHz ได้ ในกรณีนี้ค่าสัญญาณอินพุตสามารถสูงถึง 10 โวลต์

ข้อมูลเพิ่มเติมระยะการดำเนินการของสิ่งที่แนบมาที่สร้างขึ้นเองนั้นสามารถเข้าถึงได้ถึง 10 เมตร

อย่างไรก็ตามไม่ใช่ทุกคนที่สามารถประกอบอุปกรณ์แปลงดังกล่าวที่บ้านได้ซึ่งจะจำกัดขอบเขตของผู้ใช้อย่างมาก สำหรับใครที่ยังไม่พร้อมที่จะทำ set-top box ของตัวเองก็มีตัวเลือกในการซื้อผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปซึ่งมีขายฟรีมาตั้งแต่ปี 2010

ลักษณะข้างต้นอาจเหมาะกับช่างประจำบ้านที่ซ่อมอุปกรณ์ความถี่ต่ำที่ไม่ซับซ้อนมาก สำหรับการดำเนินการซ่อมแซมที่ใช้แรงงานเข้มข้นมากขึ้น อาจจำเป็นต้องใช้ตัวแปลงมืออาชีพที่มีแบนด์วิธสูงถึง 100 MHz ความสามารถเหล่านี้สามารถให้บริการได้จากช่องสัญญาณ Wi-Fi เนื่องจากความเร็วของโปรโตคอลการแลกเปลี่ยนข้อมูลในกรณีนี้จะสูงกว่าใน Bluetooth อย่างไม่มีใครเทียบได้

ออสซิลโลสโคปรับสัญญาณพร้อมการรับส่งข้อมูลผ่าน Wi-Fi

ตัวเลือกในการส่งข้อมูลดิจิทัลโดยใช้โปรโตคอลนี้ช่วยเพิ่มปริมาณงานของอุปกรณ์ตรวจวัดได้อย่างมาก กล่องแปลงสัญญาณที่ทำงานบนหลักการนี้และจำหน่ายได้อย่างอิสระนั้นไม่ได้ด้อยกว่าในลักษณะเฉพาะของออสซิลโลสโคปแบบคลาสสิกบางตัวอย่าง อย่างไรก็ตาม ต้นทุนของพวกเขายังห่างไกลจากการที่ผู้ใช้ที่มีรายได้เฉลี่ยยอมรับได้

โดยสรุป เราทราบว่าเมื่อคำนึงถึงข้อจำกัดข้างต้นแล้ว ตัวเลือกการเชื่อมต่อ Wi-Fi ยังเหมาะสำหรับผู้ใช้จำนวนจำกัดอีกด้วย สำหรับผู้ที่ตัดสินใจละทิ้งวิธีนี้ เราขอแนะนำให้คุณลองประกอบออสซิลโลสโคปแบบดิจิทัลที่มีคุณสมบัติเหมือนกัน แต่โดยการเชื่อมต่อกับอินพุต USB

ตัวเลือกนี้ยังใช้งานได้ยากมากดังนั้นสำหรับผู้ที่ไม่มั่นใจในความสามารถของตนเองอย่างสมบูรณ์ก็ควรซื้อกล่องรับสัญญาณ USB สำเร็จรูปที่มีจำหน่ายในท้องตลาด

วีดีโอ

เทคโนโลยีไม่ได้หยุดนิ่ง และการตามให้ทันไม่ใช่เรื่องง่ายเสมอไป มีผลิตภัณฑ์ใหม่ที่ฉันอยากจะเข้าใจในรายละเอียดมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเครื่องมือต่างๆ ที่ช่วยให้คุณสามารถประกอบอุปกรณ์ง่ายๆ แทบทุกชนิดทีละขั้นตอน ตอนนี้พวกเขารวมบอร์ด Arduino เข้ากับโคลน คอมพิวเตอร์ไมโครโปรเซสเซอร์ของจีน และโซลูชันสำเร็จรูปที่มาพร้อมกับซอฟต์แวร์บนบอร์ด

อย่างไรก็ตาม ในการทำงานกับผลิตภัณฑ์ใหม่ที่น่าสนใจทั้งหมดที่ระบุไว้ข้างต้น ตลอดจนการซ่อมแซมอุปกรณ์ดิจิทัล จำเป็นต้องใช้เครื่องมือราคาแพงและมีความแม่นยำสูง ในบรรดาอุปกรณ์ดังกล่าว ได้แก่ ออสซิลโลสโคปซึ่งช่วยให้คุณอ่านการอ่านความถี่และทำการวินิจฉัยได้ บ่อยครั้งที่ราคาค่อนข้างสูงและผู้ทดลองมือใหม่ไม่สามารถซื้อสินค้าราคาแพงเช่นนี้ได้ นี่คือที่มาของการแก้ปัญหาซึ่งปรากฏในฟอรัมวิทยุสมัครเล่นหลายแห่งเกือบจะในทันทีหลังจากการปรากฏตัวของแท็บเล็ตบนระบบ Android สิ่งสำคัญคือการสร้างออสซิลโลสโคปจากแท็บเล็ตด้วยต้นทุนที่ต่ำที่สุด โดยไม่ต้องทำการดัดแปลงหรือดัดแปลงอุปกรณ์ของคุณ และยังช่วยลดความเสี่ยงที่จะเกิดความเสียหายอีกด้วย

ออสซิลโลสโคปคืออะไร

ออสซิลโลสโคปซึ่งเป็นอุปกรณ์สำหรับวัดและตรวจสอบความผันผวนของความถี่ในเครือข่ายไฟฟ้าเป็นที่รู้จักมาตั้งแต่กลางศตวรรษที่ผ่านมา ห้องปฏิบัติการทางการศึกษาและวิชาชีพทั้งหมดติดตั้งอุปกรณ์เหล่านี้เนื่องจากสามารถตรวจจับความผิดปกติบางอย่างหรือปรับแต่งอุปกรณ์ได้โดยใช้ความช่วยเหลือเท่านั้น สามารถแสดงข้อมูลได้ทั้งบนหน้าจอและบนเทปกระดาษ การอ่านช่วยให้คุณเห็นรูปร่างของสัญญาณ คำนวณความถี่และความเข้มของสัญญาณ และผลที่ได้คือกำหนดแหล่งที่มาของสัญญาณที่ปรากฏ ออสซิลโลสโคปสมัยใหม่ช่วยให้คุณสามารถวาดกราฟความถี่สีสามมิติได้ วันนี้เราจะเน้นไปที่ออสซิลโลสโคปแบบสองช่องสัญญาณมาตรฐานเวอร์ชันเรียบง่าย และนำไปใช้โดยใช้อุปกรณ์แนบกับสมาร์ทโฟนหรือแท็บเล็ตและซอฟต์แวร์ที่เกี่ยวข้อง

