Как из монитора сделать осциллограф: Осциллограф из монитора своими руками

Автор Aluarius На чтение 7 мин. Просмотров 883 Опубликовано

Осциллограф – это не только медицинский прибор, но также и полезное устройство, незаменимое при настройке аудиоаппаратуры и ремонте техники. Приобретать его отдельно достаточно накладно, даже самые дешёвые модели могут стать неприятной неожиданной статьёй расходов. Лучший выход – сделать виртуальный осциллограф из своего домашнего компьютера.

Осциллограф из компьютера — соответствует ли оборудование ПК требованиям

Если у вас современный персональный компьютер, оснащённый звуковой картой, к которому подключён монитор, этого уже достаточно. Конфигурация компьютера не имеет никакого значения, а также вместо стационарного ПК можно использовать ноутбук и даже нетбук.

ВАЖНО! Настройка вашего компьютера как осциллографа никак не помешает его остальным функциям – не придётся ничего добавлять внутрь самого ПК (это просто осциллограф-приставка к компьютеру) или критически изменять в программном обеспечении.

Обычно всё, что необходимо для настройки виртуального прибора, уже есть в конструкции ПК. Для того, чтобы «организовать» работу устройств, достаточно скачать готовый софт, который находится в свободном доступе в сети – это полностью безопасно и легко для освоения даже пользователем-новичком.

Что необходимо для создания осциллографа

Если вам нужен более точный осциллограф из ПК, то придётся сделать специальную USB-приставку. Это чуть более сложная задача – пользователю желательно владеть такими базовыми навыками радиолюбителя как построение схем, спайка, а также знать, где приобретать необходимые материалы.

ВАЖНО! «На коленке» можно собрать только низкокачественный прибор – для учёбы или другой серьёзной деятельности он может не подойти. Однако выгода очевидна – если на покупку самого дешёвого варианта придётся отдать около 200 долларов, то собрать приставку можно за 5-7 долларов без учёта доставки.

Для простой сборки вам помимо основы для прибора, проводников и USB-входа для связи с компьютером понадобятся следующие детали (их легко найти в интернет-магазинах для радиолюбителей):

• MCP1700;
• STM32F042Fx;
• MCP6S21.

В том случае, если целью работы с прибором не является что-то серьёзное, более простым и быстрым вариантом будет простой осциллограф из звуковой карты, не требующий дополнительных манипуляций со схемами.

Программы

Без специального программного обеспечения ничего работать не будет – к счастью, всё необходимое любой желающий может найти в интернете и скачать. Заниматься запуском программ необходимо после настройки оборудования.

ВАЖНО! Прежде чем определиться, как программа-осциллограф для ПК вам подходит, посмотрите, для какой версии Windows она предназначена. Если софт требует наличия «десятки», а вы до сих пор на виндовс 7, то вы только потратите время.

Разобраться в работе программ будет несложно – большинство из них адаптированы под русскоязычную аудиторию и русский интерфейс поддерживают.

Лучшие программы осциллографы:

1. Winscope. Одна из самых популярных программ, может быть использована для анализа любого типа сигналов. Также может сохранять данные в удобном для пользователя формате, измерять частоты, строить диаграммы и совершать другие аналитические действия.
2. Visual Analyzer. Программа для Windows 10. Особенностью является подача полученной и обработанной информации на двух экранах. Первый показывает стандартные данные, а второй БПФ сигнала. Также пользователь может настроить фильтры программы для любых своих целей.
3. Soundcard Oscilloscope. Для личного пользования эту программу можно использовать бесплатно. Плюсами софта считается его многофункциональность, возможность направить сигнал на динамики устройства, а также генерация пользовательских каналов сигнала и шумов.
4. Oscilloscope. Программа, предназначенная не для анализа, а для просмотра – с её помощью можно только визуализировать на экране XY-спектры сигнала или аудиофайла. В основном используется, как развлекательный софт.
5. Frequency Analyzer. Может работать через микрофон, показывает анализ сигнала в реальном времени. Широко настраивается – пользователь может выбрать FFT, частоты выборки и точек на преобразовании, а также между 8 и 16 бит.
6. Real-time Spectrum. Считывает спектры сигнала (приём через аудио-разъём в 3.5 мм.) и выводит их на экран. Пользователь может посмотреть сигнал с любого канала (или с обоих), настроить динамический диапазон графического отображения, а также частоту кадров.
7. AUDio MEasurement System. Работает с помощью микрофона. Среди функционала есть генератор сигналов, измерение частотных характеристик и анализ спектра. Простая программа, без особых функций, идеальна для несложного анализа сигналов.

Все эти программы можно найти в свободном доступе – в этом вам поможет поиск или любой компьютерный форум. В зависимости от того, для чего вам нужно настроить осциллограф онлайн, выбирайте простые или сложные программы.

Оборудование

Как говорилось ранее, большинство необходимого оборудования уже находится внутри вашего ПК. Для анализа простых сигналов достаточно использовать микрофон (звук будет поступать через динамик), аудио-разъём или USB-порт. Если цель вашей работы с самодельным осциллографом – простое любопытство, то и сам комп может не понадобится, можно сделать осциллограф из планшета.

Звуковая карта

Звуковая карта обязательно присутствует во всех персональных компьютерах и даже в мобильных устройствах. Выход на неё (порт) – это обычно аудио-разъём на 3.5. мм. Использовать её очень просто, достаточно подключить к ней устройство подачи сигнала или устройство, которое принимает сигнал (например, микрофон).

Монитор

Монитор, как и звуковая карта, есть у любого ПК. У стационарного компьютера это отдельный монитор, у ноутбука – встроенный. Для анализа аудиосигнала достаточно любого монитора, даже несовременного.

Встроенный вольтметр

Необходим для контроля процедуры. Приобрести такой совсем недорого – достаточно поискать в любом специализированном интернет-магазине или на радиорынке. Присоединяется к приставке-осциллографу и выводит показатели в реальном времени.

Частотомер

Как и предыдущий прибор, легко и дёшево приобретается. Настоящий частотометр нужен пользователю редко, так как давно есть его виртуальные аналоги, которые действуют не хуже, но в то же время не требуют никаких специальных навыков.

Электрическая схема

Если вы всё же решили работать через самодельную приставку, то для осциллографа из компьютера своими руками потребуется схема. Схема эта достаточно простая и работа над ней для того, кто хотя бы раз занимался чем-то подобным, не составит никакого труда. Вам понадобятся инструменты и навыки базовой работы со схемами – соединения, теоретические знания.

ВАЖНО! Есть и более сложные схемы, но новичку лучше начать с элементарного варианта. Если первая попытка подойдёт для решения задачи, то для последующих проб сложность можно поднять, спаяв новую, более совершенную схему.

Как это будет работать?

В зависимости от того, какой способ сделать осциллограф из обычного компьютера своими руками выбрал пользователь. Если это только виртуальная копия обычного прибора, то понадобится только соединить компьютер (с предустановленной программой-прибором) и источник звука. Это осуществляется через микрофон, с помощью подключения устройства с записью, необходимой для анализа, или вообще через динамики ПК.

Если же присутствует приставка (в таком случае для создания осциллографа из компьютера нужна спаянная схема), то принцип работы остаётся тем же, только самодельный прибор служит посредником между сигналом и компьютером. Данный способ является более точным – для серьёзных анализа и обработки лучше использовать его.

Проблемы при создании осциллографа

Проблемы могут возникнуть как у новичка, так и у того, кто знает, как из обычного домашнего компьютера сделать осциллограф на практике. Чтобы минимизировать шансы, лучше изучить всю теорию перед работой или настройкой, а также купить материалы с запасом, если есть необходимость изготовить приставку.

Возможные трудности:

1. Проблемы со схемой. Схема для простейшего осциллографа лёгкая сама по себе, но если возникают сложности, можно воспользоваться видеогайдами.
2. Программы не устанавливаются. Если программное обеспечение отказывается работать на компьютере, проверьте совместимость (соответствие требованиям операционной системы, наличие всех необходимых деталей в ПК).
3. Результат не выводится на экран. Это проблема внутренней настройки – укажите корректный путь, чтобы сохранение и воспроизведение результатов анализа шли корректно.

Большинство возникающих проблем легко решить последующими попытками, минимальными теоретическими знаниями и опытом – стоит только набраться немного терпения.

устройство, принцип работы, какой вариант выбрать

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:

1. Холдер.
2. Выключатель.
3. Контакты «BAT +» и «BAT —».
4. Контроллер заряда.
5. Контакты «IN +» и «IN —».
6. Разъём Jack 2,1 Х 5,5 мм.
7. Контакты «OUT+» и «OUT —».
8. Контакты батареи.
9. Плата управления.
10. Контакты кнопки включения.
11. Тактовая кнопка.
12. Гнездо для щупов.
13. Контакты микрофона.

Далее припаять провода к контроллеру заряда и плате управления, затем поместить их внутрь корпуса и зафиксировать термоклеем. Закрыть коробочку крышкой и защёлкнуть её.

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.

Далее выпаять HDMI разъёмы, установленные на плате и в мониторе. Припаять один конец кабеля к контактам на плате монитора. Делать это нужно согласно распиновке:

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

Далее нужно найти на плате монитора точки с постоянным напряжением в 5, 9, 12, 19 или 24 вольта. И припаять к ним провода.

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.

Далее необходимо впаять между минусовым и средним контактом батареи резистор. Без этой процедуры материнка не запустится без аккумулятора, а он в мониторе ни к чему.

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».

Что делать дальше, показано на картинках:

Нужно указать путь к папке device из распакованного архива и нажать Enter:

После нажатия на «Далее» произойдёт установка драйверов из указанной папки. Если пропустить этот этап и оставить стандартные драйвера, осциллограф не заработает.

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.

Как сделать осциллограф из старого монитора. Цифровой USB осциллограф из компьютера. Схема и описание. Установка в корпус монитора

Довольно часто в последнее время вместо того, чтобы сделать, к примеру, осциллограф из компьютера, многие предпочитают просто купить цифровой USB-осциллоскоп. Однако, пройдясь по рынку, можно понять, что на самом деле стоимость бюджетных осциллографов начинается приблизительно от 250 долларов. А более серьезное оборудование и вовсе имеет цену в несколько раз больше.

Именно для тех людей, которых не устраивает такая стоимость, актуальнее сделать осциллограф из компьютера, тем более что он позволяет решить большое количество задач.

Что нужно использовать?

Одним из наиболее оптимальных вариантов является программа Osci, которая имеет интерфейс, схожий со стандартным осциллографом: на экране есть стандартная сетка, при помощи которой вы можете самостоятельно измерить длительность, или же амплитуду.

