Программа осциллограф для компьютера: Программа «Компьютер — осциллограф»

Содержание

Программа «Компьютер — осциллограф»

Digital Oscilloscope V3.0 – популярная радиолюбительская программа, которая превратит ваш компьютер в виртуальный осциллограф

Доброго дня уважаемые радиолюбители!
Приветствую вас на сайте “Радиолюбитель“

Сегодня на сайте мы рассмотрим простую радиолюбительскую программу, превращающую домашний компьютер в осциллограф.

Есть два способа превращения персонального компьютера в осциллограф. Можно купить или сделать приставку, которую подключать к ПК. Приставка будет представлять собой АЦП, программно-управляемый. А на ПК установить соответствующую программу. Но это затратный способ. Второй способ – без затратный, в любом ПК есть уже АЦП и ЦАП – звуковая карта. Используя ее можно компьютер преобразовать в простой низкочастотный осциллограф, только установкой программного обеспечения, ну и придется спаять простой входной делитель. Таких программ существует не мало.

Сегодня мы рассмотрим одну из них – Digital Oscilloscope V3.0.  

  Digital Oscilloscope V3.0 (149.8 KiB, 74,604 hits)

После запуска программы на экране появится окно внешне очень похожее на обычный осциллограф. Для подачи сигнала используется линейный вход звуковой карты. Подавать на вход обычно нужно сигнал не более 0,5-1 вольт, иначе происходит ограничение, поэтому нужно спаять входной делитель по простой схеме, как показано на рисунке №2.

Диоды КД522 нужны для защиты входа звуковой карты от слишком большого сигнала. После подключения цепи и входного сигнала нужно включить осциллограф. Для этого нажимаем мышкой поле RUN и выбираем START или нажать мышкой треугольник во втором сверху ряду окна. Осциллограф станет показывать сигнал. В нижнем правом углу экрана будут высвечиваться частота и период сигнала. А вот напряжение показанное осциллографом может не соответствовать действительности. При налаживании входного делителя нужно постараться переменным резистором так выставить коэффициент деления, чтобы величина показанного на экране напряжения была максимально реальной.

Назначение органов управления. TIME/DIV – время/деление; TRIGGER – синхронизация; CALIB – уровень; VOLT/DIV – напряжение/деление. И еще одно достоинство этой программы – осциллограф запоминающий  – работу можно остановить, а на экране останется осциллограмма которую можно сохранить в памяти ПК или распечатать.


Похожие статьи:

1. SoundCard Oszilloscope – Компьютер – осциллограф, генератор сигналов, анализатор спектра



Компьютер в роли осциллографа, спектроанализатора, частотомера и генератора

Современная измерительная аппаратура давно срослась с цифровыми и процессорными средствами управления и обработки информации. Стрелочные указатели уже становятся нонсенсом даже в дешевых бытовых приборах. Аналитическое оборудование все чаще подключается к обычным ПК через специальные платы-адаптеры. Таким образом, используются интерфейсы и возможности программ приложений, которые можно модернизировать и наращивать без замены основных измерительных блоков, плюс вычислительная мощь настольного компьютера.

Кроме того, и расширение возможностей обычного компьютера возможно за счет разнообразных программно-аппаратных средств, — специальных плат расширения, содержащих измерительные АЦП (аналого-цифровой преобразователь) и ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь). И компьютер очень легко превращается в аналитический прибор, к примеру, — спектроанализатор, осциллограф, частотомер… , как и во многое другое. Подобные средства для модернизации компьютеров выпускаются многими фирмами. Однако цена и узконаправленная специфика не делают это оборудование распространенным в наших условиях.

Но зачем далеко ходить? Оказывается, простой ПК в своей конструкции уже содержит средства, которые с некоторыми ограничениями способны превратить его в тот же осциллограф, спектроанализатор, частотомер или генератор импульсов. Согласитесь, уже немало. К тому же делаются все эти превращения только с помощью специальных программ, которые к тому же совершенно бесплатны и каждый желающий может их скачать в Интернете.

Вы, наверное, зададитесь логичным вопросом — как же в измерениях можно обойтись без АЦП и ЦАП? Никак нельзя. Но ведь и то и другое присутствует почти в каждом компьютере, правда, называется по другому — звуковая карта. А чем не АЦП/ЦАП, скажите, пожалуйста? Это уже давно поняли те, кто написал для нее массу программ, не имеющих никакого отношения к воспроизведению музыки. Ведь обычная звуковая плата ПК способна воспринимать и преобразовывать сигнал сложной формы в пределах звуковой частоты и амплитудой до 2В в цифровую форму со входа LINE-IN или же с микрофона. Возможно и обратное преобразование, — на выход LINE-OUT (Speakers). Таким образом, вы можете работать с любым сигналом до 20 кГц, а то и выше, в зависимости от звуковой платы. Максимальный предел уровня входного напряжения 0,5-2 В тоже не составляет проблемы, — примитивный делитель напряжения на резисторах собирается и калибруется за 15 минут. Вот на таких-то нехитрых принципах и строятся программное обеспечение: осциллографы, осциллоскопы, спектроанализаторы, частотомеры и, наконец, генераторы импульсов всевозможной формы. Такие программы эмулируют на экране компьютера работу привычных для нас приборов, естественно со своей спецификой и в пределах частотного диапазона вашей звуковой платы.

Как это работает? Для пользователя все выглядит очень просто. Запускаем программу, в большинстве случаев такое ПО не нужно даже инсталлировать. На экране монитора появляется изображение осциллографа: с характерным для этих приборов экраном с координатной сеткой, тут же и панель управления с кнопками, движками и регуляторами, тоже часто копирующими вид и форму таковых с настоящих — аппаратных осциллографов. Кроме того, в программных осциллографах могут присутствовать дополнительные возможности, как, например, возможность сохранения исследуемого спектра в памяти, плавное и автоматическое масштабирование изображения сигнала и т.д. Но, конечно же, есть и свои недостатки.

Как подключиться к звуковой карте? Здесь нет ничего сложного — к гнезду LINE-IN, с помощью соответствующего штекера. Типичная звуковая плата имеет на панельке всего три гнезда: LINE-IN, MIC, LINE-OUT (Speakers), соответственно линейный вход, микрофон, выход для колонок или наушников. Конструкция всех гнезд одинакова, соответственно и штекеры для всех идут одни и те же. Программа осциллограф будет работать и отображать спектр и в том случае если снимается звуковой сигнал с помощью микрофона, подключенного к своему входу. Более того, большинство программных осциллографов, спектроанализаторов и частотомеров нормально функционируют, если в это же время на выход звуковой платы LINE-OUT выводится какой-то другой сигнал с помощью другой программы, пусть даже музыка. Таким образом, на одном и том же компьютере можно задавать сигнал, скажем с помощью программы генератора, и тут же его контролировать осциллографом или анализатором спектра.