วิธีที่ง่ายที่สุดในการสร้างพ็อกเก็ตออสซิลโลสโคป

หากความถี่ที่วัดได้อยู่ในช่วงความถี่ที่หูมนุษย์ได้ยินและระดับสัญญาณไม่เกินระดับไมโครโฟนมาตรฐาน คุณสามารถประกอบออสซิลโลสโคปจากแท็บเล็ต Android ด้วยมือของคุณเองโดยไม่ต้องมีโมดูลเพิ่มเติม ในการทำเช่นนี้ก็เพียงพอที่จะถอดชุดหูฟังที่ต้องมีไมโครโฟนออก หากคุณไม่มีชุดหูฟังที่เหมาะสม คุณจะต้องซื้อปลั๊กเสียงขนาด 3.5 มม. ที่มีพินสี่พิน ก่อนที่จะบัดกรีโพรบ ให้ตรวจสอบพินของขั้วต่ออุปกรณ์ของคุณก่อน เนื่องจากมีสองประเภท ต้องเชื่อมต่อโพรบเข้ากับพินที่สอดคล้องกับการเชื่อมต่อไมโครโฟนบนอุปกรณ์ของคุณ

ถัดไปคุณควรดาวน์โหลดซอฟต์แวร์จาก Market ที่สามารถวัดความถี่ที่อินพุตไมโครโฟนและวาดกราฟตามสัญญาณที่ได้รับ มีตัวเลือกดังกล่าวค่อนข้างมาก ดังนั้นหากต้องการก็จะมีให้เลือกมากมาย ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น แท็บเล็ตไม่จำเป็นต้องได้รับการออกแบบใหม่ ออสซิลโลสโคปจะพร้อมใช้งานทันทีหลังจากปรับเทียบแอปพลิเคชัน

ข้อดีและข้อเสียของโครงการข้างต้น

ข้อดีของโซลูชันนี้รวมถึงความเรียบง่ายและต้นทุนการประกอบต่ำอย่างแน่นอน ชุดหูฟังเก่าหรือตัวเชื่อมต่อใหม่ไม่มีค่าใช้จ่ายใด ๆ และใช้เวลาเพียงไม่กี่นาที

แต่โครงการนี้มีตัวเลข ข้อบกพร่องที่สำคัญกล่าวคือ:

ช่วงความถี่ที่วัดได้น้อย (ขึ้นอยู่กับคุณภาพของเส้นทางเสียงของอุปกรณ์ โดยมีช่วงตั้งแต่ 30 Hz ถึง 15 kHz)
ขาดการป้องกันสำหรับแท็บเล็ตหรือสมาร์ทโฟน (หากคุณเชื่อมต่อโพรบกับบริเวณของวงจรที่มีไฟฟ้าแรงสูงโดยไม่ได้ตั้งใจ คุณสามารถเผาไมโครวงจรที่รับผิดชอบในการประมวลผลสัญญาณเสียงบนอุปกรณ์ของคุณอย่างดีที่สุด และที่แย่ที่สุดคือปิดการใช้งานสมาร์ทโฟนของคุณโดยสมบูรณ์ หรือแท็บเล็ต)
บนอุปกรณ์ราคาถูกมากมีข้อผิดพลาดสำคัญในการวัดสัญญาณถึง 10-15 เปอร์เซ็นต์ สำหรับการปรับแต่งอุปกรณ์อย่างแม่นยำ ตัวเลขดังกล่าวไม่เป็นที่ยอมรับ

การดำเนินการป้องกัน การป้องกันสัญญาณ และการลดข้อผิดพลาด

เพื่อปกป้องอุปกรณ์ของคุณบางส่วนจากความล้มเหลวที่อาจเกิดขึ้น รวมถึงรักษาเสถียรภาพของสัญญาณและขยายช่วงแรงดันไฟฟ้าอินพุต คุณสามารถใช้วงจรออสซิลโลสโคปอย่างง่ายสำหรับแท็บเล็ตซึ่งใช้มาเป็นเวลานานในการประกอบอุปกรณ์สำหรับ คอมพิวเตอร์. ใช้ส่วนประกอบราคาถูก รวมถึงซีเนอร์ไดโอด KS119A และตัวต้านทาน 10 และ 100 kOhm สองตัว ซีเนอร์ไดโอดและตัวต้านทานตัวแรกเชื่อมต่อแบบขนาน และตัวต้านทานตัวที่สองที่ทรงพลังกว่าจะใช้ที่อินพุตของวงจรเพื่อขยายช่วงแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่เป็นไปได้ เป็นผลให้เสียงรบกวนจำนวนมากหายไปและแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นเป็น 12 V

แน่นอนว่าควรคำนึงว่าออสซิลโลสโคปจากแท็บเล็ตใช้งานได้กับพัลส์เสียงเป็นหลัก ดังนั้นจึงควรดูแลการป้องกันคุณภาพสูงทั้งตัววงจรและโพรบ หากต้องการ คำแนะนำโดยละเอียดคำแนะนำในการประกอบวงจรนี้สามารถพบได้ในฟอรัมเฉพาะเรื่อง

ซอฟต์แวร์

หากต้องการทำงานกับโครงร่างดังกล่าว คุณต้องมีโปรแกรมที่สามารถวาดกราฟตามข้อมูลที่เข้ามา สัญญาณเสียง- การค้นหาในตลาดไม่ใช่เรื่องยาก มีตัวเลือกมากมาย เกือบทั้งหมดต้องมีการสอบเทียบเพิ่มเติม ดังนั้นคุณจึงสามารถบรรลุความแม่นยำสูงสุดที่เป็นไปได้และสร้างออสซิลโลสโคประดับมืออาชีพจากแท็บเล็ต มิฉะนั้น โปรแกรมเหล่านี้จะทำหน้าที่เดียวกัน ดังนั้นตัวเลือกสุดท้ายจึงขึ้นอยู่กับฟังก์ชันที่จำเป็นและความสะดวกในการใช้งาน

กล่องรับสัญญาณแบบโฮมเมดพร้อมโมดูล Bluetooth

หากจำเป็นต้องใช้ช่วงความถี่ที่กว้างขึ้น ตัวเลือกข้างต้นจะไม่ทำงาน ตัวเลือกใหม่มาเพื่อช่วยเหลือ - อุปกรณ์แยกต่างหากซึ่งเป็นกล่องรับสัญญาณที่มีตัวแปลงแอนะล็อกเป็นดิจิทัลที่ให้การส่งสัญญาณในรูปแบบดิจิทัล ในกรณีนี้ จะไม่มีการใช้เส้นทางเสียงของสมาร์ทโฟนหรือแท็บเล็ตอีกต่อไป ซึ่งหมายความว่าสามารถบรรลุความแม่นยำในการวัดที่สูงขึ้นได้ ในความเป็นจริง ในขั้นตอนนี้เป็นเพียงจอแสดงผลแบบพกพา และข้อมูลทั้งหมดจะถูกรวบรวมโดยอุปกรณ์แยกต่างหาก

คุณสามารถประกอบออสซิลโลสโคปจากแท็บเล็ต Android พร้อมโมดูลไร้สายได้ด้วยตัวเอง มีตัวอย่างบนเครือข่ายที่มีการนำอุปกรณ์ที่คล้ายกันไปใช้ในปี 2010 โดยใช้ตัวแปลงแอนะล็อกเป็นดิจิทัลแบบสองช่องสัญญาณโดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC33FJ16GS504 และโมดูล Bluetooth LMX9838 ทำหน้าที่เป็นเครื่องส่งสัญญาณ อุปกรณ์นี้ใช้งานได้ค่อนข้างดี แต่ประกอบยากดังนั้นสำหรับผู้เริ่มต้นจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะทำ แต่หากต้องการการค้นหาโครงการที่คล้ายกันในฟอรัมวิทยุสมัครเล่นเดียวกันก็ไม่ใช่ปัญหา