Из недостатков данной утилиты можно отметить то, что она работает несколько нестабильно. В процессе своей работы программа может иногда зависать, а для того, чтобы потом ее сбросить, нужно будет использовать специализированный Task Manager. Однако все это компенсируется тем, что утилита имеет привычный интерфейс, является достаточно удобной в использовании, а также отличается достаточно большим количеством функций, которые позволяют сделать полноценный осциллограф из компьютера.

На заметку

Сразу стоит отметить, что в комплекте этих программ есть специализированный генератор низкой частоты, однако его использование крайне не рекомендуется, так как он пытается полностью самостоятельно регулировать работу драйвера аудиокарты, что может спровоцировать необратимое отключение звука. Если вы будете пробовать его применять, позаботьтесь о том, чтобы у вас была собственная точка восстановления или возможность сделать бэкап операционной системы. Наиболее оптимальным вариантом того, как сделать из компьютера осциллограф своими руками, является скачивание нормального генератора, который находится в «Дополнительных материалах».

«Авангард»

«Авангард» — это отечественная утилита, которая не имеет стандартной и привычной всем измерительной сетки, а также отличается слишком большим экраном для снятия скриншотов, но при этом предоставляет возможность использовать встроенный вольтметр амплитудных значений, а также частотомер. Это позволяет частично компенсировать те минусы, которые были указаны выше.

Сделав такой осциллограф из компьютера своими руками, вы можете столкнуться со следующим: на малых уровнях сигнала как частотомер, так и вольтметр могут сильно искажать результаты, однако для начинающих радиолюбителей, которые не привыкли воспринимать эпюры в вольтах или же миллисекундах на деление, данная утилита будет вполне приемлемой. Другой же ее полезной функцией является то, что можно осуществлять полностью независимую калибровку двух уже имеющихся шкал встроенного вольтметра.

Как это будет использоваться?

Так как входные цепи аудиокарты имеют специализированный разделительный конденсатор, компьютер в качестве осциллографа может использоваться исключительно с закрытым входом. То есть на экране будет наблюдаться только переменная составляющая сигнала, однако, имея некоторую сноровку, при помощи этих утилит можно будет также провести измерение уровня постоянной составляющей. Это является довольно актуальным в том случае, если, например, время отсчета мультиметра не дает возможности зафиксировать определенное амплитудное значение напряжения на конденсаторе, который заряжается через крупный резистор.

Нижний предел напряжения ограничивается уровнем шума и фона и составляет приблизительно 1 мВ. Верхний предел имеет ограничения только по параметрам делителя и может достигать даже нескольких сотен вольт. Частотный диапазон непосредственно ограничивается возможностями самой аудиокарты и для бюджетных устройств составляет примерно от 0.1 Гц до 20 кГц.

Конечно, в данном случае рассматривается относительно примитивное устройство. Но если у вас нет возможности, к примеру, использовать USB-осциллограф (приставка к компьютеру), то в таком случае его применение вполне оптимально.

Такой прибор может помочь вам в ремонте различной аудиоаппаратуры, а также может быть использован исключительно в учебных целях, особенно если дополнить его виртуальным генератором НЧ. Помимо этого, программа-осциллограф для компьютера позволит вам сохранить эпюру для иллюстрации определенного материала или же с целью размещения в Интернете.

Электрическая схема

Если вам нужна приставка к компьютеру (осциллограф), то сделать его будет уже несколько сложнее. На данный момент в интернете можно найти достаточно большое количество различных схем таких устройств, и для постройки, к примеру, двухканального осциллографа вам нужно будет их продублировать. Использование второго канала часто является актуальным в том случае, если нужно сравнивать два сигнала или же приставка к компьютеру (осциллограф) будет использоваться также с подключением внешней синхронизации.

В преимущественном большинстве случаев схемы являются предельно простыми, однако таким образом вы сможете обеспечить самост

Осциллограф своими руками из монитора. Как сделать осциллограф из компьютера своими руками? Самодельная приставка с Bluetooth-модулем

Осциллограф является одним из ключевых приборов, как любой радиотехнической лаборатории промышленного назначения, так и обычной радиомастерской. С помощью такого прибора можно определять неисправности электронных схем, а также проводить отладку их работы при проектировании новых устройств. Однако цена такого рода приборов весьма высока, и не каждый радиолюбитель может себе позволить приобрести подобную вещицу. Данная статья посвящена вопросу о том, как сделать Существует много способов изготовления такого устройства, но основа везде одна: в качестве платы, которая будет принимать импульсы, служит звуковая карта ПК, а к ней присоединяется специальный адаптер. Он служит для согласования уровней измеряемых сигналов и входа аудиоплаты компьютера.

Осциллограф на компьютере: программное обеспечение

Одним из главных элементов упомянутого устройства является программа, которая на мониторе производит визуализацию измеряемых импульсов. Существует огромный выбор такого софта, однако не все утилиты стабильно работают. Особой популярностью среди радиолюбителей пользуется программа-осциллограф Osci, из комплекта AudioTester. Она имеет интерфейс, внешне похожий на стандартный аналоговый прибор, на экране есть сетка, которая позволит измерить длительность и амплитуду сигнала. Она удобна в эксплуатации, и имеет ряд дополнительных функций, которых нет у программ подобного типа. Но каждый радиолюбитель сможет выбрать для работы тот софт, который ему больше нравится.

Технические данные

Итак, для того чтобы сделать осциллограф из компьютера, необходимо собрать специальный аттенюатор (делитель напряжения), который сможет охватить максимально широкий диапазон измеряемого напряжения. Вторая функция такого адаптера — это защита входного порта звуковой платы от повреждений, которые может нанести высокий уровень напряжения. У большинства аудиокарт напряжение входа ограничивается 1-2 вольтами. Осциллограф из компьютера имеет ограниченный возможностями звуковой платы. Для бюджетных карт он составляет от 0,1Гц до 20кГц (синусоидальный сигнал). Нижний предел напряжения, который возможно измерить, ограничен уровнем фона и шума и составляет 1мВ, а верхний — ограничен параметрами адаптера и может составлять несколько сотен вольт.

Устройство делителя напряжения

Осциллограф из компьютера отличается весьма простой электрической схемой. Она содержит всего два стабилитрона и три зависит от используемой шкалы виртуального осциллографа. Данный делитель предназначен для трех различных шкал, с коэффициентами 1:1, 1:20 и 1:100. Соответственно, прибор будет иметь три входа, к каждому из которых подключен резистор. Номинальное сопротивление резистора прямого входа составляет 1МОм. Общий провод подключается через обратное соединение двух стабилитронов. Они предназначены для защиты звуковой карты от перенапряжения, когда переключатель находится в положении «прямого входа». В параллель резисторам можно подключить конденсаторы, они будут выравнивать амплитудно-частотную составляющую устройства.

Заключение

Такой компьютер-осциллограф не отличается изящностью, однако простое схемное решение позволит достичь широкого диапазона измеряемого напряжения. Упомянутый прибор поможет в ремонте аудиоаппаратуры либо может использоваться в качестве учебного измеряющего устройства.

Довольно часто в последнее время вместо того, чтобы сделать, к примеру, осциллограф из компьютера, многие предпочитают просто купить цифровой USB-осциллоскоп. Однако, пройдясь по рынку, можно понять, что на самом деле стоимость бюджетных осциллографов начинается приблизительно от 250 долларов. А более серьезное оборудование и вовсе имеет цену в несколько раз больше.

Именно для тех людей, которых не устраивает такая стоимость, актуальнее сделать осциллограф из компьютера, тем более что он позволяет решить большое количество задач.

Что нужно использовать?

Одним из наиболее оптимальных вариантов является программа Osci, которая имеет интерфейс, схожий со стандартным осциллографом: на экране есть стандартная сетка, при помощи которой вы можете самостоятельно измерить длительность, или же амплитуду.

Из недостатков данной утилиты можно отметить то, что она работает несколько нестабильно. В процессе своей работы программа может иногда зависать, а для того, чтобы потом ее сбросить, нужно будет использовать специализированный Task Manager. Однако все это компенсируется тем, что утилита имеет привычный интерфейс, является достаточно удобной в использовании,

Осциллограф из старого телевизора | Мастер-класс своими руками

В интернете размещены различные инструкции по превращению старого (порой частично нерабочего) телевизора в широкоэкранный осциллограф. Эта статья также расскажет, как создать достойный электронный прибор, используя несложную доработку общей стоимостью около 20$. Чтобы входной сигнал отображался на экране и воспроизводился через динамик телевизора, понадобится собрать несложное устройство, коммутирующее схему питания отклоняющей системы. Большой частотный спектр на таком приборе, конечно, не вытянешь (реально 20-20000 кГц), но отслеживать НЧ-колебания вполне доступно.

Смотрите видео

Можно также установить в телевизионный корпус основные разъемы и элементы управления прибором (благо, место это позволяет). Например, наличие разъема RCA станет прекрасной возможностью подключать iPod и в то же время позволит подачу входных сигналов переменного напряжения от милливольт до сотен вольт. Поблизости можно разместить подстроечное сопротивление на 1 мОм и 6-ти секционный поворотный переключатель. Небольшим триммером будет удобно контролировать горизонтальную частоту развертки, а яркая красная кнопка подойдет для включения прибора.

Остается добавить, что данная схема подключения подойдет не для всех моделей телевизоров и больше полезна для людей, умеющих обращаться со схемотехникой и имеющих опыт в электронике. Но сама идея содержит много интересных моментов.

Требования безопасности

Реализация описываемого проекта предполагает проведение работ рядом с открытым телевизионным трансформатором и высоковольтными конденсаторами. Напряжение на магнетроне достигает 120 кВ! Чтобы исключить вероятность смертельного поражения электрическим током, нужно строго соблюдать надлежащие меры безопасности. Первым шагом к выполнению любых действий должно быть полное обесточивание прибора. Тут нельзя забывать и про высоковольтные конденсаторы. Поэтому защитный кожух высоковольтного блока снимается крайне осторожно. Важно не повредить проводов печатной платы и не прикоснуться к ее открытым контактам.



Далее нужно принудительно разрядить большие емкости (50 В и более). Это делается хорошо изолированной отверткой или пинцетом. Их контакты замыкаются между собой либо на корпус до полного разряда. Не стоит это делать на печатной плате, так как могут выгореть дорожки. Выполняя работы или испытывая прибор, позаботьтесь, чтобы недалеко находился кто-то из ваших близких, способный вызвать врача или оказать первую помощь.