При подключении сигнала к звуковой плате следует соблюдать некоторые предосторожности, не допуская превышения амплитуды выше 2 В, что чревато последствиями, такими как выходом устройства из строя. Хотя для корректных измерений уровень сигнала должен быть гораздо ниже от максимально допустимого значения, что так же определяется типом звуковой карты. Например,  при использовании популярной недорогой платы на чипе Yamaha 724 нормально воспринимается сигнал с амплитудой не выше 0,5 В, при превышении этого значения пики сигнала на осциллографе ПК выглядят обрезанными (рис.1). Поэтому для согласования подаваемого сигнала со входом звуковой карты потребуется собрать простой делитель напряжения (рис.2).

Простейший осциллограф из компьютера | Сделай сам своими руками

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

Схема приставки



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

Собираем приставку


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

Программное обеспечение


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


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

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

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

Смотрите видео по работе с осциллографом для компьютера


Осциллограф до 96 кГц из компьютера. | Технические советы и не только

Программа Visual Analyser является, на мой взгляд, самым лучшим виртуальным осциллографом для компьютера. Имеет множество функций и настроек, поэтому в некоторых источниках называется виртуальным измерительным комплексом.

К сожалению, интерфейс англоязычный, но есть инструкция на русском языке в трёх частях.

На основе этого осциллографа я разработал способ определения коэффициента пульсации освещённости методом сравнения. Также он подходит для определения частоты вращения и выявления светодиодных ламп с импульсным драйвером.

Виртуальный осциллограф использует звуковую карту компьютера, сигнал берётся с микрофонного и линейного входов, а также из стерео микшера.

Многие люди считают, что звуковая карта компьютера может работать только с обычным звуком, немного заходя в ультразвук до 22 кГц. На самом деле это не так. Достаточно изменить две настройки и диапазон расширится до 96000 Гц! В ноутбуках максимальная частота может быть ниже. Скрин первой настройки:

Осциллограмма и частотный спектр светодиодной лампы с импульсным драйвером.

Осциллограмма и частотный спектр светодиодной лампы с импульсным драйвером.

«Settings», в поле Frequency sampling (Hz) ввести с клавиатуры не менее 201000, «OK». Это расширит анализатор спектра до 96к. Если ввести или выбрать меньшее значение, то будет отображаться меньшая частота, например, 96000 даст 48000 Гц. Расширение произойдёт после включения программы кнопкой On, если не была включена ранее. Ещё можно рядом с FFT size (samples) выбрать 16384 для лучшего отображения.

Вторая настройка в «Панели управления звуком» Windows, «Запись»:

Настройки микрофона.

Настройки микрофона.

Туда можно зайти не только через Windows, но и через программу, нажав «Input Gain» или «Output Gain», если не сработает Input.
Панель управления звуком > Запись > Микрофон > Свойства > Дополнительно > Выбрать частоту дискретизации 192000 Гц. Максимальное значение для выбора показывает предел возможностей конкретной аудиокарты. Например, 192000 Гц означает, что на осциллографе можно будет работать с частотами до 96000 Гц.

И несколько примеров работы с такими настройками.

Инфракрасный пульт дистанционного управления. Для ввода сигнала в компьютер использовался фотодиод.

График и частоты ПДУ магнитолы.

График и частоты ПДУ магнитолы.

Светодиодный фонарик с преобразователем на двух транзисторах.

Частота в свете фонарика, работающего от одного аккумулятора 1,2 В.

Частота в свете фонарика, работающего от одного аккумулятора 1,2 В.

Мерцание светодиода в оптической мышке.

Так пульсирует красный светодиод в мышке.

Так пульсирует красный светодиод в мышке.

Использовалась обычная звуковая карта, встроенная в материнскую плату. В статье скриншоты портативной версии программы Visual Analyser 2019 BETA 64 bit. Другие версии можно скачать с официального сайта.

Спасибо за то, что дочитали мою статью! Я старался для Вас, отблагодарите подпиской!
Если информация понравилась, ставьте лайк и поделитесь в соцсетях. Также буду рад комментариям!

Виртуальный осциллограф для компьютера. Как сделать осциллограф из компьютера

Осциллограф – это очень важный прибор, который используется в радиотехнических лабораториях, занимающихся изготовлением и испытанием многих приборов. Но также они могут применяться и в обычных радиомастерских.

Основная задача приборов такого типа – обнаружение и исправление электронных схем, отладка их работы, а главное – недопущение проблем при изготовлении новых схем.

Существенный недостаток осциллографов – достаточно высокая цена. Поэтому купить их могут далеко не все желающие. Вот почему возникает вопрос, ? Хоть и известно много вариантов такого изготовления, но в каждом способе задействован один основной элемент – звуковая карта ПК. К ней присоединяется адаптер, благодаря которому согласовываются уровни измеряемых сигналов.

Программное обеспечение

Данный прибор работает благодаря определенной программе. Она передает на экран сигналы, которые визуализируются. Таким образом, преобразуются измеряемые импульсы. Выбор утилитов достаточно большой, но при этом не все они могут работать стабильно хорошо.

Наибольшую популярность приобрела проверенная программа Osci. Благодаря ней, осциллограф работает в нормальном режиме. В программе есть интерфейс, на экране установлена сетка, благодаря которой можно измерить сигнал по длине и амплитуде.

Эта сетка особенная, поскольку она обеспечивает дополнительные функции. Благодаря выбору данной программы появляется ряд положительных аспектов, которые не могут гарантировать другие программы.

Технические данные

Для сооружения из компьютера осциллографа необходимо собрать так называемый делитель напряжения или аттенюатор. Данный аппарат позволяет охватить большой диапазон измеряемого напряжения, защитить от повреждений входной порт звуковой платы. Повреждения такого уровня возникают в основном из-за высокого напряжения.

Практически все аудиокарты имеют напряжение входа не более 2-х вольт. Осциллограф, сделанный из компьютера, ограничен в возможностях звуковой платы. Если рассматривать бюджетные карты, то для них этот показатель держится на уровне 0,1 Гц- 20 кГц.

Напряжение в нижней его точке – 1 мВ. Столь невысокий показатель объясняется ограничением уровня фона и шума. Параметры верхнего напряжения – до 500 вольт. Его ограничивают параметры адаптера.

Преимущества и недостатки осциллографов

Никакой радиолюбитель не может обойтись без осциллографа. Хотя данный аппарат продается по достаточно высокой цене. Но при этом у него есть как преимущества, так и ряд недостатков.