กล่องรับสัญญาณสำเร็จรูปพร้อมบลูทูธ

วิศวกรไม่ได้หลับใหล และนอกเหนือจากงานหัตถกรรมแล้ว ยังมีกล่องรับสัญญาณจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ ที่ปรากฏในร้านค้าที่ทำหน้าที่ของออสซิลโลสโคปและส่งสัญญาณผ่านช่อง Bluetooth ไปยังสมาร์ทโฟนหรือแท็บเล็ต ออสซิลโลสโคปที่ติดอยู่กับแท็บเล็ตที่เชื่อมต่อผ่าน Bluetooth มักมีลักษณะสำคัญดังต่อไปนี้:

ขีดจำกัดความถี่ที่วัดได้: 1 MHz
แรงดันไฟฟ้าของโพรบ: สูงสุด 10 V
ระยะ: ประมาณ 10 ม.

คุณลักษณะเหล่านี้ค่อนข้างเพียงพอสำหรับการใช้งานในชีวิตประจำวัน แต่ในกิจกรรมระดับมืออาชีพ บางครั้งกรณีเกิดขึ้นเมื่อขาดช่วงนี้อย่างมาก และการนำช่วงที่ใหญ่กว่านี้ไปใช้โปรโตคอล Bluetooth ที่ช้านั้นไม่ใช่เรื่องสมจริง ในสถานการณ์เช่นนี้จะมีทางออกอย่างไร?

ออสซิลโลสโคปรับสัญญาณพร้อมการรับส่งข้อมูลผ่าน Wi-Fi

ตัวเลือกการถ่ายโอนข้อมูลนี้จะขยายขีดความสามารถของอุปกรณ์ตรวจวัดอย่างมาก ขณะนี้ตลาดออสซิลโลสโคปที่มีการแลกเปลี่ยนข้อมูลประเภทนี้ระหว่างกล่องรับสัญญาณและแท็บเล็ตกำลังได้รับแรงผลักดันจากความต้องการ ออสซิลโลสโคปดังกล่าวไม่ได้ด้อยกว่ามืออาชีพเนื่องจากโดยไม่ชักช้าพวกมันจะส่งข้อมูลที่วัดได้ไปยังแท็บเล็ตซึ่งจะแสดงทันทีในรูปแบบของกราฟบนหน้าจอ

การควบคุมดำเนินการผ่านเมนูที่เรียบง่ายและใช้งานง่าย ซึ่งคัดลอกการตั้งค่าของอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการทั่วไป นอกจากนี้ อุปกรณ์ดังกล่าวยังช่วยให้คุณบันทึกหรือถ่ายทอดทุกสิ่งที่เกิดขึ้นบนหน้าจอแบบเรียลไทม์ ซึ่งอาจเป็นตัวช่วยที่ขาดไม่ได้หากคุณต้องการขอคำแนะนำจากช่างเทคนิคที่มีประสบการณ์มากกว่าซึ่งอยู่ในสถานที่อื่น

ลักษณะของออสซิลโลสโคปสำหรับติดด้วย การเชื่อมต่อ Wi-Fiเพิ่มขึ้นหลายครั้งเมื่อเทียบกับเวอร์ชันก่อนหน้า ออสซิลโลสโคปดังกล่าวมีช่วงการวัดสูงถึง 50 MHz และสามารถแก้ไขได้โดยใช้อะแดปเตอร์ที่หลากหลาย มักจะมีแบตเตอรี่สำหรับ แหล่งจ่ายไฟอัตโนมัติเพื่อที่จะขนถ่ายให้มากที่สุด ที่ทำงานจากสายไฟที่ไม่จำเป็น

อุปกรณ์เสริมออสซิลโลสโคปรุ่นใหม่แบบโฮมเมด

แน่นอนว่าในฟอรัมมีแนวคิดต่าง ๆ มากมายด้วยความช่วยเหลือซึ่งผู้ที่ชื่นชอบพยายามเติมเต็มความฝันอันยาวนานของพวกเขา - เพื่อประกอบออสซิลโลสโคปอย่างอิสระจากแท็บเล็ต Android พร้อมช่อง Wi-Fi บางรุ่นประสบความสำเร็จ แต่บางรุ่นไม่สำเร็จ ตอนนี้ก็ขึ้นอยู่กับคุณแล้วที่จะตัดสินใจว่าจะลองเสี่ยงโชคและประหยัดเงินสักสองสามดอลลาร์ด้วยการประกอบอุปกรณ์ด้วยตัวเองหรือจะซื้อเวอร์ชันสำเร็จรูปหรือไม่ หากคุณไม่มั่นใจในความสามารถของตัวเองก็ไม่ควรเสี่ยงเพื่อไม่ให้เสียใจกับเงินที่เสียไปในภายหลัง

หรือยินดีต้อนรับสู่หนึ่งในชุมชนนักวิทยุสมัครเล่นที่พวกเขาสามารถให้คำแนะนำที่เป็นประโยชน์แก่คุณได้ บางทีในภายหลังอาจเป็นไปตามแผนของคุณที่ผู้เริ่มต้นจะประกอบออสซิลโลสโคปตัวแรก

ซอฟต์แวร์กล่องรับสัญญาณ

บ่อยครั้งพร้อมกับออสซิลโลสโคปแบบเซ็ตท็อปที่ซื้อมามีดิสก์พร้อมโปรแกรมที่สามารถติดตั้งบนแท็บเล็ตหรือสมาร์ทโฟนของคุณได้ หากดิสก์ดังกล่าวไม่รวมอยู่ในแพ็คเกจให้ศึกษาคำแนะนำสำหรับอุปกรณ์อย่างละเอียด - ส่วนใหญ่แล้วจะมีชื่อของโปรแกรมที่เข้ากันได้กับกล่องแปลงสัญญาณและอยู่ในที่เก็บแอปพลิเคชัน

นอกจากนี้ อุปกรณ์เหล่านี้บางส่วนสามารถทำงานได้ไม่เพียงแต่กับอุปกรณ์ที่ควบคุมเท่านั้น ระบบปฏิบัติการ"Android" แต่ยังมีอุปกรณ์ "Apple" ที่มีราคาแพงกว่าด้วย ในกรณีนี้โปรแกรมจะอยู่ใน AppStore แน่นอนเนื่องจากไม่มีตัวเลือกการติดตั้งอื่น หลังจากสร้างออสซิลโลสโคปจากแท็บเล็ตแล้วอย่าลืมตรวจสอบความถูกต้องของการอ่านและปรับเทียบอุปกรณ์หากจำเป็น

ออสซิลโลสโคป USB

หากคุณไม่มีอุปกรณ์พกพา เช่น แท็บเล็ต แต่มีแล็ปท็อปหรือคอมพิวเตอร์ ไม่ต้องกังวล คุณสามารถสร้างสิ่งที่ยอดเยี่ยมจากพวกเขาได้ ตัวเลือกที่ง่ายที่สุดคือการเชื่อมต่อโพรบเข้ากับอินพุตไมโครโฟนของคอมพิวเตอร์โดยใช้หลักการเดียวกับที่อธิบายไว้ตอนต้นของบทความ