Принцип работы

Телевизоры с электронно-лучевыми трубками (ЭЛТ) и осциллографы считаются наиболее взаимозаменяемыми устройствами. Также телевизионный приемник более сложен, чем базовый лабораторный осциллограф. Для его переделки достаточно избавится от некоторых, заложенных в нем функций TV и добавить несложный усилитель. Ведь каждую разворачиваемую строку экрана телевизора создает электронный пучок, быстро сканируемый через прозрачный материал люминесцентной подложки трубки.


Заряженными электронами управляют электрические и магнитные поля, создаваемые катушками, расположенными позади трубки. Эти сердечники с проводом отклоняют луч в горизонтальной и вертикальной плоскости, контролируя расположение изображения на экране. Для настройки его по центру линии осциллографа, с ними необходимо произвести определенную доработку.



Вспоминаем, что видеосигнал выдает в секунду 32 кадра, каждый из которых состоит из двух «чересстрочных» изображений (то есть сканируется 64 кадра). Стандарт NTSC определяет 525 строк в формате экрана, другие стандарты чуть отличные значения. Значит, для воспроизводства на экране заполненной картинки, требуется отклонение электронного луча по вертикали каждые 1/64 секунды (частота 64 Гц), а по горизонтали 1/(64х525) секунды (частота 32000Гц). Для обеспечения таких значений напряжение строчного трансформатора превышает 15000 вольт. В этом случае прибор работает как телевизор, и создает развернутое изображение на экране.

Чтобы заставить его нарисовать изображение на очень тонкой линии, вертикально отклоненной входным сигналом, нужно скорректировать количество витков экранных катушек. Также важно «поработать» с катушкой индуктора. Ее импедансное сопротивление зависит от частоты. Чем выше будет частота, тем труднее будет отобразить ее на экране. При внешнем диаметре тороидального сердечника 10 мм и толщине 2 мм, обмотки I и III должны содержать по 100 витков провода ПЭЛШО 0.1, а обмотка II – 30 витков.

Еще стоит помнить, что сигнал в телевизоре математически интегрирован. Это приводит к тому, что входная прямоугольная волна будет отображаться на экране треугольной, а треугольная – синусоидой. Это касается только изображения, но не звука. Синусоидальные волны будут отображены без искажений. Явление не будет столь заметно в очень старых телевизорах, способных отображать белый шум либо синий экран при отсутствии сигнала, а не отключающих автоматически изображение.

Удаление лишних узлов

В нашем случае использовался старый телевизионный приемник с 15-и дюймовым экраном и классическим UHF/VHF тюнером. Для создания осциллографа он не требуется, поэтому тюнер можно сразу удалить и забыть о его существовании. Также можно постепенно отключить один за другим лишние модули, проверяя, чтобы телевизор мог по-прежнему функционировать. Понадобится лишь основная плата и все, что подключено к кинескопу. Необходимо, чтобы он лишь отображал белый шум либо голубой экран. От остальных деталей можно просто освободить коробку.




На переделываемом телевизоре спереди стояло два потенциометра. Один из них служил для включения и регулировки громкости, а другой контролировал яркость. Были удалены оба: первый был заменен выключателем питания (большой красной кнопкой), второй пришлось установить на максимальную яркость и зафиксировать ее впайкой дополнительных сопротивлений в схему. Сразу стоит обратить внимание, что устройство со встроенным регулятором громкости для переделки не годится. Он усиливает сигнал, прикрепленный к телевизионному и искать усилитель придется на основной плате, а это вызовет дополнительные проблемы. Динамики на данном этапе также можно отключить.

Подготовка отклоняющей системы

Чтобы добиться на экране кинескопа картинки осциллографа, понадобится подать на отклоняющие катушки H и V сгенерированный усиленный сигнал кадровых и строчных синхроимпульсов. Как его получить, будет разобрано чуть позднее, а сейчас необходимо подготовить отклоняющую систему. Катушки подключены к основной плате на четыре штырька. Нужно отключить горизонтальную, к ней идут красный и синий провод. Подключив iPod либо компьютер непосредственно на эти выводы, можно получить на экране кинескопа отображение музыки. Вертикальная катушка имеет желтый и оранжевый провод, но для получения сканирования 64 Гц их нужно переключить на горизонтальную катушку.


Теперь нужно найти, где катушки подключаются к небольшой монтажной плате на трубке кинескопа. Если телевизионный приемник не очень новый, катушки только две и от них отходит 4 провода к основной плате. В противном случае катушек будет больше и в таком виде переделка работать не будет. Но не стоит бросать начатое, и можно немного поэкспериментировать. Пока же будем считать, что проводов все же 4. Осталось разобраться с проводами, идущими к кинескопу. По правилу правой руки (F=qVxB) снимаем один из них в случайном порядке. Если при включении прибора на экране отобразилась горизонтальная линия, отключена вертикальная катушка, если вертикальная, то наоборот. Соответствующие концы находятся тестером и помечаются.

Теперь провода подключения горизонтальной катушки снимаются с главной печатной платы. Не стоит забывать, что дело придется иметь с частотой 30000 Гц и напряжением более 15000 вольт. Будущему осциллографу они не нужны. Перед касанием их необходимо закоротить, потом хорошо заизолировать и разместить внутри корпуса так, чтобы они ничего не касались после включения прибора. Итак, вертикальная разметочная линия 60 Гц готова. Для получения такой же горизонтальной линии 60 Гц, два оставшихся провода, идущих на вертикальную катушку, подпаиваем к горизонтальной. А вертикальная станет входом осциллографа для подключения схемы усилителя.

Настройка развертки

Дальнейшая часть работ наиболее опасна, так как будет выполняться при подключенном напряжении. Будьте особенно осторожны! Пробуем подключить источник сигнала на вертикальную отклоняющую катушку (это может быть МР3 плейер либо компьютерный выход на наушники). Чтобы отображалась одна частота на экране, постарайтесь генерировать стабильную тональность. При включенном телевизоре изолированной отверткой аккуратно потрогайте поочередно высоковольтные провода, выяснив, к каким изменениям на экране это приведет (за этим должен наблюдать ваш помощник или воспользуйтесь большим зеркалом).




Один из них будет влиять на частоту сканирования. На плате, где он заходит, нужно впаять подстроечное сопротивление (примерно 50-60 кОм). Убедившись в работоспособности узла, можно вывести ручку задействованного резистора из корпуса прибора. Даже безукоризненно выполненная горизонтальная частотная настройка не позволит видеть верхний диапазон, а лишь выведет форму волны прокрутки на экран. Также можно настроить имеющиеся кольцевые вкладки, расположенные вокруг узкой части трубы кинескопа. Обычно они имеют черный или темно серый цвет и также косвенно управляют конечным изображением.

Усиление входящего сигнала

Все, что было сделано до этого момента, позволило нам создать неплохой визуализатор входного сигнала. Достаточно гнездо для подключения iPod соединить с катушкой вертикального отклонения и звучащая музыка отобразится на экране. Но чтобы получить настоящий осциллограф, понадобится дополнительный усилитель (собрать его можно там, где размещался выброшенный UHF/VHF тюнер). Его идея была заимствована с нескольких тематических сайтов, с целью получения минимальной себестоимости и максимальной эффективности. За основу бралась разработка Павла Фальстада, а представленная печатная плата — доработанная схема двухтактного аудио усилителя.

Для его реализации нам понадобится: микросборка TL082, включающая 2 ОУ, пара транзисторов (например, 41НПН/42ПНП), регулятор мощности LM317, поворотный переключатель «Полюс», потенциометр 1 мОм, два тримера на 10 кОм, 4 диода на 1А, трансформатор на 30 В переменного напряжения, электролит 1000 мкФ 50 В, два электролита 470 мкФ 16 В и 5 резисторов (10 Ом, 220 Ом, 1 кОм, 100 кОм и 10 мОм).

Первым ОУ контролируется усиление входного сигнала по формуле R1/R2, где R1 – сопротивление, выбранное поворотным переключателем, R2 – горшок 1 мОм. Теоретически он способен усилить входной сигнал до 1 млн. раз (при имеющемся на вращающемся переключателе минимуме 1 Ом). Второй отслеживает, чтобы транзисторы получали необходимое напряжение для открытия переходов и компенсирует перекосы. Им нужно 0.7 В на раскрытие и 1.4 В на переключение.

Готовая схема требует обязательной калибровки. Регулятор мощности рассчитан на разницу в 30 В, поэтому ОУ стандартно выдаст +15/-15 В, но для хорошей фильтрации его выход должен быть на несколько вольт ниже, чем напряжение на емкости в 1000 мкФ. Для этого существует триммер 1. Выход цепи подключается к горизонтальной катушке отклонения. Музыка, пропускаемая через схему, начинает «обрезаться» сверху/снизу. Чтобы избежать этого, триммер 2 регулируют до тех пор, пока верхние части клипов не коснутся границ экрана. Это понизит напряжение и не даст транзисторам перегрузить ВЧ-тракт прибора (сжечь катушку отклонения).

Теперь можно подключить на выход телевизора встроенную акустическую систему. При чрезмерной громкости добавляют большое сопротивление нагрузки (например, 10 Ом 1 Вт), при недостатке звука сопротивление нагрузки ставят на отклоняющую катушку, после чего последнюю перекалибровывают. Чтобы защитить себя от излишних раздражающих звуковых сигналов в процессе просматривания необходимого сигнала входа, на динамик можно установить выключатель.

Сборка все вместе

Дополнительный усилитель может генерировать сильное магнитное поле, поэтому стоит позаботиться о его конструкции. Плата должна выполняться максимально компактно, с короткими выводами проводников и хорошей группировкой. Специального экранирования ей не требуется, но во избежание помех для других телевизоров вашего дома позаботьтесь, чтобы она была расположена в корпусе, не создавая наводок основным узлам. В крайнем случае можно использовать деревянный либо пластмассовый корпус, оклеенный изнутри фольгой.



В разбираемом телевизоре при удалении аналогового тюнера освободилось достаточно места для установки трансформатора с такой платой и даже подошло отверстие под переключатель мощности. Трансформатор желательно также экранировать, чтобы не создавать помех по ТВ-каналам. Клеммы для подключения напряжения синхронизации и исследуемого сигнала соединяйте с платой только экранированным проводом.

После подключения трансформатора к цепи, подключаем S1 и S2 соответственно, запускаем входные провода через отверстие в корпусе телевизионного приемника, подключаем выход цепи к динамику и катушке отклонения. Следует использовать минимальную длину провода во всех проводимых соединениях, чтобы уменьшить рассеянную индуктивность контура. Осталось найти удобное место установки S1 и S2, закрыть заднюю крышку и приступить к тест-драйву.