Основной плюс осциллографа, созданного собственноручно из компьютера, это его низкая цена. То есть на его переоборудование придется потратить совсем немного денег. А вот недостатков можно насчитать несколько:

1. Высокая чувствительность. Аппарат реагирует на помеха даже низкого уровня. Это приводит к появлению больших погрешностей.
2. Амплитуда звукового сигнала до 2В. Вход звуковой карты не способен выдержать больший показатель. Поэтому звуковая карта может довольно быстро выйти из строя. Однако этого можно избежать.
3. Неспособность постоянно измерять напряжение. Это, по сути, не является существенным недостатком.

Создание осциллографа

Поскольку некоторые осциллографы не допускают сигнал выше 2В, а у некоторых он не превышает показателя в 1В, то нужно постараться устранить эту проблему, поскольку такой амплитуды явно недостаточно.

Решение проблемы кроется в увеличении пределов, с которым справляется адаптер. Современная программа, обеспечивающая работу осциллографа, позволяет добиться таких пределов измерения – 12,5 и 250 Вольт.

Если сигнал, амплитуда которого 250 Вольт не нужна, поэтому можно изготовить адаптер с двумя каналами. Для этого устанавливается защита, которая контролирует работу прибора, то есть не допускает ошибочные включения, если показатель напряжения довольно высокий.


Для уменьшения влияния на осциллограф из компьютера воздействующих внешних помех необходимо поместить плату в корпус, выполненный из металла. После к данному корпусу присоединяется общий провод.

Процесс настройки звуковой карты сопровождается отключением усиления микрофона. Для этого громкость на нем делается средняя или ниже среднего уровня. Как только вся работа выполнена, можно приступать к измерению импульсов вторичной обработки трансформатора. Если все проделано верно, то , сможет отобразить на экране осциллограммы даже самых низких частот. Благодаря установленной программе можно будет с легкостью определить уровень частоты сигнала.

Вот так довольно просто сделать современный прибор из компьютера. Осциллограф будет вырисовывать осциллограммы, которые помогут в работе и опытах, проводимых в радиотехнических и домашних лабораториях.

На интернет-страничке http://www.semifluid.com я нашел весьма простое решение для создания цифрового компьютерного осциллографа. Устройство построено на базе восьмиразрядного процессора PIC12F675.

Процессор работает на частоте 20 МГц. Микроконтроллер непрерывно измеряет входное напряжение, преобразовывает его и отправляет цифровое значение на последовательный порт компьютера. Скорость передачи данных последовательного порта – 115кБит и, как показано на следующем рисунке, данные сканируются и отправляются с частотой около 7,5 кГц (134 мкс).


Cхема устройства


Основа схемы, микроконтроллер PIC12F675 (микросхема U2) который работает с тактовой частотой 20 МГц кристалла Y1. J1 — стандартный разъем питания для подключения питания в 9-12 В, которое затем стабилизируется на U1 до 5 В для питания процессора.

После U2 в схему добавляется простой преобразователь TTL уровня с последовательным портом RS232 персонального компьютера. Он построен на базе транзистора BC337 (Q1) и резисторов R1 и R3. Вход 5 микроконтроллера ведет к переключателю S1. В своей основной позиции (1-2) прибор переключается в режим осциллографа постоянного тока (DC измерений), который способен отображать входной сигнал 0-5В. Во второй позиции — в режим осциллографа переменного тока. В этом положении максимальное напряжение – от -2,5 до +2,5 В. Конденсатор С6 я использовал керамический 22000nF, чтобы наблюдать низкие частоты без особых искажений.

При необходимости можно добавить дополнительные входной аттенюатор (сплиттер), или ОУ.

Программное обеспечение

В упомянутом выше оригинальном сайте, также доступна простая программа управления для Windows. Программа написана на Visual Basic.

Программа запускается сразу и ожидает появление данных на последовательном порте COM1. Слева, четыре ползунка, используемые для измерения периода и напряжения сигнала. Затем идут вкл / выкл синхронизации, поля для масштабирования или изменения значений размера выборки.

Монтаж

Я не стал делать печатной платы, а смонтировал все в небольшой пластиковой коробке навесным монтажом. Корпус должен иметь отверстия для разъема RS232 переключателя, входного гнезда, гнезда питания.

Прошивка для процессора — в конце статьи. Биты конфигурации (fuse), в процессе программирования должны быть установлены следующим образом:

Фотография моего готового прототипа



Ниже вы можете скачать исходник, прошивку и ПО для windows

Список радиоэлементов
Обозначение Тип Номинал Количество Примечание Магазин Мой блокнот
U1 Линейный регулятор

LM78L05

1 Поиск в Чип и Дип В блокнот
U2 МК PIC 8-бит

PIC12F675

1 675-I/P Поиск в Чип и Дип В блокнот
Q1 Биполярный транзистор

BC337

1 Поиск в Чип и Дип В блокнот
С1, С2, С5 Конденсатор 0.1 мкФ 3 Поиск в Чип и Дип В блокнот
С3, С4 Конденсатор 22 пФ 2 Поиск в Чип и Дип В блокнот
С6 Конденсатор 22 мкФ 1 Поиск в Чип и Дип В блокнот
R1, R3 Резистор

1 кОм

2

Ниже представлен проект USB-осциллографа, который вы сможете собрать своими руками. Возможности USB-осциллографа минимальны, но для многих радиолюбительских задач вполне сойдет. Также, схема данного USB-осциллографа может использоваться как основа для построения более серьезных схем. В основе схемы стоит микроконтроллер Atmel Tiny45.

Осциллограф имеет два аналоговых входа и питается от USB-интерфейса. Один вход задействован через потенциометр, что позволяет уменьшать уровень входного сигнала.

ПО для микроконтроллера tiny45 написано на Си и скомпилировано при помощи и V-USB разработки Obdev , который реализует со стороны микроконтроллера HID-устройства.
В схеме не используется внешний кварц, а программно задействована частота от USB 16.5 МГц. Естественно не стоит ожидать от этой схемы дискретизации 1Gs/s.

Осциллограф работает по USB через HID-режим, не требующий установки каких-либо специальных драйверов. Софт для windows написан с использованием.NET C#. Взяв за основу мой исходник программы, вы можете дополнить ПО как вам нужно.

Принципиальная схема USB-осциллографа очень проста!