อย่างไรก็ตาม ด้วยข้อจำกัด ตัวเลือกนี้อาจไม่เหมาะสำหรับทุกคน ในกรณีนี้สามารถใช้ออสซิลโลสโคป USB ซึ่งจะมีคุณสมบัติเช่นเดียวกับกล่องรับสัญญาณที่มีการส่งสัญญาณผ่าน Wi-Fi เป็นที่น่าสังเกตว่าบางครั้งอุปกรณ์ดังกล่าวใช้งานได้กับแท็บเล็ตบางรุ่นที่รองรับเทคโนโลยีการเชื่อมต่อ อุปกรณ์ภายนอกโอทีจี แน่นอนว่าพวกเขากำลังพยายามสร้างออสซิลโลสโคป USB ด้วยตัวเองและค่อนข้างประสบความสำเร็จ อย่างน้อยก็มีหัวข้อจำนวนมากในฟอรัมสำหรับงานฝีมือนี้

ด้านล่างนี้เป็นโครงการออสซิลโลสโคป USB ที่คุณสามารถประกอบด้วยมือของคุณเอง ความสามารถของออสซิลโลสโคป USB นั้นน้อยมาก แต่สำหรับงานวิทยุสมัครเล่นหลายอย่างก็ทำได้ดี นอกจากนี้วงจรของออสซิลโลสโคป USB นี้สามารถใช้เป็นพื้นฐานในการสร้างวงจรที่ร้ายแรงยิ่งขึ้นได้ วงจรนี้ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ Atmel Tiny45

ออสซิลโลสโคปมีอินพุตแบบอะนาล็อก 2 ช่องและใช้พลังงานจากอินเทอร์เฟซ USB อินพุตหนึ่งถูกเปิดใช้งานผ่านโพเทนชิออมิเตอร์ซึ่งช่วยให้คุณลดระดับสัญญาณอินพุตได้

ซอฟต์แวร์สำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์ Tiny45 เขียนด้วยภาษา C และคอมไพล์โดยใช้ V-USB ที่พัฒนาโดย Obdev ซึ่งใช้อุปกรณ์ HID บนฝั่งไมโครคอนโทรลเลอร์
วงจรไม่ได้ใช้ควอตซ์ภายนอก แต่ใช้ความถี่ USB 16.5 MHz ในซอฟต์แวร์ โดยปกติแล้ว คุณไม่ควรคาดหวังการสุ่มตัวอย่าง 1Gs/s จากโครงร่างนี้

ออสซิลโลสโคปทำงานผ่าน USB ผ่านโหมด HID ซึ่งไม่จำเป็นต้องติดตั้งไดรเวอร์พิเศษใดๆ ซอฟต์แวร์ Windows เขียนโดยใช้ .NET C# การใช้ซอร์สโค้ดโปรแกรมของฉันเป็นพื้นฐาน คุณสามารถขยายซอฟต์แวร์ได้ตามที่คุณต้องการ

แผนภาพวงจรของออสซิลโลสโคป USB นั้นง่ายมาก!

รายการองค์ประกอบรังสีที่ใช้แล้ว:
1 LED (มี)
ตัวต้านทาน LED 1 ตัว, 220 ถึง 470 โอห์ม
ตัวต้านทาน 2 x 68 โอห์มสำหรับ USB D+ และ D-lines
ตัวต้านทาน 1 x 1.5K สำหรับการตรวจจับอุปกรณ์ USB
ไดโอดซีเนอร์ 3.6V 2 ตัวสำหรับการปรับระดับ USB
ตัวเก็บประจุ 2 ตัว 100nF และ 47uF
ตัวเก็บประจุตัวกรอง 2 ตัวบนอินพุตแบบอะนาล็อก (ตั้งแต่ 10nF ถึง 470nF) สามารถทำได้หากไม่มี
โพเทนชิโอมิเตอร์ 1 หรือ 2 ตัวบนอินพุตแบบอะนาล็อก เพื่อลดระดับแรงดันไฟฟ้าอินพุต (หากจำเป็น)
1 พอร์ตยูเอสบี
ไมโครคอนโทรลเลอร์ Atmel Tiny45-20 จำนวน 1 ตัว

รายชื่อธาตุกัมมันตภาพรังสี

การกำหนด	พิมพ์	นิกาย	ปริมาณ	บันทึก	สมุดบันทึกของฉัน
	MK AVR 8 บิต	เอทีนี่45	1		ไปยังสมุดบันทึก
D1, D2	ซีเนอร์ไดโอด	BZX84C3V6	2	3.6V	ไปยังสมุดบันทึก
ค1, ค3, ค4	ตัวเก็บประจุ	100 nF	3		ไปยังสมุดบันทึก
ค2	ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า	47 ไมโครฟ	1		ไปยังสมุดบันทึก
R1, R5	ตัวต้านทาน	68 โอห์ม	2		ไปยังสมุดบันทึก
R2	ตัวต้านทาน	330 โอห์ม	1		ไปยังสมุดบันทึก
R3	ตัวต้านทาน	2.2 โอห์ม	1		ไปยังสมุดบันทึก
หม้อ	ตัวต้านทานทริมเมอร์		1		ไปยังสมุดบันทึก
ป1	ตัวเชื่อมต่อ		1		ไปยังสมุดบันทึก
X2	ขั้วต่อ USB		1		ไปยังสมุดบันทึก
นำ	นำ	ใดๆ	1

วิธีทำออสซิลโลสโคปแบบดิจิทัลจากคอมพิวเตอร์ด้วยมือของคุณเอง?

ทุ่มเทให้กับการเริ่มต้นนักวิทยุสมัครเล่น!

วิธีประกอบอะแดปเตอร์ที่ง่ายที่สุดสำหรับซอฟต์แวร์ออสซิลโลสโคปเสมือน เหมาะสำหรับใช้ในการซ่อมแซมและกำหนดค่าอุปกรณ์เครื่องเสียง https://site/

บทความนี้ยังพูดถึงวิธีที่คุณสามารถวัดอิมพีแดนซ์อินพุตและเอาต์พุต และวิธีการคำนวณตัวลดทอนสำหรับออสซิลโลสโคปเสมือน

วิดีโอที่น่าสนใจที่สุดบน Youtube

หัวข้อที่เกี่ยวข้อง

เกี่ยวกับออสซิลโลสโคปเสมือน

ครั้งหนึ่งฉันเคยมีแนวคิดในการแก้ไข: ขายออสซิลโลสโคปแบบอะนาล็อกและซื้อออสซิลโลสโคปแบบ USB แบบดิจิทัลมาแทนที่ แต่เมื่อเดินไปรอบ ๆ ตลาดฉันพบว่าออสซิลโลสโคปราคาประหยัดส่วนใหญ่ "เริ่มต้น" ที่ 250 เหรียญสหรัฐและบทวิจารณ์เกี่ยวกับพวกมันไม่ค่อยดีนัก อุปกรณ์ที่ร้ายแรงกว่านั้นมีราคาสูงกว่าหลายเท่า