Проверка работоспособности прибора

По своему функционалу собранный осциллограф далек от достойных лабораторных моделей, но незаменим для использования в несложных проектах, где требуется увидеть форму волны. Также определенную новизну имеет возможность слышать исследуемый сигнал, особенно при получении обратной связи, напоминающей «знаки». В рассматриваемом примере можно наблюдать изменение сигнала, наводимого обычной проволочной катушкой при ее расположении в произвольном месте, над внутренним трансформатором прибора и в момент нахождения над процессором ноутбука.

Возможность усиливать входящий сигнал – отличная функция, если вам не требуется его абсолютно точных параметров. Шум частоты 60 Гц, усиливаемый схемой, может пока определяться с достаточной погрешностью. Но это явление вызывает и блуждающая индуктивность входного провода. Уменьшить помехи может только экранированное заземление всех частей схемы.

Демонстрируемая катушка с проводом, соединенная со входом прибора, позволяет использовать большую индуктивность при сильном усилении. Ей можно обнаружить источники питания за несколько метров, направляя катушку в сторону расположения трансформаторов, после чего наглядно просмотреть их работу. Также можно обнаружить расположение процессора внутри сложного девайса. Можно использовать катушку, как индуктивный микрофон, поместив ее около динамика, играющего музыку. Магнитное поле, воспроизводимое катушкой диктора, будет обнаружено и усилено созданным прибором, после чего на кинескопе осциллографа отразится играемая музыка.

Можно наглядно просмотреть на приборе и работу канала интернета. В качестве входного сигнала для этого была задействована выделенная домашняя линия (120 VAC), и, показав ее «картинку», прибор по-прежнему работает.
Original article in English

Как использовать осциллограф

Введение

Вы когда-нибудь сталкивались с проблемой в цепи, требующей больше информации, чем может предоставить простой мультиметр? Если вам нужно раскрыть информацию, такую ​​как частота, шум, амплитуда или любая другая характеристика, которая может со временем измениться, вам нужен осциллограф!

O-Scope — важный инструмент в лаборатории любого электротехника. Они позволяют вам видеть электрические сигналы , поскольку они изменяются во времени, что может иметь решающее значение для диагностики того, почему схема таймера 555 не мигает правильно, или почему ваш шумогенератор не достигает максимального уровня раздражения.

HAMlab — 160-6 10 Вт

Осталось только 3! WRL-15001

HAMlab — полнофункциональный приемопередатчик SDR с охватом в диапазоне 160-10 м и выходной мощностью 10 Вт, построенный на платформе STEMlab…

охвачено в этом уроке

Цель этого руководства — представить понятия, терминологию и системы управления осциллографами.Он разбит на следующие разделы:

• Основы О-прицелов — введение в то, что конкретно представляют собой осциллографы, что они измеряют и почему мы их используем.
• Oscilloscope Lexicon — глоссарий, охватывающий некоторые наиболее распространенные характеристики осциллографа.
• Анатомия оптического прицела — обзор наиболее важных систем осциллографа — экран, горизонтальное и вертикальное управление, триггеры и зонды.
• Использование осциллографа — Советы и рекомендации для тех, кто впервые использует осциллограф.

Мы будем использовать Gratten GA1102CAL — удобный цифровой осциллограф среднего уровня — в качестве основы для обсуждения возможностей. Другие области видимости могут выглядеть по-разному, но все они должны иметь одинаковый набор механизмов управления и интерфейса.

Рекомендуемое Чтение

Прежде чем продолжить этот урок, вы должны быть знакомы с понятиями ниже. Проверьте учебник, если вы хотите узнать больше!

Видео

---

Основы O-Scopes

Основным назначением осциллографа является построение графика электрического сигнала, так как он изменяется во времени .Большинство областей выдают двумерный график с временем на оси х и напряжением на оси у .

Пример дисплея осциллографа. Сигнал (в данном случае желтая синусоида) отображается на горизонтальной оси времени и вертикальной оси напряжения.

Элементы управления, окружающие экран прицела, позволяют настраивать шкалу графика как по вертикали, так и по горизонтали, что позволяет увеличивать и уменьшать масштаб сигнала.Есть также элементы управления, чтобы установить триггер на прицеле, который помогает сфокусировать и стабилизировать дисплей.

Что можно измерить?

В дополнение к этим основным функциям во многих областях есть измерительные инструменты, которые помогают быстро количественно определить частоту, амплитуду и другие характеристики формы сигнала. В целом область может измерять характеристики как на основе времени, так и на основе напряжения:

• Временные характеристики :
  • Частота и период — Частота определяется как количество повторений сигнала в секунду.И период является обратной величиной (количество секунд, которое занимает каждый повторяющийся сигнал). Максимальная частота, которую может измерить прицел, варьируется, но часто она находится в диапазоне 100 МГц (1E6 Гц).
  • Рабочий цикл — процент от периода, когда волна является положительной или отрицательной (существуют как положительные, так и отрицательные рабочие циклы). Коэффициент заполнения — это отношение, которое говорит вам, как долго сигнал включен и как долго он выключен в каждом периоде.
  • Время подъема и спада — Сигналы не могут мгновенно переходить от 0 В к 5 В, они должны плавно подниматься.Продолжительность волны, идущей от нижней точки к высокой точке, называется временем нарастания, а время спада измеряет обратное. Эти характеристики важны при рассмотрении того, как быстро цепь может реагировать на сигналы.
• Характеристики напряжения :
  • Амплитуда — Амплитуда — это мера величины сигнала. Существует множество измерений амплитуды, включая амплитуду от пика к пику, которая измеряет абсолютную разницу между точкой высокого и низкого напряжения сигнала.С другой стороны, пиковая амплитуда измеряет только то, насколько высокий или низкий сигнал превышает 0В.
  • Максимальное и минимальное напряжение — Прицел может точно сказать, насколько высоко и низко напряжение вашего сигнала.
  • Среднее и среднее напряжения — Осциллографы могут рассчитать среднее или среднее значение вашего сигнала, а также подсчитать среднее значение минимального и максимального напряжения вашего сигнала.

Когда использовать O-Scope

o-scope полезен в различных ситуациях поиска и устранения неисправностей, в том числе:

• Определение частоты и амплитуды сигнала, которые могут иметь решающее значение при отладке входа, выхода или внутренних систем.Исходя из этого, вы можете определить, неисправен ли компонент в вашей цепи.
• Определение количества шума в вашей цепи.
• Идентификация формы волны — синус, квадрат, треугольник, пилообразный, сложный и т. Д.
• Количественная оценка разности фаз между двумя разными сигналами.

---

Осциллограф

Лексикон

Изучение, как использовать осциллограф, означает ознакомление с целым словарем терминов.На этой странице мы представим некоторые важные умные слова из области видимости, с которыми вам следует ознакомиться, прежде чем включать их.

Основные характеристики осциллографа

Некоторые прицелы лучше, чем другие. Эти характеристики помогают определить, насколько хорошо вы можете ожидать, чтобы область работала:

• Полоса пропускания — Осциллографы чаще всего используются для измерения сигналов с определенной частотой. Однако ни одна сфера применения не идеальна: у всех есть пределы того, насколько быстро они могут видеть изменение сигнала.Полоса пропускания области определяет диапазон частот, которые она может надежно измерить.
• Цифровой и аналоговый — Как и в большинстве электронных устройств, оптические приборы могут быть аналоговыми или цифровыми. Аналоговые области используют электронный луч, чтобы непосредственно отобразить входное напряжение на дисплей. Цифровые приборы включают микроконтроллеры, которые дискретизируют входной сигнал с помощью аналого-цифрового преобразователя и отображают это показание на дисплее. Как правило, аналоговые области являются более старыми, имеют меньшую пропускную способность и меньше функций, но они могут иметь более быстрый отклик (и выглядят намного круче).
• Количество каналов — Многие области могут считывать более одного сигнала за раз, отображая их все на экране одновременно. Каждый сигнал, считываемый областью, подается в отдельный канал. От двух до четырех каналов очень распространены.
• Частота дискретизации — Эта характеристика уникальна для цифровых областей, она определяет, сколько раз в секунду считывается сигнал. Для областей, которые имеют более одного канала, это значение может уменьшиться, если используется несколько каналов.
• Время нарастания — Указанное время нарастания прицела определяет самый быстрый импульс нарастания, который он может измерить. Время нарастания области очень тесно связано с пропускной способностью. Его можно рассчитать как Rise Time = 0,35 / Пропускная способность .
• Максимальное входное напряжение — Каждый элемент электроники имеет свои пределы, когда речь идет о высоком напряжении. Все области должны быть рассчитаны на максимальное входное напряжение. Если ваш сигнал превышает это напряжение, есть большая вероятность, что прицел будет поврежден.
• Разрешение — Разрешение области действия показывает, насколько точно она может измерять входное напряжение. Это значение может изменяться при настройке вертикальной шкалы.
• Вертикальная чувствительность — Это значение представляет минимальное и максимальное значения вашей вертикальной шкалы напряжения. Это значение указано в вольтах на дел.
• Временная база — Временная база обычно указывает диапазон чувствительности на горизонтальной оси времени. Это значение указывается в секундах на деление.
• Входной импеданс — Когда частоты сигнала становятся очень высокими, даже небольшой импеданс (сопротивление, емкость или индуктивность), добавленный к цепи, может повлиять на сигнал. Каждый осциллограф добавляет определенный импеданс к цепи, которую он читает, называемый входным импедансом. Входные импедансы обычно представляются в виде большого резистивного сопротивления (> 1 МОм) параллельно (||) с небольшой емкостью (в диапазоне пФ). Влияние входного импеданса более заметно при измерении очень высокочастотных сигналов, и используемый вами датчик может помочь компенсировать его.

Используя GA1102CAL в качестве примера, вот спецификации, которые вы могли бы ожидать от среднего диапазона:

Характеристика	Значение
Полоса пропускания	100 МГц
Частота дискретизации	1 ГГц / с (1E9 выборок в секунду)
Время нарастания
Количество каналов	2
Максимальное входное напряжение	400 В
Резолюция	8-бит
Вертикальная чувствительность	2 мВ / дел — 5 В / дел
База времени	2 нс / дел — 50 с / дел
Входной импеданс	1 МОм ± 3% || 16 пФ ± 3 пФ

Понимая эти характеристики, вы сможете выбрать осциллограф, который наилучшим образом соответствует вашим потребностям.Но вы все равно должны знать, как его использовать … на следующей странице!

---

Анатомия O-Scope

Хотя ни одна из областей не создается точно такой же, все они должны иметь несколько общих черт, которые заставляют их функционировать аналогично. На этой странице мы обсудим несколько наиболее распространенных систем осциллографа: дисплей, горизонтальный, вертикальный, триггер и входы.