Список используемых радиоэлементов:
1 светодиод (любой)
1 резистор для светодиода, от 220 до 470 Ом
2 резистора 68 Ом для USB D+ & D-линий
1 резистор 1.5K для определения USB-устройства
2 стабилитрона 3.6V для выравнивания USB-уровней
2 конденсатора 100нФ и 47мкФ
2 фильтрующих конденсатора на аналоговых входах (от 10нФ до 470нФ), можно и без них
1 или 2 потенциометра на аналоговых входах, для уменьшения уровня входного напряжения (если нужно)
1 USB-разъем
1 микроконтроллер Atmel Tiny45-20.

Список радиоэлементов
Обозначение Тип Номинал Количество Примечание Магазин Мой блокнот
МК AVR 8-бит

ATtiny45

1 Поиск в Чип и Дип В блокнот
D1, D2 Стабилитрон

BZX84C3V6

2 3.6В Поиск в Чип и Дип В блокнот
С1, С3, С4 Конденсатор 100 нФ 3 Поиск в Чип и Дип В блокнот
С2 Электролитический конденсатор 47 мкФ 1 Поиск в Чип и Дип В блокнот
R1, R5 Резистор

68 Ом

2 Поиск в Чип и Дип В блокнот
R2 Резистор

330 Ом

1 Поиск в Чип и Дип В блокнот
R3 Резистор

2.2 кОм

1

Цифровой USB осциллограф из компьютера. Схема и описание

В наше время использование различных измерительных устройств, построенных на базе взаимодействия с персональным компьютером, достаточно много. Значительным преимуществом их использования является возможность сохранения полученных значений достаточно большого объема в памяти устройства, с последующим их анализом.

Цифровой USB осциллограф из компьютера, описание которого мы приводим в данной статье, является одним из вариантов подобных измерительных инструментов радиолюбителя. Его можно применить в качестве осциллографа и устройства записывающего электрические сигналы в оперативную память и на жесткий диск компьютера.

Схема не сложная и содержит минимум компонентов, в результате чего удалось добиться хорошей компактности устройства.

Основные характеристики USB осциллографа:

  • АЦП: 12 разрядов.
  • Временная развертка (осциллограф): 3…10 мсек/деление.
  • Временной масштаб (рекордер): 1…50 сек/выборка.
  • Чувствительность (без делителя): 0,3 Вольт/деление.
  • Синхронизация: внешняя, внутренняя.
  • Запись данных (формат): ASCII, текстовый.
  • Максимальное входное сопротивление: 1 МОм параллельно к емкости 30 пФ. 

Описание работы осциллографа из компьютера

Для осуществления обмена данными, между USB осциллографом и персональным компьютером, применен интерфейс Universal Serial Bus (USB). Данный интерфейс функционирует на базе микросхемы FT232BM (DD2) фирмы Future Technology Devices. Она представляет собой преобразователь интерфейса USB — COM. Микросхема FT232BM может функционировать как в режиме прямого управления битами BitBang (при использовании драйвера D2XX), так и в режиме виртуального COM-порта (при применении драйвера VCP).

В роли АЦП применена интегральная микросхема AD7495 (DD3) фирмы Analog Devices. Это не что иное, как аналого-цифровой преобразователь с 12 разрядами, с внутренним источником опорного напряжения и последовательным интерфейсом.

В микросхеме AD7495 также есть синтезатор частот, который определяет, с какой скоростью будет происходить обмен информацией между FT232BM и AD7495. Для создания необходимого протокола обмена данными, программа USB осциллографа наполняет выходной буфер USB отдельными значениями битов для сигналов SCLK и CS так,  как указано на следующем рисунке:

Измерение одного цикла определяется серией из девятьсот шестидесяти последовательных преобразований. Микросхема FT232BM с частотой, определяемой встроенным синтезатором частот, отправляет электрические сигналы SCLK и CS, параллельно с передачей данных преобразования по линии SDATA. Период 1-го полного преобразования АЦП FT232BM, устанавливающий частоту выборки, соответствует продолжительности периода отправки 34 байтов данных, выдаваемых микросхемой DD2 (16 бит данных + импульс линии CS). Поскольку быстрота передачи данных FT232BM обусловливается частотой внутреннего синтезатора частот, то для модификации значений развертки нужно всего лишь менять значения синтезатора частот микросхемы FT232BM.

Данные, принятые персональным компьютером, после определенной переработки (изменение масштаба, корректировка нуля) выводятся на экран монитора в графическом виде.

Исследуемый сигнал поступает на разъем XS2. Операционный усилитель OP747 предназначен для согласования входных сигналов с остальной схемой USB осциллографа.

Магнитный держатель печатной платы

Прочная металлическая основа с порошковым покрытием, четыре гибкие руч…

На модулях DA1.2 и DA1.3 построена схема сдвига двухполярного входного сигнала в зону положительного напряжения. Поскольку внутренний источник опорного напряжения микросхемы DD3 имеет напряжение 2,5 вольт, то без использования делителей охват входных напряжений равен -1,25..+1,25 В.

Чтобы была возможность исследовать сигналы, имеющие отрицательную полярность, при фактически однополярном питании от разъема USB (распиновка USB разьема), использован преобразователь напряжения DD1, который для питания ОУ OP747 вырабатывает напряжение отрицательной полярности. Для защиты от помех аналоговой части осциллографа применены компоненты R5, L1, L2, C3, C7-C11.

Для вывода информации на экран монитора компьютера предназначена программа uScpoe. При помощи данной программы появляется возможность визуально оценивать величину исследуемого сигнала, а так же его форму в виде осциллограммы.

Для управления разверткой осциллографа предназначены кнопки ms/div. В программе можно сохранять осциллограмму и данные в файл при помощи соответствующих пунктов меню. Для виртуального включения и выключения осциллографа используются кнопки Power ON/OF. При отсоединении схемы осциллографа от компьютера, программа uScpoe автоматически переводится в режим OFF.

В режиме записи электрического сигнала (recorder), программа создает текстовый файл, имя которого можно задать по следующему пути: File->Choice data file. изначально формируется файл data.txt. Далее файлы можно импортировать в другие приложения (Excel, MathCAD) для дальнейшей обработки.

Скачать программу и драйвер (3,0 MiB, скачано: 6 765)

Источник: Радио, 5/2005

Двухканальный осцилограф из компьютера | Мастер Винтик. Всё своими руками!

Добавил: Master,Дата: 23 Ноя 2012

Виртуальный осциллограф РадиоМастер позволяет исследовать переменные напряжения в звуковом диапазоне частот : от 30..50 Гц до 10..20 Кгц по двум каналам с амплитудой от нескольких милливольт до десятков вольт. Перед реальным осциллографом такой прибор имеет преимущества: он позволяет легко определять амплитуду сигналов, запоминать осциллограммы в графических файлах. Недостатком прибора является невозможность увидеть и измерить постоянную составляющую сигналов.