ดังนั้นฉันจึงตัดสินใจจำกัดตัวเองให้ใช้ออสซิลโลสโคปแบบอะนาล็อก และสร้างไดอะแกรมสำหรับไซต์นั้น ให้ใช้ออสซิลโลสโคปเสมือน

ฉันดาวน์โหลดซอฟต์แวร์ออสซิลโลสโคปหลายตัวจากเครือข่ายและพยายามวัดบางสิ่งบางอย่าง แต่ก็ไม่มีอะไรดีเกิดขึ้นเนื่องจากไม่สามารถปรับเทียบอุปกรณ์ได้หรืออินเทอร์เฟซไม่เหมาะสำหรับภาพหน้าจอ

ฉันละทิ้งเรื่องนี้ไปแล้ว แต่เมื่อฉันกำลังมองหาโปรแกรมสำหรับวัดการตอบสนองความถี่ ฉันบังเอิญเจอแพ็คเกจซอฟต์แวร์ “AudioTester” ฉันไม่ชอบเครื่องวิเคราะห์จากชุดอุปกรณ์นี้ แต่ออสซิลโลสโคป Osci (ต่อไปนี้ฉันจะเรียกว่า "AudioTester") กลับกลายเป็นว่าถูกต้อง

อุปกรณ์นี้มีอินเทอร์เฟซคล้ายกับออสซิลโลสโคปแบบอะนาล็อกทั่วไป และหน้าจอมีตารางมาตรฐานที่ให้คุณวัดแอมพลิจูดและระยะเวลาได้ https://site/

ข้อเสียรวมถึงความไม่มั่นคงในการทำงาน บางครั้งโปรแกรมค้างและเพื่อรีเซ็ตคุณต้องใช้ความช่วยเหลือจาก Task Manager แต่ทั้งหมดนี้ได้รับการชดเชยด้วยอินเทอร์เฟซที่คุ้นเคย การใช้งานง่าย และฟังก์ชันที่มีประโยชน์มากบางอย่างที่ฉันไม่เคยเห็นในโปรแกรมประเภทนี้

ความสนใจ! ชุดซอฟต์แวร์ AudioTester ประกอบด้วยเครื่องกำเนิดความถี่ต่ำ ฉันไม่แนะนำให้ใช้เพราะมันพยายามควบคุมไดรเวอร์การ์ดเสียงเอง ซึ่งอาจส่งผลให้มีการปิดเสียงอย่างถาวร หากคุณตัดสินใจที่จะใช้งาน ให้ดูแลจุดคืนค่าหรือการสำรองข้อมูลระบบปฏิบัติการ แต่จะเป็นการดีกว่าถ้าดาวน์โหลดตัวสร้างปกติจาก "วัสดุเพิ่มเติม"

อีกหนึ่งโปรแกรมที่น่าสนใจสำหรับออสซิลโลสโคปเสมือน Avangard เขียนโดย O.L. Zapisnykh เพื่อนร่วมชาติของเรา

โปรแกรมนี้ไม่มีตารางการวัดตามปกติและหน้าจอใหญ่เกินไปสำหรับการถ่ายภาพหน้าจอ แต่มีแอมพลิจูดโวลต์มิเตอร์และมิเตอร์ความถี่ในตัวซึ่งชดเชยข้อเสียข้างต้นบางส่วน

ส่วนหนึ่งเป็นเพราะที่ระดับสัญญาณต่ำทั้งโวลต์มิเตอร์และมิเตอร์ความถี่เริ่มโกหกมาก

อย่างไรก็ตาม สำหรับนักวิทยุสมัครเล่นมือใหม่ที่ไม่คุ้นเคยกับการรับรู้แผนภาพเป็นโวลต์และมิลลิวินาทีต่อการหาร ออสซิลโลสโคปนี้อาจเหมาะสมทีเดียว คุณสมบัติที่มีประโยชน์อีกประการหนึ่งของออสซิลโลสโคป Avangard คือความสามารถในการสอบเทียบสเกลโวลต์มิเตอร์ในตัวทั้งสองสเกลที่มีอยู่อย่างอิสระ

ดังนั้นฉันจะพูดถึงวิธีสร้างออสซิลโลสโคปการวัดโดยใช้โปรแกรม AudioTester และ Avangard แน่นอนว่านอกเหนือจากโปรแกรมเหล่านี้ คุณจะต้องมีการ์ดเสียงราคาประหยัดส่วนใหญ่ในตัวหรือแยกกัน

จริงๆ แล้ว งานทั้งหมดอยู่ที่การสร้างตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้า (ตัวลดทอน) ที่จะครอบคลุมแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้หลากหลาย ฟังก์ชั่นอื่นของอะแดปเตอร์ที่นำเสนอคือการปกป้องอินพุตการ์ดเสียงจากความเสียหายเมื่อไฟฟ้าแรงสูงสัมผัสกับอินพุต

ข้อมูลทางเทคนิคและขอบเขต

เนื่องจากมีตัวเก็บประจุแยกในวงจรอินพุตของการ์ดเสียง ออสซิลโลสโคปจึงสามารถใช้ได้กับ "อินพุตแบบปิด" เท่านั้น นั่นคือเฉพาะส่วนประกอบที่แปรผันของสัญญาณเท่านั้นที่สามารถสังเกตได้บนหน้าจอ อย่างไรก็ตาม ด้วยทักษะบางอย่าง การใช้ออสซิลโลสโคป AudioTester ช่วยให้คุณสามารถวัดระดับของส่วนประกอบ DC ได้ สิ่งนี้มีประโยชน์เช่นเมื่อเวลาในการอ่านมัลติมิเตอร์ไม่อนุญาตให้คุณบันทึกค่าแอมพลิจูดของแรงดันไฟฟ้าบนตัวเก็บประจุที่ชาร์จผ่านตัวต้านทานขนาดใหญ่

ขีดจำกัดล่างของแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้จะถูกจำกัดโดยระดับเสียงและระดับพื้นหลัง และมีค่าประมาณ 1 mV ขีด จำกัด บนถูกจำกัดโดยพารามิเตอร์ของตัวแบ่งเท่านั้นและสามารถเข้าถึงโวลต์ได้หลายร้อยโวลต์

ช่วงความถี่ถูกจำกัดด้วยความสามารถของการ์ดเสียง และสำหรับการ์ดเสียงราคาประหยัดคือ: 0.1Hz... 20kHz (สำหรับสัญญาณคลื่นไซน์)

แน่นอนว่าเรากำลังพูดถึงอุปกรณ์ที่ค่อนข้างดั้งเดิม แต่หากไม่มีอุปกรณ์ขั้นสูงกว่านี้ อุปกรณ์นี้ก็อาจทำได้ดี

อุปกรณ์นี้สามารถช่วยในการซ่อมแซมอุปกรณ์เครื่องเสียงหรือใช้เพื่อการศึกษา โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากมีการเสริมด้วยเครื่องกำเนิดความถี่ต่ำเสมือน

นอกจากนี้ การใช้ออสซิลโลสโคปเสมือนทำให้ง่ายต่อการบันทึกไดอะแกรมเพื่อแสดงเนื้อหาใดๆ หรือสำหรับโพสต์บนอินเทอร์เน็ต