Дисплей

Осциллограф бесполезен, если он не может отображать информацию, которую вы пытаетесь проверить, что делает отображение одним из наиболее важных разделов в области.

Каждый дисплей осциллографа должен пересекаться горизонтальными и вертикальными линиями, называемыми делениями . Масштаб этих делений модифицируется горизонтальной и вертикальной системами. Вертикальная система измеряется в «вольтах на деление», а горизонтальная «секундах на деление». Как правило, области охватывают около 8-10 вертикальных (напряжение) делений и 10-14 горизонтальных (секунд) делений.

У более старых областей (особенно у аналоговой разновидности) обычно имеется простой монохромный дисплей, хотя интенсивность волны может варьироваться.Более современные оптические прицелы оснащены многоцветными жидкокристаллическими экранами, которые помогают показывать более одного сигнала одновременно.

Многие дисплеи области видимости расположены рядом с набором из примерно пяти кнопок — либо сбоку, либо под дисплеем. Эти кнопки можно использовать для навигации по меню и управления настройками прицела.

Вертикальная система

Вертикальная секция прицела контролирует шкалу напряжения на дисплее. В этом разделе традиционно есть две ручки, которые позволяют вам индивидуально контролировать вертикальное положение и вольт / дел.

Более критическое значение вольт на деление Регулятор позволяет установить вертикальную шкалу на экране. Вращение ручки по часовой стрелке уменьшит масштаб, а против часовой стрелки увеличится. Меньший масштаб — меньше вольт на деление на экране — означает, что вы будете больше «приближаться» к форме волны.

Дисплей на GA1102, например, имеет 8 вертикальных делений, а ручка Volts / Div может выбирать шкалу от 2 мВ / дел до 5 В / дел. Таким образом, при увеличении до 2 мВ / дел дисплей может отображать форму волны, которая составляет 16 мВ сверху вниз.Полностью «уменьшенный» прицел может отображать форму волны в диапазоне более 40 В. (Зонд, как мы обсудим ниже, может еще больше увеличить этот диапазон.)

Регулятор положения управляет вертикальным смещением осциллограммы на экране. Поверните ручку по часовой стрелке, и волна будет двигаться вниз, против часовой стрелки сдвинет ее вверх по дисплею. Вы можете использовать ручку позиционирования, чтобы сместить часть сигнала за пределы экрана.

Используя ручки позиционирования и регуляторы volts / div вместе, вы можете увеличить только крошечную часть сигнала, которая вас больше всего волнует.Если у вас была прямоугольная волна 5 В, но вы заботились только о том, сколько она звенит по краям, вы можете увеличить нарастающий фронт, используя обе ручки.

Горизонтальная система

Горизонтальный участок прицела управляет шкалой времени на экране. Как и вертикальная система, горизонтальное управление дает вам две ручки: положение и секунды / дел.

Ручка на деление (с / дел) вращается для увеличения или уменьшения горизонтальной шкалы.Если вы поворачиваете ручку s / div по часовой стрелке, количество секунд, которое представляет каждое деление, уменьшится — вы будете «увеличивать» масштаб времени. Поверните против часовой стрелки, чтобы увеличить шкалу времени, и покажите на экране более длительное время.

Снова используя GA1102 в качестве примера, дисплей имеет 14 горизонтальных делений и может отображать от 2 нс до 50 с на деление. При увеличении до горизонтального масштаба область действия может отображать 28 нс сигнала, а при увеличении — сигнал может меняться в течение 700 секунд.

Регулятор положения может перемещать вашу кривую вправо или влево от дисплея, регулируя горизонтальное смещение .

Используя горизонтальную систему, вы можете настроить , сколько периодов формы волны вы хотите увидеть. Вы можете уменьшить масштаб и показать несколько пиков и впадин сигнала:

Или вы можете увеличить масштаб и использовать ручку позиционирования, чтобы показать только крошечную часть волны:

Система запуска

Секция триггера посвящена стабилизации и фокусировке осциллографа.Триггер сообщает прицелу, какие части сигнала «запустить» и начать измерение. Если ваша форма сигнала периодическая , триггером можно манипулировать, чтобы дисплей оставался неподвижным и непрерывным. Слабо вызванная волна приведет к появлению захватывающих волн, подобных этой:

Секция триггера области обычно состоит из ручки уровня и набора кнопок для выбора источника и типа триггера. Регулятор уровня можно поворачивать для установки триггера на определенную точку напряжения.

Серия кнопок и экранных меню составляют остальную часть триггерной системы. Их основное назначение — выбрать источник и режим триггера. Существует множество типов триггеров , которые управляют активацией триггера:

• Триггер с фронтом является наиболее простой формой триггера. Он включит осциллограф, чтобы начать измерение, когда напряжение сигнала пройдет определенный уровень. Триггер края может быть установлен, чтобы поймать нарастающий или падающий фронт (или оба).
• Триггер с импульсом указывает прибору на определенный «импульс» напряжения. Вы можете указать длительность и направление импульса. Например, это может быть крошечная вспышка 0 В -> 5 В -> 0 В, или это может быть падение в течение секунды от 5 В до 0 В, вплоть до 5 В.
• Триггер может быть настроен на срабатывание при положительном или отрицательном наклоне в течение заданного промежутка времени.
• Существуют более сложные триггеры, предназначенные для стандартизированных сигналов, которые переносят видеоданные, например NTSC или PAL .Эти волны используют уникальный шаблон синхронизации в начале каждого кадра.

Обычно вы также можете выбрать режим запуска , который, по сути, говорит о том, насколько сильно вы относитесь к своему триггеру. В режиме автоматического запуска прицел может попытаться нарисовать ваш сигнал, даже если он не запускается. Нормальный режим будет рисовать вашу волну, только если видит указанный триггер. А , одиночный режим, ищет указанный вами триггер, когда он его видит, он нарисует вашу волну, а затем остановится.

Зонды

Осциллограф хорош, только если вы действительно можете подключить его к сигналу, и для этого вам нужны пробники. Зонды — это устройства с одним входом, которые направляют сигнал от вашей цепи в прицел. У них острый наконечник , который зондирует точку на вашей схеме. Наконечник также может быть оснащен крючками, пинцетом или зажимами для облегчения фиксации цепи. Каждый зонд также имеет зажим заземления , который должен быть надежно закреплен на общей точке заземления в тестируемой цепи.

Хотя датчики могут показаться простыми устройствами, которые просто защелкиваются на вашей цепи и передают сигнал в прицел, на самом деле многое зависит от конструкции и выбора датчика.

Оптимально, какой именно датчик должен быть, невидим — он не должен влиять на тестируемый сигнал. К сожалению, все длинные провода имеют собственную индуктивность, емкость и сопротивление, поэтому, несмотря ни на что, они влияют на показания области (особенно на высоких частотах).

Существуют различные типы зондов, наиболее распространенным из которых является пассивный пробник , включенный в большинство областей применения.Большинство «стандартных» пассивных проб — , ослабленные — . Зонды затухания имеют большое сопротивление, специально встроенное и шунтируемое небольшим конденсатором, что помогает минимизировать влияние длинного кабеля на нагрузку вашей цепи. Последовательно с входным импедансом прицела, этот ослабленный пробник создаст делитель напряжения между вашим сигналом и входом прицела.

Большинство пробников имеют резистор 9 МОм для ослабления, который в сочетании со стандартным входным сопротивлением 1 МОм на прицеле создает делитель напряжения 1/10.Эти зонды обычно называют 10X ослабленными зондами . Многие датчики включают переключатель для выбора между 10X и 1X (без ослабления).

Ослабленные датчики отлично подходят для повышения точности на высоких частотах, но они также уменьшат амплитуду вашего сигнала на . Если вы пытаетесь измерить сигнал очень низкого напряжения, вам, возможно, придется использовать 1X пробник. Вам также может понадобиться выбрать настройку в своей области, чтобы сообщить, что вы используете ослабленный пробник, хотя многие области могут автоматически определять это.

Помимо пассивного аттенуированного зонда, существует множество других зондов. Активные пробники — это пробники с питанием (для них требуется отдельный источник питания), которые могут усилить ваш сигнал или даже предварительно обработать его, прежде чем он попадет в вашу область. Хотя большинство датчиков предназначено для измерения напряжения, существуют датчики, предназначенные для измерения переменного или постоянного тока. Токовые пробники уникальны, потому что они часто зажимают вокруг провода, фактически никогда не соприкасаясь с цепью.

---

Использование осциллографа

Бесконечное разнообразие сигналов означает, что вы никогда не будете использовать осциллограф дважды. Но есть некоторые шаги, которые вы можете рассчитывать выполнять почти каждый раз, когда тестируете схему. На этой странице мы покажем пример сигнала и шаги, необходимые для его измерения.

Выбор и настройка зонда

Прежде всего, вам нужно выбрать пробник. Для большинства сигналов простой пассивный пробник , входящий в комплект вашей прицелы, будет работать идеально.

Затем, прежде чем подключить его к вашему прицелу, установите затухание на вашем зонде. 10X — самый распространенный коэффициент ослабления — обычно является наиболее подходящим выбором. Если вы пытаетесь измерить сигнал очень низкого напряжения, возможно, вам придется использовать 1X.

Подключите пробник и включите прицел

Подключите датчик к первому каналу на вашем прицеле и включите его. Имейте здесь некоторое терпение, некоторые области загружаются так же долго, как старый ПК.

Когда прицел загрузится, вы должны увидеть деления, масштаб и зашумленную плоскую линию сигнала.

На экране также должны отображаться предварительно установленные значения времени и вольт на деление. Пока игнорируем эти шкалы, внесите эти корректировки, чтобы настроить ваш прицел на стандартную настройку :

• Выключите канал 1 на и канал 2.
• Установите канал 1 на DC переходник .
• Установите источник запуска на канал 1 — нет запуска внешнего источника или запуска по альтернативному каналу.
• Установите тип триггера на передний фронт, а режим триггера на автоматический (в отличие от одиночного).
• Убедитесь, что затухание зонда на вашем прицеле соответствует настройке вашего зонда (например, 1X, 10X).

Для получения справки по выполнению этих настроек обратитесь к руководству пользователя вашего прицела (например, вот руководство GA1102CAL).

Тестирование зонда

Давайте подключим этот канал к значимому сигналу. В большинстве областей имеется встроенный генератор частоты , который излучает надежную волну заданной частоты — на GA1102CAL имеется прямоугольный выходной сигнал 1 кГц в правом нижнем углу передней панели.Выход генератора частоты имеет два отдельных проводника — один для сигнала и один для заземления. Подсоедините зажим заземления вашего датчика к земле, а наконечник пробника к выходу сигнала.