На панели прибора располагаются органы управления, типичные для реальных осциллографов, а также специальные средства настройки и кнопки для работы в режиме запоминания осциллограмм. Все элементы панели снабжены всплывающими комментариями, и Вы легко с ними разберетесь. В скобках комментариев указаны клавиши, дублирующие экранные органы управления.

Специально остановимся лишь на операции калибровки по Y (по напряжению), которую следует произвести после подключения изготовленного Вами кабеля. Подайте на оба входа прибора сигнал известной амплитуды от общего источника (предпочтительно синусоидальной формы с частотой 500..2000 Гц и амплитудой несколько ниже расчетного предела), введите известное значение амплитуды в милливольтах, нажмите Enter, и осциллограф откалиброван. Первоначальная калибровка программы сделана с неким кабелем, соответствующем приведенной схеме.

Программа запоминает все установки и настройки и восстанавливает их при следующем включении.

Характеристики осциллографа в значительной степени зависят от параметров звуковой карты Вашего компьютера. Так со старыми типами карт, у которых частота дискретизации не более 44,1 кГц, частотный диапазон прибора ограничен сверху. Используя имеющийся на панели переключатель частоты дискретизации, опробуйте свою звуковую карту, и остановитесь на наивысшем возможном значении. Уже при 96 кГц можно уверенно рассматривать сигналы до 20 кГц.

Разрядность АЦП установлена равной 16, что обеспечивает достаточно высокую точность.

Диапазон измеряемых осциллографом напряжений определятся резистивными делителями, смонтированными на кабеле (см. схему). При R1 =0 все напряжение поступает на вход АЦП звуковой карты, следовательно можно без искажений рассматривать сигналы амплитудой не более 500..600 мВ. При использовании резисторов указанных на схеме номиналов получается диапазон напряжений до 25 В, что обычно достаточно в любительской практике.

Схема кабеля.

Рекомендуется использовать экранированный провод, и резисторы располагать возможно ближе к разъему звуковой карты компьютера.

Если ваша звуковая карта не имеет линейного входа, используйте вход микрофона, но при этом будет потерян один канал осциллографирования. Не забудьте указать выбранный вход звуковой карты в установках Windows. Соответствующий регулятор громкости установите в положение максимума, регулятор баланса в нейтральное положение.

С вопросами и пожеланиями прошу на: [email protected] 

Олег: www.mtu-net.ru/avangard

скачать программу бесплатно (330кБ)

****************************************************************************************


П О П У Л Я Р Н О Е:
  • RC-color 4.0.
  •  Скачать бесплатно RC-color 4.0. 

    Описание: RC-color 4.0 — определение параметров резисторов и конденсаторов по их цветовой маркировке (3 — 6 цветных меток) с автоматической проверкой достоверности полученных результатов по таблицам групп допуска <Допуск — Номинал>. Подробнее…

  • Бесплатная программа для скачивания музыки ВКонтакте
  •  VKMusic 4.56

    Главное преимущество программы  VKMusic можно назвать большое количество одновременных закачек, что позволяет более рационально использовать возможности современных скоростных Интернет-соединений. Также стоит отметить особенность поиска видео высокого разрешения!

    Подробнее…

  • Простая бесплатная игра — кибер мышки
  • Небольшая увлекательная игра Cyber Mice

    Суть игры состоит в том, чтобы загнать стадо глупых кибермышек в сыр.

    Для этого используем различные подручные средства, находящиеся слева (спички, зажигалки, губнушку, монетки и т.д) для этого перетаскиваем их мышкой на рабочее поле справа.

    Подробнее…

Популярность: 38 543 просм.

5 Лучшее программное обеспечение для осциллографов в 2021 году

Лучшее программное обеспечение для осциллографов — идеальный вариант для тех пользователей, которым нужна своего рода программа CRO для анализа сигналов и звуков, но которые не могут позволить себе получить платные инструменты. Этот список недорогого программного обеспечения содержит надежные инструменты, которые легко справятся с анализом различных сигналов от цепей или устройств.

Программное обеспечение Top 5 осциллографов

  1. Спектр в реальном времени — Отображение формы волны в реальном времени
  2. Осциллограф звуковой карты — С генератором сигналов
  3. Осциллограф — Стерео микрофонный вход
  4. Система измерения звука — Легко использовать
  5. VisualAnalyser — С двумя спектрами сигнала

При поиске лучшего программного обеспечения для осциллографов вы должны понимать, что большинство программ работают как анализаторы спектра, поэтому они считывают входные сигналы и «генерируют» среду просмотра БПФ, чтобы пользователи могли видеть частоты, пик-факторы, пиковое напряжение и другие параметры.Мы изучили множество программ и представили в этой статье самые надежные.

1. Спектр реального времени — наш выбор

Отображение формы сигнала в реальном времени

  • Легкий инструмент
  • Не требует установки
  • Легко настроить

Спектр реального времени

СКАЧАТЬ

Вердикт : Спектр в реальном времени — это программный инструмент осциллографа для всех анализаторов спектра.Благодаря удобному интерфейсу, Spectrum в реальном времени прост в эксплуатации. Он имеет универсальную библиотеку графического интерфейса осциллографа для сбора данных, моделирования, моделирования, отладки и проверки.


2. Осциллограф звуковой карты

  • Входной сигнал отображается на интерфейсе
  • .
  • Изменяет параметры графика спектров
  • Устанавливает время от 1 м до 10 с

Осциллограф звуковой карты

СКАЧАТЬ

Verdict : Программное обеспечение звуковой карты осциллографа позволяет работать с осциллографами и основными формами сигналов, используемыми в большинстве компьютерных аудиоредакторов.Это полезно при создании звуков с помощью компьютера, поскольку позволяет экспериментировать с разной шириной сигнала.

Также можно использовать компьютерный синтезатор с осциллографом звуковой карты для создания и модификации осциллографов и отправки их в виде цифрового сигнала на внешнее звуковое оборудование, такое как усилители или фильтры.


3. Осциллограф

  • Поддерживает как Windows, так и Mac OS X
  • Последовательность изображений можно экспортировать
  • Поддерживает новый формат аудиофайлов

Осциллограф

СКАЧАТЬ

Вердикт : Программное обеспечение осциллографа является частью инструментов фильтрации многоканального звука.Он имеет возможность декодировать / передавать аналоговый сигнал, который был обработан с помощью устройства звукового осциллографа, и измеряет частотную характеристику этого сигнала.

Этот тип программного обеспечения используется как для задач обработки аналогового сигнала, так и для тех сложных преобразований звука, которые включают свертку и формирование волны, а также оно может работать как программное обеспечение для восстановления звука.