แผนภาพไฟฟ้าของฮาร์ดแวร์ออสซิลโลสโคป

ภาพวาดแสดงส่วนฮาร์ดแวร์ของออสซิลโลสโคป - "อะแดปเตอร์"

หากต้องการสร้างออสซิลโลสโคปแบบสองแชนเนล คุณจะต้องทำซ้ำวงจรนี้ ช่องที่สองอาจมีประโยชน์สำหรับการเปรียบเทียบสัญญาณสองสัญญาณหรือสำหรับการเชื่อมต่อการซิงโครไนซ์ภายนอก ส่วนหลังมีให้ใน AudioTester

ตัวต้านทาน R1, R2, R3 และ Rin – ตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้า (ตัวลดทอน)

ค่าของตัวต้านทาน R2 และ R3 ขึ้นอยู่กับออสซิลโลสโคปเสมือนที่ใช้หรือตามสเกลที่ใช้อย่างแม่นยำมากขึ้น แต่เนื่องจาก “AudioTester” มีราคาแบ่งเป็นพหุคูณของ 1, 2 และ 5 และ “Avangard” มีโวลต์มิเตอร์ในตัวโดยมีเพียง 2 สเกลเชื่อมต่อกันด้วยอัตราส่วน 1:20 แล้วใช้อะแดปเตอร์ ประกอบตามวงจรข้างต้นไม่ควรทำให้เกิดความไม่สะดวกทั้งสองกรณี

ความต้านทานอินพุตของตัวลดทอนคือประมาณ 1 megohm ในทางที่ดี ค่านี้ควรคงที่ แต่การออกแบบตัวแบ่งจะซับซ้อนมาก

ตัวเก็บประจุ C1, C2 และ C3 จะปรับการตอบสนองแอมพลิจูด-ความถี่ของอะแดปเตอร์ให้เท่ากัน

ซีเนอร์ไดโอด VD1 และ VD2 พร้อมด้วยตัวต้านทาน R1 จะช่วยปกป้องอินพุตเชิงเส้นของการ์ดเสียงจากความเสียหายในกรณีที่เกิดไฟฟ้าแรงสูงโดยไม่ตั้งใจเข้าสู่อินพุตของอะแดปเตอร์เมื่อสวิตช์อยู่ในตำแหน่ง 1:1 ฉันยอมรับว่ารูปแบบที่นำเสนอไม่สวยงาม อย่างไรก็ตามโซลูชันวงจรนี้ช่วยให้เกิดประโยชน์สูงสุดด้วยวิธีง่ายๆ

สามารถวัดแรงดันไฟฟ้าได้หลากหลายโดยใช้ส่วนประกอบวิทยุเพียงไม่กี่ชิ้น ตัวลดทอนที่สร้างขึ้นตามรูปแบบคลาสสิกจะต้องใช้ตัวต้านทานที่มีเมกะโอห์มสูง และอิมพีแดนซ์อินพุตจะเปลี่ยนไปอย่างมากเมื่อมีการเปลี่ยนช่วง ซึ่งจะจำกัดการใช้สายเคเบิลออสซิลโลสโคปมาตรฐานที่ออกแบบมาสำหรับอินพุตอิมพีแดนซ์ที่ 1 MOhm

การปกป้องจาก "คนโง่"

เพื่อป้องกันอินพุตเชิงเส้นของการ์ดเสียงจากไฟฟ้าแรงสูงโดยไม่ตั้งใจ จึงมีการติดตั้งซีเนอร์ไดโอด VD1 และ VD2 ขนานกับอินพุต

หากคุณตั้งใจจะใช้ออสซิลโลสโคปในการวัดแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 1,000 โวลต์ในฐานะตัวต้านทาน R1 คุณสามารถติดตั้งตัวต้านทาน MLT-2 (สองวัตต์) หรือตัวต้านทาน MLT-1 (หนึ่งวัตต์) สองตัวในอนุกรมได้เนื่องจากตัวต้านทานไม่แตกต่างกัน อยู่ในกำลังเท่านั้น แต่ยังเป็นไปตามแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่อนุญาตด้วย

ตัวเก็บประจุ C1 ต้องมีแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่อนุญาตที่ 1,000 โวลต์

ชี้แจงเล็กน้อยข้างต้น บางครั้งคุณต้องการดูองค์ประกอบที่แปรผันซึ่งมีแอมพลิจูดที่ค่อนข้างเล็ก แต่ก็มีองค์ประกอบคงที่ขนาดใหญ่อยู่ด้วย ในกรณีเช่นนี้ คุณต้องจำไว้ว่าบนหน้าจอของออสซิลโลสโคปที่มีอินพุตปิด คุณจะเห็นเฉพาะส่วนประกอบแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับเท่านั้น

รูปภาพแสดงให้เห็นว่าส่วนประกอบคงที่ 1,000 โวลต์และการแกว่งของส่วนประกอบแปรผัน 500 โวลต์ แรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่ใช้กับอินพุตจะเป็น 1,500 โวลต์ แม้ว่าบนหน้าจอออสซิลโลสโคปเราจะเห็นเฉพาะคลื่นไซน์ที่มีแอมพลิจูด 500 โวลต์

จะวัดความต้านทานเอาท์พุตของไลน์เอาท์พุตได้อย่างไร?

คุณสามารถข้ามย่อหน้านี้ได้ ออกแบบมาสำหรับผู้ชื่นชอบรายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ

ความต้านทานเอาต์พุต (ความต้านทานเอาต์พุต) ของเอาต์พุตสายที่ออกแบบมาเพื่อเชื่อมต่อโทรศัพท์ (หูฟัง) ต่ำเกินไปที่จะส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อความแม่นยำของการวัดที่เราจะดำเนินการในย่อหน้าถัดไป

เหตุใดจึงต้องวัดความต้านทานเอาต์พุต?

เนื่องจากเราจะใช้เครื่องกำเนิดสัญญาณความถี่ต่ำเสมือนเพื่อปรับเทียบออสซิลโลสโคป ความต้านทานเอาต์พุตของมันจะเท่ากับความต้านทานเอาต์พุตของ Line Out ของการ์ดเสียง

การตรวจสอบให้แน่ใจว่าอิมพีแดนซ์เอาต์พุตต่ำ เราสามารถป้องกันข้อผิดพลาดรวมได้เมื่อทำการวัดอิมพีแดนซ์อินพุต แม้ว่าภายใต้สถานการณ์ที่เลวร้ายที่สุด ข้อผิดพลาดนี้ไม่น่าจะเกิน 3... 5% จริงๆ แล้ว นี่ยังน้อยกว่าข้อผิดพลาดในการวัดที่เป็นไปได้ด้วยซ้ำ แต่เป็นที่รู้กันว่าข้อผิดพลาดมักมีนิสัย "หมดลง"

เมื่อใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อซ่อมแซมและปรับแต่งเครื่องเสียงขอแนะนำให้ทราบความต้านทานภายในด้วย สิ่งนี้มีประโยชน์ เช่น เมื่อวัด ESR (ความต้านทานอนุกรมที่เทียบเท่า) หรือเพียงแค่ค่ารีแอกแตนซ์ของตัวเก็บประจุ