Как только вы подключите обе части зонда, вы увидите, как вокруг экрана начинает танцевать сигнал. Попробуйте поиграть с горизонтальными и вертикальными системными ручками , чтобы маневрировать по всему экрану. Вращение ручек шкалы по часовой стрелке «увеличит» ваш сигнал, а против часовой стрелки уменьшит масштаб.Вы также можете использовать ручку позиционирования для дальнейшего определения формы волны.

Если ваша волна все еще нестабильна, попробуйте повернуть ручку в положении . Убедитесь, что триггер не выше самого высокого пика вашего сигнала . По умолчанию тип триггера должен быть установлен на ребро, что обычно является хорошим выбором для прямоугольных волн, подобных этой.

Попробуйте поиграть с этими ручками достаточно, чтобы отобразить один период вашей волны на экране.

Или попробуйте уменьшить масштаб времени, чтобы показать десятки квадратов.

Компенсация ослабленного зонда

Если ваш датчик установлен на 10X, и у вас нет идеально квадратной формы волны, как показано выше, вам может потребоваться , чтобы компенсировать ваш датчик . Большинство зондов имеют утопленную головку винта, которую можно вращать для регулировки шунтирующей емкости зонда.

Попробуйте использовать маленькую отвертку, чтобы повернуть этот триммер, и посмотрите, что происходит с осциллограммой.

Отрегулируйте подравнивающий колпачок на рукоятке зонда, пока не получите прямоугольных волны с прямыми кромками Компенсация необходима только в том случае, если ваш зонд ослаблен (например, в 10 раз), и в этом случае это критично (особенно если вы не знаете, кто последний использовал ваш прицел!).

Советы по зондированию, запуску и масштабированию

После того, как вы компенсировали свой датчик, пришло время измерить реальный сигнал! Найдите источник сигнала (генератор частоты? Terror-Min?) И возвращайтесь.

Первым ключом к исследованию сигнала является нахождение надежной и надежной точки заземления . Прикрепите зажим заземления к известному заземлению, иногда вам, возможно, придется использовать небольшой провод для соединения между зажимом заземления и точкой заземления вашей цепи.Затем подключите наконечник зонда к тестируемому сигналу. Наконечники пробников существуют в различных форм-факторах — подпружиненный зажим, острие, крючки и т. Д. — попробуйте найти такой, который не требует, чтобы вы постоянно держали его на месте.

⚡ Направляйся! Будьте осторожны, где вы размещаете заземляющий зажим при проверке неизолированной цепи (например, не с батарейным питанием или с использованием изолированного источника питания). При проверке цепи, которая заземлена на заземление, обязательно подключите зажим заземления к той стороне цепи , которая подключена к заземлению .Это почти всегда отрицательная сторона / сторона заземления цепи, но иногда это может быть другая точка. Если точка, к которой подключен зажим заземления, имеет разность потенциалов напряжения, вы создадите прямое короткое замыкание и можете повредить вашу цепь, ваш осциллограф и, возможно, себя! Для дополнительной безопасности при тестировании цепей, подключенных к сети, подключите его к источнику питания через изолирующий трансформатор.

Как только ваш сигнал появится на экране, вы можете начать с настройки горизонтальной и вертикальной шкал, по крайней мере, на «приблизительный уровень» вашего сигнала.Если вы исследуете прямоугольную волну 5 В 1 кГц, вам, вероятно, понадобится вольт / деление где-то около 0,5-1 В, и установите секунды / деление примерно на 100 мкс (14 делений будут показывать около полутора периодов).

Если часть вашей волны поднимается или опускается на экране, вы можете отрегулировать вертикальное положение на , чтобы переместить его вверх или вниз. Если ваш сигнал только постоянного тока, вы можете отрегулировать уровень 0 В в нижней части дисплея.

После того, как весы приблизятся, ваша форма волны может нуждаться в некотором срабатывании. Запуск по краю — где прицел пытается начать сканирование, когда видит, что напряжение (или падение) превышает заданное значение — это самый простой тип для использования. Используя граничный триггер, попытайтесь установить уровень триггера на точку на вашей форме волны, которая видит только один раз за период .

Теперь достаточно масштабировать, позиционировать, запускать и повторять , пока вы не найдете именно то, что вам нужно.

Измерьте дважды, отрежьте один раз

С сигналом, ограниченным, сработавшим и масштабированным, наступает время для измерения переходных процессов, периодов и других свойств формы сигнала.Некоторые области имеют больше инструментов измерения, чем другие, но все они по крайней мере будут иметь деления, из которых вы сможете по крайней мере оценить амплитуду и частоту.

Многие прицелы поддерживают различные автоматические измерительные инструменты, они могут даже постоянно отображать самую важную информацию, такую ​​как частота. Чтобы получить максимальную отдачу от своей области, вы захотите изучить все функции измерения , которые он поддерживает. Большинство областей автоматически рассчитают для вас частоту, амплитуду, коэффициент заполнения, среднее напряжение и множество других волновых характеристик.

Использование измерительных инструментов прицела для определения V _PP , V _Max , частоты, периода и рабочего цикла.

Третий измерительный инструмент, который предоставляют многие области, — это курсора, . Курсоры — это подвижные маркеры на экране, которые можно размещать на оси времени или напряжения. Курсоры обычно идут парами, поэтому вы можете измерить разницу между ними.

Измерение звона прямоугольной волны с помощью курсоров.

После того, как вы измерили искомое количество, вы можете начать вносить коррективы в свою схему и измерить еще! Некоторые области также поддерживают , сохраняя , , печатая , или , сохраняя сигнал, так что вы можете вспомнить его и вспомнить те хорошие времена, когда вы измеряли этот сигнал.

Чтобы узнать больше о том, что может сделать ваш прицел, обратитесь к руководству пользователя!

---

Как пользоваться осциллографом »Electronics Notes

Основы или инструкции по использованию осциллографа и использованию осциллографа для измерения и поиска неисправностей в электронных схемах.

---

Осциллограф Учебное пособие включает в себя:
Основы осциллографа Типы осциллографов Характеристики Как пользоваться осциллографом Запуск области Осциллографические зонды Характеристики осциллографа

Типы областей действия включают в себя: Аналоговый прицел Объем аналогового хранилища Цифровой люминофор Цифровая сфера USB / ПК объем Осциллограф смешанных сигналов MSO

---

Осциллограф является особенно полезным элементом испытательного оборудования, которое можно использовать для тестирования и поиска неисправностей в различных электронных схемах от логических цепей до аналоговых цепей и радиоканалов.Необходимо знать, как правильно использовать осциллограф, чтобы наилучшим образом использовать его. Зная основы использования осциллографа, вы сможете находить схемы более эффективно и быстро, а также лучше понимать, как они работают.

Хотя осциллографы стоят дороже, чем некоторые другие элементы испытательного оборудования, включая мультиметры, их часто можно найти в домах и мастерских любителей электроники. В результате важно, чтобы люди знали, как пользоваться осциллографом.

Передняя панель осциллографа

Основные элементы управления осциллографа

Ввиду гибкости и уровня контроля, необходимого для использования осциллографа, имеется большое количество элементов управления. Они должны быть установлены правильно, если необходимо получить требуемое представление о сигнале.

К счастью, довольно легко привыкнуть к работе с осциллографом и использованию элементов управления для правильного просмотра формы волны.

Краткое изложение основных элементов управления на осциллографе приведено ниже:

Тем не менее, краткий обзор некоторых элементов управления приведен ниже:

• Коэффициент усиления по вертикали: Этот элемент управления на осциллографе изменяет коэффициент усиления усилителя, который управляет размером сигнала по вертикальной оси.Обычно он калибруется с точки зрения определенного количества вольт на сантиметр. Поэтому, установив переключатель усиления по вертикали так, чтобы было выбрано меньшее число вольт на сантиметр, коэффициент усиления по вертикали увеличивается, а амплитуда видимой формы волны на экране увеличивается.

  При использовании осциллографа вертикальное усиление обычно устанавливается таким образом, чтобы форма волны заполняла вертикальную плоскость как можно лучше, то есть как можно больше, не выходя за пределы видимой или калиброванной области.

• Вертикальное положение: Этот элемент управления на осциллографе определяет положение трассы при отсутствии сигнала. Обычно он устанавливается на удобную линию на сетке, чтобы измерения, которые были выше и ниже «нулевого» положения, могли быть легко измерены. Он также имеет эквивалентный контроль горизонтального положения, который устанавливает горизонтальное положение. Опять же, это должно быть установлено в удобное положение для проведения любых временных измерений.
• Timebase: Регулятор timebase устанавливает скорость сканирования экрана.Он калибруется с точки зрения определенного определенного времени для каждой калибровки сантиметра на экране. Из этого можно рассчитать период сигнала. Это если полный цикл сигнала слишком 10 микросекунд для завершения, это означает, что его период составляет 10 микросекунд, а частота является обратной величиной по отношению к периоду времени, то есть 1/10 микросекунды = 100 кГц.

  Обычно временная база настраивается таким образом, чтобы форма волны или конкретная точка на исследуемой форме волны была видна в лучшем виде.

• Триггер: Регулятор триггера на осциллографе устанавливает точку, с которой начинается сканирование формы сигнала. На аналоговых осциллографах сканирование начнется только тогда, когда осциллограмма достигнет определенного уровня напряжения. Это позволило бы запускать сканирование формы сигнала одновременно в каждом цикле, позволяя отображать устойчивую форму сигнала. Изменяя напряжение триггера, можно выполнить сканирование для запуска в другой точке сигнала.Также можно выбрать, запускать ли осциллограф на положительной или отрицательной части волны. Это может быть обеспечено отдельным переключателем, отмеченным знаком + и -.
• Удержание триггера: Это еще один важный элемент управления, связанный с функцией триггера. Известная как функция «удержания», она добавляет задержку к триггеру, чтобы предотвратить его запуск слишком рано после завершения предыдущего сканирования. Эта функция иногда требуется, потому что на осциллограмме есть несколько точек, по которым осциллограф может сработать.Регулируя функцию удержания, можно добиться стабильного отображения.
• Искатель луча: Некоторые осциллографы обладают функцией поиска луча. Это может быть особенно полезно, поскольку возможно, что иногда след может быть не виден. Нажатие кнопки поиска луча позволяет найти луч и отрегулировать его так, чтобы он находился в центре экрана.