4. Система измерения звука

  • Коды с генератором сигналов
  • Имеет инструмент измерения частотной характеристики
  • Параметры шкалы можно регулировать

Система измерения звука

СКАЧАТЬ

Вердикт : Одна из лучших особенностей AUDio MEasurement System заключается в том, что она на самом деле является бесплатной программой и может использоваться в операционной системе Windows.Это конкретное программное обеспечение использовалось в качестве тренера по осциллографу, поскольку оно не требует какого-либо предшествующего опыта или обучения для эффективного использования.

Одной из основных функций этого программного обеспечения является возможность отображать большое количество осциллографических кривых в простой для понимания форме, что не все программное обеспечение для редактирования аудио может сделать.


5. VisualAnalyser

  • Пользователи могут использовать фильтры
  • Значения рассчитываются в реальном времени
  • Коды с предзагруженным фильтром нижних частот FIR
  • Не работает под openSuSE

VisualAnalyser

СКАЧАТЬ

Вердикт : Программное обеспечение VisualAnalyser имеет несколько замечательных функций, которые можно использовать в области науки, техники и промышленности.Это основной инструмент для анализа механических и электрических систем.

VisualAnalyser — отличный способ создавать цифровые образы систем, таких как насосы, вентиляторы, двигатели, двигатели и т. Д. Для программного обеспечения VisualAnalyser существует множество дополнительных приложений, и именно поэтому это отличная программа, если вы собираетесь регулярно работать с осциллографами.

BitScope DSO | Лучшее программное приложение для BitScope.

Измеряйте то, что аналоговый осциллограф не видит!

BitScope DSO — это гораздо больше, чем просто программное обеспечение осциллографа для вашего ПК.

Он предоставляет полный набор инструментов для тестирования в одном удобном программном пакете. Интегрированные функции включают:

  • Цифровой запоминающий осциллограф
  • Осциллограф смешанных сигналов
  • Анализатор спектра
  • Логический анализатор
  • Регистратор данных
  • Сеть

DSO в полной мере использует мощные возможности BitScope для захвата сигналов смешанного режима и логических данных, а в поддерживающих их моделях BitScope DSO добавляет сетевой доступ к генерации сигналов произвольной формы (AWG) для удаленного измерения и сбора данных, а также автономное воспроизведение захваченных сигналов и мультископирование. управление, доступ ко всему из одного программного приложения на ПК.

DSO — это программное обеспечение для ПК, но оно работает как тестовый инструмент, а не как текстовый процессор.

Панели управления

окружают большой дисплей в едином окне, обеспечивая мгновенный доступ ко всем параметрам. Нет необходимости перемещать перекрывающиеся окна или рыться во вложенных меню, чтобы найти нужную функцию.

Большинство параметров можно изменить простым нажатием кнопки или самого дисплея параметров. Иногда вы можете выбрать одно из нескольких значений или выбрать один из нескольких вариантов.При щелчке правой кнопкой мыши по некоторым кнопкам и параметрам появляются контекстные меню для быстрого выбора.

Например, частота кадров дисплея на кнопке REPEAT. DSO динамически перерисовывает свой дисплей, используя изображения захваченных сигналов, логики и спектров с высоким разрешением непосредственно из буферов данных BitScope, и все это в режиме реального времени. Будь то глубокая однократная съемка в смешанном режиме или отображение динамических аналоговых сигналов, DSO немедленно представляет доступные данные. А за счет использования передовых технологий цифровой обработки сигналов и сжатия данных можно достичь частоты кадров дисплея выше 50 Гц.

DSO максимально использует высокоскоростной механизм захвата глубокого буфера BitScope.

Мощная обработка сигналов и рендеринг осциллограмм означают, что вы видите полное изображение, без неровностей, псевдонимов или недостающих деталей.

Каждый кадр захватывается на полной скорости, вы буквально можете увидеть любой высокочастотный шум, артефакты или другие искажения, которые могут присутствовать, как и в лучших аналоговых осциллографах с высокой пропускной способностью.

А поскольку каждый кадр занимает до полного буфера захвата, вы можете увеличить масштаб, чтобы увидеть мельчайшие детали, часто без интерполяции или повторного захвата данных.Естественно, DSO также поддерживает отображение смешанных сигналов и логических данных с высоким разрешением.

В этих режимах вы можете явно установить частоту дискретизации и захватить полный буфер, что позволит вам прокручивать и просматривать глубокие захваты во всех деталях.

DSO включает встроенный анализатор спектра, позволяющий просматривать полные спектры одним нажатием кнопки!

Нет сложных настроек для настройки. Анализатор спектра автоматически адаптируется к текущей временной развертке DSO, масштабу, вольтам / делениям и размеру экрана, чтобы дать вам оптимальную разрешающую способность и / или фазовый спектр для сигналов, отображаемых в данный момент на экране.

Вы даже можете одновременно видеть на экране как формы сигналов, так и спектры, обновляя данные в реальном времени с аналоговых входов или прокручивая однократный захват, чтобы просмотреть спектр в различных точках буфера. В анализаторе используется механизм обработки ДПФ с окнами переменного размера, поэтому он отлично работает для периодических и однократных сигналов.

В зависимости от ваших настроек и вашего BitScope вы можете просматривать спектры от постоянного тока до более 100 МГц! Если вам необходимо выполнить точные измерения времени, частоты, амплитуды или фазы, регулируемые курсоры работают с анализатором спектра точно так же, как со всеми другими виртуальными приборами DSO.

DSO позволяет легко переключаться из одного режима отображения в другой

Например, вы можете переключаться между осциллографом смешанного сигнала и полноэкранным логическим анализатором.

Или, возможно, вы хотели бы увидеть аналоговый график X-Y или отображение времени / частоты.

Последний пример автономного анализа передаточной функции с использованием BitScope.

Или, может быть, вам нужно увидеть аналоговое представление цифрового логического перехода или объяснить некоторым студентам, как выглядит преобразование импульса Дирака из реального мира (т. Е. Ненулевой ширины).

Все это и многое другое легко с BitScope и виртуальными инструментами в DSO.

BitScopes подключаются через USB, Ethernet (или RS-232 в старых моделях). DSO обрабатывает их все *. При включении DSO автоматически определяет, какая модель подключена, и настраивается соответствующим образом. Вы даже можете управлять несколькими подключенными BitScopes с одного ПК с помощью DSO. Просто скажите DSO, какие BitScopes вы хотите контролировать, и он найдет их, независимо от того, подключены ли они через USB рядом с вами или на другом конце света через Интернет.DSO использует самокорректирующийся протокол связи для проверки работы, поэтому вы никогда не пропустите ни одной детали.