ด้วยการวัดนี้ ฉันจึงสามารถระบุเอาต์พุตอิมพีแดนซ์ต่ำสุดในการ์ดเสียงของฉันได้

หากการ์ดเสียงมีแจ็คเอาต์พุตเพียงช่องเดียว ทุกอย่างก็ชัดเจน เป็นทั้งเอาต์พุตสายและเอาต์พุตสำหรับโทรศัพท์ (หูฟัง) ความต้านทานของมันมักจะน้อยและไม่จำเป็นต้องวัด นี่คือเอาต์พุตเสียงที่ใช้ในแล็ปท็อป

เมื่อมีซ็อกเก็ตมากถึงหกช่องและมีอีกสองสามช่องที่แผงด้านหน้า หน่วยระบบและแต่ละซ็อกเก็ตสามารถกำหนดฟังก์ชันเฉพาะได้ อิมพีแดนซ์เอาต์พุตของซ็อกเก็ตอาจแตกต่างกันอย่างมาก

โดยทั่วไปแล้ว อิมพีแดนซ์ต่ำสุดจะสอดคล้องกับแจ็คสีเขียวอ่อน ซึ่งตามค่าเริ่มต้นคือเอาต์พุตไลน์

ตัวอย่างการวัดความต้านทานของเอาต์พุตการ์ดเสียงต่างๆ ที่ตั้งค่าเป็นโหมด "โทรศัพท์" และ "สัญญาณออก"

ดังที่เห็นได้จากสูตร ค่าสัมบูรณ์ของแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ไม่มีบทบาท ดังนั้น การวัดเหล่านี้จึงสามารถทำได้นานก่อนที่จะทำการสอบเทียบออสซิลโลสโคป

ตัวอย่างการคำนวณ

U1 = 6 ดิวิชั่น

U2 = 7 ดิวิชั่น

รับx = 30(7 – 6) / 6 = 5(โอห์ม).

จะวัดความต้านทานอินพุตของอินพุตเชิงเส้นได้อย่างไร?

ในการคำนวณค่าลดทอนสำหรับอินพุตเชิงเส้นของการ์ดเสียง คุณจำเป็นต้องทราบความต้านทานอินพุตของอินพุตเชิงเส้น น่าเสียดายที่เป็นไปไม่ได้ที่จะวัดความต้านทานอินพุตโดยใช้มัลติมิเตอร์แบบธรรมดา นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่ามีตัวเก็บประจุแยกในวงจรอินพุตของการ์ดเสียง

อิมพีแดนซ์อินพุตของการ์ดเสียงต่างๆ อาจแตกต่างกันอย่างมาก ดังนั้นการวัดนี้ยังคงต้องทำต่อไป

ในการวัดความต้านทานอินพุตของการ์ดเสียงโดยใช้กระแสสลับ คุณจะต้องใช้สัญญาณไซน์ซอยด์ที่มีความถี่ 50 Hz กับอินพุตผ่านตัวต้านทานบัลลาสต์ (เพิ่มเติม) และคำนวณความต้านทานโดยใช้สูตรที่กำหนด

สามารถสร้างสัญญาณไซน์ซอยด์ได้ในซอฟต์แวร์เครื่องกำเนิดความถี่ต่ำ ซึ่งมีลิงก์อยู่ใน "วัสดุเพิ่มเติม" ค่าแอมพลิจูดสามารถวัดได้โดยใช้ซอฟต์แวร์ออสซิลโลสโคป

รูปภาพแสดงแผนภาพการเชื่อมต่อ

ต้องวัดแรงดันไฟฟ้า U1 และ U2 ด้วยออสซิลโลสโคปเสมือนในตำแหน่งที่สอดคล้องกันของสวิตช์ SA ไม่จำเป็นต้องทราบค่าแรงดันไฟฟ้าสัมบูรณ์ ดังนั้นการคำนวณจึงใช้ได้จนกว่าอุปกรณ์จะได้รับการสอบเทียบ

ตัวอย่างการคำนวณ

รับx = 50 * 100 / (540 – 100) กลับไปยัง 11.4(กิโลโอห์ม).

ต่อไปนี้เป็นผลลัพธ์ของการวัดอิมพีแดนซ์ของอินพุตสายต่างๆ

อย่างที่คุณเห็นความต้านทานอินพุตแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญและในกรณีหนึ่งเกือบจะเป็นลำดับความสำคัญ

จะคำนวณตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้า (ตัวลดทอน) ได้อย่างไร?

แอมพลิจูดสูงสุดของแรงดันไฟฟ้าอินพุตการ์ดเสียงที่ระดับการบันทึกสูงสุดคือประมาณ 250 mV ตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าหรือที่เรียกกันว่าตัวลดทอนช่วยให้คุณสามารถขยายช่วงแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ของออสซิลโลสโคป

ตัวลดทอนสามารถสร้างขึ้นได้โดยใช้วงจรที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับค่าสัมประสิทธิ์การแบ่งและความต้านทานอินพุตที่ต้องการ

นี่คือหนึ่งในตัวเลือกตัวแบ่งที่ให้คุณสร้างความต้านทานอินพุตเป็นทวีคูณของสิบได้ ขอบคุณตัวต้านทาน Rext เพิ่มเติม คุณสามารถปรับความต้านทานของแขนท่อนล่างของตัวแบ่งให้เป็นค่ากลมได้ เช่น 100 kOhm ข้อเสียของวงจรนี้คือความไวของออสซิลโลสโคปจะขึ้นอยู่กับอิมพีแดนซ์อินพุตของการ์ดเสียงมากเกินไป

ดังนั้นหากอิมพีแดนซ์อินพุตคือ 10 kOhm อัตราส่วนการแบ่งตัวของตัวหารจะเพิ่มขึ้นสิบเท่า ไม่แนะนำให้ลดตัวต้านทานของต้นแขนของตัวแบ่งเนื่องจากจะกำหนดความต้านทานอินพุตของอุปกรณ์และเป็นองค์ประกอบหลักในการปกป้องอุปกรณ์จากไฟฟ้าแรงสูง

ดังนั้น ฉันขอแนะนำให้คุณคำนวณตัวแบ่งด้วยตัวเองโดยพิจารณาจากความต้านทานอินพุตของการ์ดเสียงของคุณ

ไม่มีข้อผิดพลาดในภาพ ตัวแบ่งเริ่มแบ่งแรงดันไฟฟ้าขาเข้าแล้วเมื่อมาตราส่วนเป็น 1:1 แน่นอนว่าการคำนวณจะต้องดำเนินการตามอัตราส่วนที่แท้จริงของแขนของตัวแบ่ง

ในความคิดของฉันนี่เป็นวงจรแบ่งที่ง่ายที่สุดและในเวลาเดียวกันก็เป็นสากลที่สุด

ตัวอย่างการคำนวณตัวหาร

ค่าเริ่มต้น

R1 – 1,007 kOhm (ผลลัพธ์จากการวัดตัวต้านทาน 1 mOhm)

ริน. – 50 kOhm (ฉันเลือกอินพุตอิมพีแดนซ์ที่สูงกว่าของสองตัวที่มีอยู่บนแผงด้านหน้าของยูนิตระบบ)