Несмотря на то, что существует много других элементов управления, они являются основными для понимания при изучении использования осциллографа.Тем не менее, очень полезно понимать другие элементы управления на осциллографе, но некоторые из них будут отличаться от одного типа к другому.

Первые шаги в использовании осциллографа

Использование осциллографа довольно просто после его использования, и можно ознакомиться с использованием органов управления. Первый этап наступает при включении осциллографа, и именно здесь знание нескольких шагов об использовании осциллографа может быть очень полезным.

1. Включите питание: Это может показаться очевидным, но это первый шаг.Обычно переключатель будет помечен как «Питание» или «Линия». После включения питания нормально включается индикатор питания или индикатор линии. Это показывает, что сила была применена.
2. Подождите, пока не появится дисплей осциллографа: Несмотря на то, что многие осциллографы в наши дни имеют дисплеи на основе полупроводников, многие из старых по-прежнему используют электронно-лучевые трубки, и для их прогрева требуется некоторое время, прежде чем появится дисплей. Даже современным полупроводниковым приборам часто требуется время, чтобы их электроника «загрузилась».Поэтому часто необходимо подождать минуту или около того, прежде чем осциллограф можно будет использовать.
3. Найти трассу: Как только осциллограф готов, необходимо найти трассу. Часто это будет видно, но прежде, чем какие-либо другие формы волны будут видны, это первая стадия. Как правило, триггер можно установить в центр, а рычаг выключения повернуть полностью против часовой стрелки. Также установите регуляторы горизонтального и вертикального положения в центр, если их там еще нет.Обычно след становится видимым. Если нет, то можно нажать кнопку «лучевой луч», и это обнаружит след.
4. Установка регулировки усиления: Следующий этап — установка горизонтальной регулировки усиления. Это должно быть установлено так, чтобы ожидаемый след почти заполнил вертикальный экран. Если ожидается, что форма сигнала будет 8 вольт от пика до пика, а калиброванный участок экрана высотой 10 сантиметров, то установите усиление так, чтобы оно составляло 1 вольт / сантиметр. Таким образом, сигнал будет занимать 8 сантиметров, почти заполняя экран.
5. Установите скорость временной базы: Также необходимо установить скорость временной базы на осциллографе. Фактическая настройка будет зависеть от того, что нужно увидеть. Как правило, если форма волны имеет период 10 мс, а экран имеет ширину 12 сантиметров, тогда будет выбрана скорость в 1 мс на сантиметр или деление.
6. Подать сигнал: При приблизительно правильной настройке элементов управления сигнал можно подать и увидеть изображение.
7. Настройте триггер: На этом этапе необходимо отрегулировать уровень триггера и определить, срабатывает ли он на положительном или отрицательном фронте. Регулятор уровня триггера будет в состоянии контролировать, где на сигнале запускается временная база, и, следовательно, трасса начинается на сигнале. Выбор того, сработает ли он на положительном или отрицательном фронте, также может быть важным. Они должны быть скорректированы, чтобы дать необходимое изображение.
8. Отрегулируйте элементы управления для получения наилучшего изображения: При наличии стабильной формы волны элементы управления вертикальным усилением и временной базой можно перенастроить для получения требуемого изображения.

Резюме

После нескольких измерений становится намного легче знать, как пользоваться осциллографом. Поскольку осциллографы являются одним из основных элементов оборудования, всем, кто занимается электроникой, важно знать, как использовать осциллограф и как наилучшим образом его использовать.

Дополнительные темы испытаний:
Анализатор сети передачи данных Цифровой мультиметр Частотомер осциллограф Генераторы сигналов Анализатор спектра LCR метр Глубиномер, ГДО Логический анализатор ВЧ измеритель мощности Генератор радиосигналов Логический зонд Рефлектометр во временной области Вектор сетевой анализатор PXI GPIB Сканирование границы / JTAG
Вернуться в меню «Тест»., ,

,

Что такое осциллограф »Электроника Примечания

Осциллограф является одним из наиболее полезных измерительных приборов, используемых для проектирования электронных схем, производства, тестирования, обслуживания и ремонта электроники.

---

Осциллограф Учебное пособие включает в себя:
Основы осциллографа Типы осциллографов Характеристики Как пользоваться осциллографом Запуск области Осциллографические зонды Характеристики осциллографа

Типы областей действия включают в себя: Аналоговый прицел Объем аналогового хранилища Цифровой люминофор Цифровая сфера USB / ПК объем Осциллограф смешанных сигналов MSO

---

Осциллографы или прицелы являются важным инструментом в арсенале инженера-электронщика или тестировщика.Осциллограф — это элемент оборудования для тестирования электроники, который позволяет видеть сигналы и таким образом значительно облегчает обнаружение любых проблем, возникающих в цепи электроники.

Ввиду преимуществ, которыми они обладают, осциллографы являются важным компонентом испытательного оборудования для электроники для любой электроники, лаборатории или области, где проводится тестирование электронного оборудования, будь то радиочастотное проектирование, общая схема электроники, производство электроники, обслуживание, ремонт или где-либо, где электронные схемы и сигналы на них должны быть исследованы.

Название осциллографа происходит от того факта, что он позволяет просматривать колебания. Иногда использовалось название катодно-лучевой осциллограф, или CRO. Причиной этого было то, что электронно-лучевые трубки (ЭЛТ) были использованы для отображения формы волны. В настоящее время эти измерительные приборы обычно называют осциллографами или просто прицелами.

В настоящее время используются ЖК-дисплеи или плазменные дисплеи, так как они меньше по размеру и более удобны в использовании, тем более что они не требуют очень высоких напряжений старых ЭЛТ.

Функция осциллографа

Функция осциллографа заключается в том, чтобы иметь возможность отображать сигналы на некоторой форме дисплея. В обычном режиме работы время отображается вдоль оси X (горизонтальная ось), а амплитуда отображается вдоль оси Y (вертикальная ось). Таким образом, можно увидеть электронную форму волны на осциллографе, как это может быть предусмотрено. Форма волны можно сравнить с волнами при движении вдоль поверхности пруда, когда в него падает камень.

Видя форму волны таким образом, можно увидеть анализ работы схемы и выяснить, почему могут возникнуть какие-либо проблемы.

Базовый экран осциллографа

Ключевые темы осциллографа

При взгляде на осциллограф есть несколько ключевых тем и областей интереса:

• Типы осциллографов: Существует несколько различных типов осциллографов от аналоговых до цифровых и многое другое. Первые типы осциллографов были аналоговыми, но с достижениями в области цифровых технологий практически все новые измерительные приборы в наши дни управляются процессором и используют цифровую обработку сигналов для обеспечения превосходного отображения сигналов.

  Мало того, что осциллографы содержатся не только в стандартных бочкообразных блоках, но и некоторые прицелы, предназначенные для связи с компьютерами, используя их отображение и обработку для помощи. Часто это осциллографы USB, подключенные через USB-каналы, но также доступны другие типы, подключенные через другие шинные системы или для использования в стойках, таких как PXI и более старые системы VXI.

  
  

• Характеристики прицела: Спецификации для осциллографов иногда могут сбивать с толку.Базовое понимание терминов и их значения очень полезно. Понимание основных характеристик осциллографа может дать представление об ограничениях любого конкретного тестового прибора, а также помочь в выборе, когда его нужно нанять, купить или даже забронировать из обычного магазина.

  Характеристики области немного различаются для аналоговой и цифровой областей. Хотя основные понятия, такие как точность, временной диапазон, верхние частоты и тому подобное, по существу одинаковы, цифровые области также имеют спецификации для таких элементов, как количество бит ЦАП, глубина памяти и тому подобное, которые характерны для цифровых осциллографов.

  
  

• Как использовать осциллограф: Хотя осциллографы просты в использовании в наши дни, это помогает понять, как работают эти элементы испытательного оборудования электроники и какие существуют элементы управления и как они работают. На экране есть даже софт-клавиши, поэтому многое можно сделать.

  Обычно наиболее широко используемые элементы управления являются общими для всех областей применения от любого производителя, поэтому переход из одной области в другую часто относительно прост.

  
  

• Запуск осциллографа: Функция запуска является одной из наиболее важных функций на осциллографе. Триггер области позволяет временной базе «запускаться» в одной и той же точке на каждом цикле сигнала, и это позволяет отображать его так, чтобы оно оставалось на экране.

  Функция запуска осциллографа значительно расширилась, поскольку большинство областей применения перешли на использование цифровых технологий. Доступная цифровая обработка сигналов позволяет триггеру обеспечить большую гибкость и большую функциональность, чтобы можно было более тщательно исследовать сигналы для выявления проблем и проблем.

  
  

• Пробники осциллографа: Любому осциллографу понадобятся пробники для подключения к тестируемому устройству. Эффективность и использование этих зондов позволяют наилучшим образом использовать реальный измерительный прибор, поэтому знание того, какие зонды выбрать, как их настроить и какие ограничения необходимы, для правильного понимания выполненных измерений.

  
  

Типичный осциллограф

Разработка осциллографа

Осциллограф разрабатывался в течение многих лет.Потребовалось большое количество новых открытий и изобретений, чтобы достичь уровня сложности, который мы наблюдаем сегодня.

Истории дат осциллограмм более 100 лет, каждый шаг является результатом инноваций, вдохновения и упорного труда.

Ключевые этапы развития и история осциллографа
Дата	Открытие / Разработка
1897	Карл Фердинанд Браун изобрел первую электронно-лучевую трубку CRT.Он мог отображать грубые цифры на экране, контролируемые напряжениями на пластинах трубки.
1899	Джонатан Ценнек усовершенствовал базовую электронно-лучевую трубку, добавив в нее формирующие пучок пластины и используя магнитное поле для очистки следа.
1931	В. К. Зворыкин усовершенствовал электронно-лучевую трубку, когда детализировал герметично закрытую высоковакуумную электронно-лучевую трубку с термоэлектронным излучателем. Это позволило General Radio изготовить осциллограф, который можно было использовать вне лабораторных условий.
Конец 1930-х годов	Британская компания A C Cossor изобрела двухлучевой осциллограф, который широко использовался во время Второй мировой войны для обслуживания электронного оборудования и, в частности, радиолокационных систем.
1946	Осциллограф с триггерным сканированием был изобретен Говардом Фоллумом и Джеком Мердоком. Это сделало осциллограф намного проще в использовании, поскольку сигналы могли отображаться устойчиво.
1946	Tektronix был основан Говардом Фоллумом и Джеком Мердоком.
1963	Компания Tektronix представила бистабильную накопительную трубку Direct View (DVBST). Это позволило отображать отдельные импульсы, а не просто повторять сигналы.
	Цифровой запоминающий осциллограф DSO был изобретен Уолтером ЛеКрой после производства высокоскоростных цифровых преобразователей для исследовательского центра CERN в Швейцарии. Уолтер ЛеКрой позже основал корпорацию ЛеКрой.