Автономные осциллографы — это хорошо, но использование осциллографа на вашем ПК дает ряд существенных преимуществ. Во-первых, снимки экрана являются естественными (например, они есть повсюду на этом веб-сайте). Вы также можете запускать несколько осциллографов с одного ПК или подключать захваченные данные к сторонним программным приложениям, а встроенная сеть означает, что вы можете использовать лабораторный осциллограф из дома или совершить виртуальный визит на тестовую площадку клиента из вашего офиса.

Вы можете изменить размер приложения от 1024×768 на маленьких экранах до 1920×1200 и выше на широкоформатном мониторе с высоким разрешением. DSO автоматически регулирует рендеринг своего дисплея, чтобы использовать пространство экрана; на большом экране вы увидите больше сигнала.

С настойчивостью, усреднением, спадом возможности для визуализации данных огромны.

Многие люди используют Windows, но многие студенты и специалисты в области науки, исследований, инженерии и образования также используют Mac OS X или Linux в качестве предпочтительной рабочей станции.DSO является кроссплатформенным, что означает, что он совместим со всеми ними. Функции и даты выпуска версии всегда одинаковы.

DSO совместим с Linux

Программное обеспечение виртуального прибора

DSO на самом деле представляет собой набор интегрированных Virtual Instruments с общим графическим пользовательским интерфейсом, который напрямую не зависит от графики, предоставляемой Windows или Linux. Вместо этого у каждого прибора есть свои собственные обработчики данных для передачи сигналов из BitScope в собственную систему обработки сигналов для отображения через общий внутренний механизм отображения сигналов и данных.

Таким образом, DSO может использовать архитектуру виртуальных машин BitScope для ускорения сбора данных, оптимизации обмена данными и обработки большей части данных в самом BitScope, и конечным результатом является интегрированное приложение, которое показывает вам именно то, что вам нужно видеть в вашей собственной знакомой Windows или Среда Linux для ПК. Обновления с новыми инструментами, когда они доступны, можно просто загрузить. Информацию об обновлениях можно найти в примечаниях к выпуску.

BitScope DSO работает в системах x86 под управлением Windows или Mac OSX и Linux на системах x86 и ARM, таких как Raspberry Pi.Почти все новые ПК и ноутбуки, доступные в наши дни, более чем подходят для работы с DSO. Установка не требуется (например, вы можете запустить ее со съемного носителя), но установка рекомендуется. BitScope DSO совместим с BS325, BS120, BS44x, BS30x , BS31x , BS100 , BS50 и BS10. Любой оригинальный BitScope (комплекты и BS22x), который был обновлен, также совместим.

Осциллограф

для ПК — Скачать бесплатно: Windows 7,8,10 Edition

Что круто

1.Интерфейс включает в себя множество стандартных элементов управления осциллографа, таких как запуск, время и напряжение на деление, курсоры измерения сигнала и многое другое.

2. Приложение «Осциллограф» отлично подходит для анализа сигналов звукового диапазона или изучения основ измерения с помощью осциллографа.

3. Вход может быть получен через встроенный микрофон или внешний микрофон / датчик, подключенный к разъему для гарнитуры.

4. Для достижения наилучших результатов используйте внешний аудиоинтерфейс, подключенный к док-станции вашего устройства.

5.Это позволяет подключать стандартное аудиооборудование, а также использовать двухканальный вход.

Скриншоты программного обеспечения

Загрузите и установите осциллограф на свой портативный или настольный компьютер


Проверить совместимость приложений для ПК или альтернативы



Или следуйте приведенному ниже руководству для использования на ПК:

Если вы хотите установить и использовать приложение «Осциллограф» на своем ПК или Mac, вам необходимо загрузить и установить эмулятор Desktop App для своего компьютера.Мы усердно работали, чтобы помочь вам понять, как использовать это приложение на вашем компьютере, в 4 простых шага ниже:


Шаг 1. Загрузите эмулятор Android для ПК и Mac

Ок. Перво-наперво. Если вы хотите использовать приложение на своем компьютере, сначала посетите магазин Mac или Windows AppStore и найдите приложение Bluestacks или приложение Nox >> . В большинстве учебных пособий в Интернете рекомендуется приложение Bluestacks, и у меня может возникнуть соблазн порекомендовать его тоже, потому что вы с большей вероятностью легко найдете решения в Интернете, если у вас возникнут проблемы с использованием приложения Bluestacks на вашем компьютере.Вы можете скачать программное обеспечение Bluestacks Pc или Mac Здесь >> .


Шаг 2. Установите эмулятор на свой ПК или Mac

Теперь, когда вы скачали эмулятор по своему выбору, перейдите в папку «Загрузки» на своем компьютере, чтобы найти эмулятор или приложение Bluestacks.
Найдя его, щелкните его, чтобы установить приложение или исполняемый файл на свой ПК или компьютер Mac.
Теперь нажмите «Далее», чтобы принять лицензионное соглашение.
Следуйте инструкциям на экране, чтобы правильно установить приложение.
Если вы все сделаете правильно, приложение Emulator будет успешно установлено.


Шаг 3: для ПК — Windows 7/8 / 8.1 / 10/11

Теперь откройте приложение эмулятора, которое вы установили, и найдите его панель поиска. Найдя его, введите в строке поиска «Осциллограф» и нажмите «Поиск». Щелкните значок приложения осциллографа. Откроется окно Осциллографа в Play Маркете или магазине приложений, и оно отобразит Магазин в вашем приложении-эмуляторе.Теперь нажмите кнопку «Установить» и, как на устройстве iPhone или Android, ваше приложение начнет загрузку. Теперь все готово.
Вы увидите значок «Все приложения».
Щелкните по нему, и вы попадете на страницу, содержащую все установленные вами приложения.
Вы должны увидеть значок. Щелкните по нему и начните использовать приложение.


Шаг 4: для Mac OS

Привет. Пользователь Mac!
Действия по использованию осциллографа для Mac точно такие же, как для ОС Windows выше.Все, что вам нужно сделать, это установить на свой Macintosh эмулятор приложений Nox или Bluestack. Ссылки представлены на первом шаге

Нужна помощь или не можете найти то, что вам нужно? Свяжитесь с нами здесь →

Осциллограф в iTunes


Загрузить Разработчик Рейтинг Оценка Текущая версия Рейтинг взрослых
9 долларов США.99 в iTunes Приложения ONYX 14 4 2.6.3 4+

Скачать на Android
Загрузить Android

Спасибо, что прочитали это руководство. Хорошего дня!