การคำนวณตัวแบ่งในตำแหน่งสวิตช์ 1:20

ขั้นแรกโดยใช้สูตร (1) เราคำนวณค่าสัมประสิทธิ์การหารของตัวหารซึ่งกำหนดโดยตัวต้านทาน R1 และ Rin

(1007 + 50)/ 50 = 21,14 (ครั้งหนึ่ง)

ซึ่งหมายความว่าอัตราส่วนการแบ่งรวมในตำแหน่งสวิตช์ 1:20 ควรเป็น:

21,14*20 = 422,8 (ครั้งหนึ่ง)

เราคำนวณค่าตัวต้านทานสำหรับตัวแบ่ง

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

การคำนวณตัวแบ่งในตำแหน่งสวิตช์ 1:100

เรากำหนดอัตราส่วนการแบ่งโดยรวมในตำแหน่งสวิตช์ 1:100

21,14*100 = 2114 (ครั้งหนึ่ง)

เราคำนวณค่าตัวต้านทานสำหรับตัวแบ่ง

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

เพื่อให้การคำนวณง่ายขึ้น โปรดดูลิงก์นี้:

หากคุณกำลังจะใช้เฉพาะออสซิลโลสโคป Avangard และเฉพาะในช่วง 1:1 และ 1:20 เท่านั้น ความแม่นยำในการเลือกตัวต้านทานอาจต่ำ เนื่องจากสามารถปรับเทียบ Avangard ได้อย่างอิสระในแต่ละช่วงจากสองช่วงที่มีอยู่ ในกรณีอื่นๆ คุณจะต้องเลือกตัวต้านทานที่มีความแม่นยำสูงสุด วิธีการทำเช่นนี้เขียนไว้ในย่อหน้าถัดไป

หากคุณสงสัยในความแม่นยำของเครื่องทดสอบ คุณสามารถปรับตัวต้านทานใดๆ ก็ได้ให้มีความแม่นยำสูงสุดโดยการเปรียบเทียบค่าที่อ่านได้ของโอห์มมิเตอร์

เมื่อต้องการทำเช่นนี้ แทนที่จะติดตั้งตัวต้านทานถาวร R2 ตัวต้านทานการปรับค่า R* จะถูกติดตั้งชั่วคราว ความต้านทานของตัวต้านทานทริมเมอร์จะถูกเลือกเพื่อให้ได้ค่าความผิดพลาดขั้นต่ำในช่วงการแบ่งที่สอดคล้องกัน

จากนั้นวัดความต้านทานของตัวต้านทานการตัดแต่งและตัวต้านทานคงที่จะถูกปรับเป็นความต้านทานที่วัดโดยโอห์มมิเตอร์แล้ว เนื่องจากตัวต้านทานทั้งสองวัดด้วยอุปกรณ์เดียวกัน ข้อผิดพลาดของโอห์มมิเตอร์จึงไม่ส่งผลต่อความแม่นยำในการวัด

และนี่คือสูตรสองสามสูตรในการคำนวณตัวหารแบบคลาสสิก ตัวแบ่งแบบคลาสสิกอาจมีประโยชน์เมื่อจำเป็นต้องมีความต้านทานอินพุตสูงของอุปกรณ์ (mOhm/V) แต่คุณไม่ต้องการใช้หัวแบ่งเพิ่มเติม

จะเลือกหรือปรับตัวต้านทานตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าได้อย่างไร?

เนื่องจากนักวิทยุสมัครเล่นมักประสบปัญหาในการหาตัวต้านทานที่มีความแม่นยำ ฉันจะพูดถึงวิธีที่คุณสามารถปรับตัวต้านทานทั่วไปสำหรับการใช้งานที่หลากหลายด้วยความแม่นยำสูงได้

ตัวต้านทานความแม่นยำสูงมีราคาแพงกว่าตัวต้านทานทั่วไปหลายเท่า แต่ในตลาดวิทยุของเราขายได้ 100 ชิ้นซึ่งทำให้ไม่แนะนำให้ซื้อมากนัก

การใช้ตัวต้านทานแบบทริม

อย่างที่คุณเห็นแขนแต่ละข้างของตัวแบ่งประกอบด้วยตัวต้านทานสองตัว - ตัวคงที่และตัวกันจอน

ข้อเสีย: ยุ่งยาก

ความแม่นยำถูกจำกัดด้วยความแม่นยำที่มีอยู่ของเครื่องมือวัดเท่านั้น

การเลือกตัวต้านทาน

อีกวิธีหนึ่งคือการเลือกคู่ตัวต้านทาน มั่นใจในความแม่นยำโดยการเลือกคู่ตัวต้านทานจากตัวต้านทานสองชุดที่มีค่าสเปรดสูง ขั้นแรก ให้วัดตัวต้านทานทั้งหมด จากนั้นจึงเลือกคู่ซึ่งผลรวมของความต้านทานจะตรงกับวงจรมากที่สุด

ด้วยวิธีนี้ในระดับอุตสาหกรรมจึงมีการปรับตัวต้านทานตัวแบ่งสำหรับเครื่องทดสอบ TL-4 ในตำนาน

ข้อเสียของวิธีนี้คือใช้แรงงานเข้มข้นและต้องใช้ตัวต้านทานจำนวนมาก

ยิ่งรายการตัวต้านทานยาวเท่าใด ความแม่นยำในการเลือกก็จะยิ่งสูงขึ้น

การปรับตัวต้านทานโดยใช้กระดาษทราย

แม้แต่อุตสาหกรรมก็ไม่รังเกียจการปรับตัวต้านทานโดยการถอดส่วนของฟิล์มต้านทานออก

อย่างไรก็ตาม เมื่อทำการปรับตัวต้านทานความต้านทานสูง จะไม่อนุญาตให้ตัดผ่านฟิล์มตัวต้านทาน สำหรับตัวต้านทานแบบฟิล์มความต้านทานสูง MLT ฟิล์มจะถูกนำไปใช้กับพื้นผิวทรงกระบอกในลักษณะเกลียว ตัวต้านทานดังกล่าวจะต้องยื่นอย่างระมัดระวังอย่างยิ่งเพื่อไม่ให้วงจรแตก

ขั้นแรก ชั้นป้องกันของสีจะถูกดึงออกจากตัวต้านทาน MLT อย่างระมัดระวัง ซึ่งมีความต้านทานต่ำกว่าอย่างเห็นได้ชัด โดยใช้มีดผ่าตัด

จากนั้นบัดกรีตัวต้านทานเข้ากับ "ปลาย" ซึ่งเชื่อมต่อกับมัลติมิเตอร์ ด้วยการเคลื่อนไหวอย่างระมัดระวังของสกิน "ศูนย์" ความต้านทานของตัวต้านทานจะถูกทำให้เป็นปกติ เมื่อปรับตัวต้านทาน พื้นที่ตัดจะถูกเคลือบด้วยชั้นเคลือบเงาหรือกาวป้องกัน

สกิน "ศูนย์" คืออะไรเขียนไว้

ในความคิดของฉัน นี่เป็นวิธีที่เร็วและง่ายที่สุดซึ่งให้ผลลัพธ์ที่ดีมาก