Осциллограф наружный

Осциллограф обычно имеет большой набор предметов на внешней стороне корпуса.

Высокопроизводительный осциллограф

На передней панели испытательного оборудования обычно есть несколько элементов:

1. Дисплей Первое, что заметили на осциллографе, — это большой дисплей, который используется для отображения формы сигнала. Обычно это занимает около четверти места на передней панели или даже немного больше. Часто полезно иметь достаточно большой дисплей, тогда легче увидеть различные элементы формы сигнала.
2. Разъемы На передней панели имеется множество различных разъемов. Обычно есть вход для каждого из отображаемых каналов — часто осциллограф имеет более одного канала. Многие осциллографы являются двухканальными и поэтому могут отображать два сигнала одновременно, что позволяет сравнивать формы сигналов. Другие входы могут включать в себя триггерный вход, который позволит запустить трассировку на осциллографе в соответствии с этим сигналом.
3. Органы управления На осциллографе имеется множество органов управления:
   
   • Чувствительность вертикального усиления / входного сигнала: Обычно она калибруется в В / см, т. Е. Каждое вертикальное деление на шкале представляет собой заданное количество вольт.
   • Timebase: изменяет скорость, с которой трасса пересекает экран по горизонтали на осциллографе. Он калибруется по времени / делению, например 1 мс / см, при условии, что деления с интервалом в один сантиметр.
   • Триггер. Элементы управления, связанные с триггером, позволяют запускать временную базу осциллографа различными способами. Это позволяет получить неподвижное или стабильное изображение на экране осциллографа.

Для правильной работы осциллографа необходимо подключить правильные сигналы к входам, а также правильно использовать органы управления.

Осциллографы

являются одним из наиболее широко используемых элементов испытательного оборудования для электроники.Они обеспечивают высокий уровень понимания работы схемы и являются ключом к нахождению многих проблем и их решению, будь то в целом проектирование электронных схем, проектирование радиочастот, тестирование производства электроники, обслуживание, ремонт и даже обслуживание на месте.

Дополнительные темы испытаний:
Анализатор сети передачи данных Цифровой мультиметр Частотомер осциллограф Генераторы сигналов Анализатор спектра LCR метр Глубиномер, ГДО Логический анализатор ВЧ измеритель мощности Генератор радиосигналов Логический зонд Рефлектометр во временной области Вектор сетевой анализатор PXI GPIB Сканирование границы / JTAG
Вернуться в меню «Тест»., ,

,

лучших осциллографов начального уровня для начинающих и любителей

В настоящее время мы можем легко получить действительно хороший осциллограф с множеством функций, не тратя целое состояние. В этой статье мы рассмотрим несколько недорогих осциллографов начального уровня и попытаемся найти лучший осциллограф, подходящий для начинающих или любителей электроники.

Как выбрать осциллограф?

При выборе осциллографа необходимо учитывать множество различных параметров и спецификаций.Вот список некоторых из наиболее важных факторов, с помощью которых вы можете понять, какой осциллограф вам подойдет лучше всего.

• Пропускная способность — Пропускная способность часто считается наиболее важной характеристикой осциллографа. Он определяет диапазон частот, которые осциллограф может точно измерить. Он измеряется в герцах и для областей начального уровня, которые обычно находятся в регионе мегагерц. Ширина полосы пропускания осциллографа в идеале должна быть в 5 раз выше максимальной частоты сигнала, чтобы обеспечить точное представление волны от.
• Частота дискретизации — Частота дискретизации относится к числу выборок, которые осциллограф может взять в секунду. Чем выше частота дискретизации, тем выше разрешение сигнала. Это обеспечивает более точное представление более быстрых сигналов или обнаружение внезапных событий.
• Глубина памяти — Глубина памяти — это объем данных или выборок, которые может хранить осциллограф. С большей глубиной памяти мы можем хранить, отображать и анализировать более широкую часть или временной интервал сигнала.
• Количество каналов — Количество каналов или входов является важным фактором для осциллографа, поскольку он определяет, сколько сигналов вы можете просматривать и анализировать одновременно. Осциллографы начального уровня обычно имеют 2 или 4 канала.
• Цена — Ну, что бы мы ни покупали, цена всегда является важным фактором. Зачем тратить тысячи долларов на осциллограф, если мы можем получить действительно хороший осциллограф всего за пару сотен долларов, особенно если мы новички или любители электроники.

Лучшие осциллографы начального уровня

Итак, рассмотрев вышеупомянутые спецификации, давайте взглянем на несколько осциллографов начального уровня и определим, какой осциллограф является лучшим для начинающих электронщиков или любителей.

Раскрытие информации: в этой статье есть партнерские ссылки. Как партнер Amazon я зарабатываю на соответствующих покупках.

Rigol DS1054Z

Характеристики:

• Пропускная способность: 50 МГц, с возможностью взлома до 100 МГц
• Частота дискретизации: 1 ГГц / с
• Глубина памяти: 12 Мбит / с, до 24 Мпц
• Количество каналов: 4

Проверить цены ……. Amazon / Banggood

Rigol DS1054Z является одним из самых продаваемых осциллографов с момента его выпуска. Хотя цена выше, чем у большинства, это действительно того стоит. Он имеет 4 входных канала и полосу пропускания 50 МГц, которую можно взломать до 100 МГц. Он имеет частоту дискретизации 1GSa / s и относительно большую глубину памяти в 12 Мбит / с, которую можно увеличить до 24 Мбит / с.

7-дюймовый дисплей с разрешением 800 x 480 пикселей достаточно большой, чтобы отображать 4 канала вместе.Это повышает удобство использования и делает его идеальным для анализа и сравнения нескольких сигналов одновременно.

Корпус изготовлен из прочного, устойчивого к царапинам пластика, а все кнопки и соединения достаточно прочные. Общее качество сборки этого осциллографа такое же хорошее, как и у дорогого топ-бренда.

Hantek DSO5102P

Характеристики:

• Пропускная способность: 100 МГц
• Частота дискретизации: 1 ГГц / с
• Глубина памяти: 40 Kpts
• Количество каналов: 2

Проверить цены ……. Amazon / Banggood

Hantek DSO5102P имеет полосу пропускания 100 МГц и частоту дискретизации 1 ГГц / с. Он имеет 2 входных канала, что является общим номером для областей начального уровня, но, конечно, достаточно для большинства начинающих электронщиков или любителей. Глубина памяти составляет 40Kpts, и он имеет 7-дюймовый цветной дисплей.

Этот осциллограф — действительно хороший выбор для новичков с хорошим пользовательским интерфейсом и интуитивно понятными меню. Кроме того, Hantek DSO5102P, вероятно, является лучшим дешевым осциллографом, который вы можете найти на рынке, потому что он предлагает так много хороших функций по такой низкой цене.

Hantek DSO4102C

Характеристики:

• Пропускная способность: 100 МГц
• Частота дискретизации: 1 ГГц / с
• Глубина памяти: 40 Kpts
• Количество каналов: 2

Проверить цены ……. Amazon / Banggood

DSO4102C — это еще один осциллограф от Hantek, характеристики которого аналогичны описанным выше DSO5102P. Он имеет 2 входных канала, полосу пропускания 100 МГц, частоту дискретизации 1 ГГц / с, глубину памяти 40 кбит / с и 7-дюймовый цветной дисплей 64K.

Что делает этот осциллограф интересным для начинающих и любителей электроники, так это то, что он поставляется вместе с генератором сигналов произвольной функции. Это 25 МГц с разрешением 12 бит и может генерировать произвольные волны, прямоугольные волны, синусоиды, треугольные волны и т. Д.

Siglent SDS1202X-E

Характеристики:

• Полоса пропускания: 200 МГц
• Частота дискретизации: 1 GSa / s
• Память глубина: 14 Mpts
• Количество каналов: 2

Проверить цены ……. Amazon

Siglent SDS1202X-E имеет полосу пропускания 200 МГц, частоту дискретизации 1 ГГц / с и глубину памяти 14 Мпт, что весьма впечатляет, учитывая его цену. Это позволяет захватывать лучший сигнал и способность выявлять более сложные проблемы, которые пропускают другие устройства. Он имеет 7-дюймовый цветной дисплей и имеет интуитивно понятный пользовательский интерфейс с ручками и кнопками, которые выглядят твердыми.

Siglent является одним из самых надежных производителей высококачественных осциллографов.Серия SPO нового поколения SDS1000X-E обеспечивает превосходную точность сигнала и высокую производительность при каждом использовании.

Siglent SDS1052DL

Характеристики:

• Пропускная способность: 50 МГц
• Частота дискретизации: 500 мСа / с
• Глубина памяти: 32 Kpts
• Количество каналов: 2

Проверить цены ……. Amazon

SDS1052DL — самый доступный осциллограф от Siglent. Очевидно, это означает, что он поставляется с немного более низкими характеристиками по сравнению с вышеупомянутым SDS1202X-E.Он имеет полосу пропускания 50 МГц, частоту дискретизации 500 мА / с и глубину памяти 32 кбит / с. Это двухканальный и имеет 7-дюймовый дисплей.

Этот цифровой осциллограф удивительно точен, а также имеет множество функций и прост в использовании. Это один из лучших осциллографов для начинающих, который вы получаете, учитывая марку и ее цену.

Мои рекомендации для лучшего осциллографа для начинающих или любителей

Ну, на мой взгляд, Rigol DS1054Z — лучший осциллограф для начинающих или любителей.Да, он поставляется с наивысшей ценой из всех вышеупомянутых осциллографов, но просто он доставляет и стоит того.

Проверить цены ……. Amazon / Banggood

Если у вас ограниченный бюджет, выберите Hantek DSO5102P. Он имеет очень похожие характеристики и характеристики, как у Rigol, и он укорачивается только на 2 канала и немного снижает качество сборки.

Проверить цены ……. Amazon / Banggood

Надеюсь, вы нашли эту статью полезной.Не стесняйтесь спрашивать или предлагать что-нибудь в разделе комментариев ниже.

.

You May Also Like

Разное

Как сделать лисичку из морковки: Новые детские поделки из овощей и фруктов своими руками (фото) 2019 год – staterenta.ru Виды макияжа. Материалы. Лицо. Форма бровей.

Разное

Варианты платьев на выпускной – Фасоны платьев на выпускной (52 фото): модели для невысоких или полных девушек, необычные платья, аксессуары

Leave a Reply Cancel