Характеристики и описание программного обеспечения осциллографа

«Я использую это для аналоговых и аудио измерений.Прикрепите адаптер Apple USB и стерео аналого-цифровой преобразователь за 40 долларов, доступный в Интернете, и мой iPad станет как O’Scope за 300 долларов «. -Thymeout- Приложение «Осциллограф» отлично подходит для анализа сигналов звукового диапазона или изучения основ измерения с помощью осциллографа. Интерфейс включает в себя множество стандартных элементов управления осциллографа, таких как запуск, время и напряжение на деление, курсоры измерения сигнала и многое другое. Приложение включает в себя генератор сигналов (функций), способный генерировать синусоидальные, квадратные, треугольные и пилообразные сигналы с частотой до 22 кГц.Поддерживается калибровка по внешнему опорному сигналу, что гарантирует точность измерений. Вход может быть получен через встроенный микрофон или внешний микрофон / датчик, подключенный к разъему для гарнитуры. Для достижения наилучших результатов используйте внешний аудиоинтерфейс, подключенный к док-станции вашего устройства. Это позволяет подключать стандартное аудиооборудование, а также использовать двухканальный вход. Также могут быть подключены щупы осциллографа (с помощью разъема BNC). При подаче внешних сигналов через датчики следует следить за тем, чтобы напряжение переменного тока не превышало 1 В.В настоящее время iDevices поддерживает только вход переменного тока. Актуальную информацию о подаче сигналов и поддерживаемых в настоящее время аудиоинтерфейсах см. На сайте http://oa.onyx3.com. Основные характеристики: ● Отображение формы волны в реальном времени (60 кадров в секунду) ● Режимы срабатывания: нормальный, автоматический, одиночный. ● Установите уровень запуска и время до запуска. ● Двухканальный генератор сигналов. ● Калибровка опорного сигнала ● Функция паузы, чтобы сделать снимок экрана. ● Экспорт кривых в виде текстового файла для дальнейшего анализа. ● Измерение данных сигнала с помощью курсоров. ● С помощью пальца на экране установите напряжение и временную развертку. ● Дважды коснитесь экрана, чтобы войти в режим черной панели. ● Три цветовые темы на выбор. ● Режим XY для просмотра фигур Лиссажу. ● Частотный диапазон 20–22 кГц. ● iPhone X ready

Top Pcmac Обзоры

  • Мое любимое приложение

    От colordeaf (пользователь Pcmac)

    Для меня это как раз идеальный продукт сообщества разработчиков приложений и торговой площадки.Я люблю эту вещь. Это делает любое устройство iOS невероятно полезным инструментом новым, уникальным способом. То есть это также лучшее приложение среди всех приложений для осциллографов, которые я пробовал. Пользовательский интерфейс очень простой, даже красивый. К защемлению немного сложно привыкнуть. Я сначала поскользнулся и отрегулировал смещение, когда пытался отрегулировать напряжение. Сейчас я все еще немного ошибаюсь при настройке временной развертки, но это достаточно легко исправить. А Auto позволяет даже не беспокоиться ни о чем из этого.Спасибо. Стоит своей цены.

  • Отлично работает с ES-8 DC сопряженным интерфейсом

    По flux302 (пользователь Pcmac)

    Это лучшее приложение, которое я нашел до сих пор, которое работает с аудиоинтерфейсом es-8 для опытных спящих (es8 имеет D.C. Входы и выходы) настройки буфера могут быть больше для лучшего просмотра LFO, но это, безусловно, лучшее, что я видел. Элементы управления могли бы быть немного лучше, и нет аналогового режима сохранения, чтобы он выглядел красиво. Но в целом это действительно здорово за свои деньги. Надеюсь, это и дальше будет получать обновления!

  • Отлично подходит для мониторинга уровней Eurorack!

    Автор D77 (пользователь Pcmac)

    Это отличное приложение за свои деньги! Я прочитал информацию и попытался понять, насколько хорошо он может считывать значения постоянного тока, чтобы контролировать управляющие напряжения, и он отлично справляется! Я соединил свою установку Eurorack с интерфейсом ES-8 и могу напрямую контролировать значения звука и контрольные значения.Требуется секунда, чтобы масштабировать экран с нужной амплитудой, чтобы получить представление, но это не неточно и не сложно откалибровать. Сэкономил 400 долларов на модуле данных (который великолепен и имеет гораздо больше функциональных возможностей), но для мониторинга без компьютера это приложение — ПОБЕДИТЕЛЬ!

  • Осциллограф на iPad. Wow

    От iPhoneSDKPro (пользователь Pcmac)

    Это может показаться смешным, но я купил это случайно.Я был инженером в конце 80-х и помню старые осциллографы Tektronix. Представьте себе возможность упростить все эти ручки, переключать кнопки в упрощенный сенсорный интерфейс. Осциллограф показывает, как это можно сделать. Простой в использовании интерфейс, отличная графика.

Программное обеспечение осциллографа для ПК

— Электронная пайка и конструирование Hobby



Winscope

Winscope — это программа для осциллографа для Windows, использующая вход звуковой карты, поэтому отлично работает с буферным оборудованием осциллографа.Первоначально он был написан для Windows 95, но я могу убедиться, что он работает в Windows 10. Последней версией, которую мне удалось найти, является V.2.51. Это тоже бесплатно.

Это двухканальный осциллограф с анализатором спектра, если вы используете оба канала на звуковой карте. При полосе пропускания от 20 Гц до 20 кГц после установки он довольно прост в использовании. Кнопки наверху используются для установки прицела.

Первая кнопка выбирает воспроизведение, которое запускает отображение формы сигнала в реальном времени. Вторая ставит его на паузу, следующие две кнопки выбирают одиночный и двойной график.После этого находится кнопка выбора X Y.

Несмотря на то, что в базовом режиме, Winscope может выполнять модели Лиссажу в режиме X Y, функцию «укажи и щелкни» и измерить спектр. Плюс измерение коэффициента взаимной корреляции и эмуляция накопительной трубки. Я не уверен, сколько из более поздних функций вы бы действительно выполняли в рамках этой спецификации, но если вы хотите поэкспериментировать с этими функциями, они есть для вас.

Одно из обнаруженных мною ограничений заключалось в том, что вы можете выбрать только две скорости сканирования, 50 мс и 5 мс, но в целом это работает, это бесплатно и позволяет использовать ваш ПК или ноутбук в качестве базового осциллографа.Вы можете загрузить программное обеспечение для Winscope v.2.51 здесь.


Scope

Scope — это более сложная программа для осциллографа звуковой карты. Его можно использовать бесплатно для частного и некоммерческого использования, но не для бесплатного использования. Scope V1.46 — последняя версия, которую можно скачать с сайта авторов Christian Zeitnitz здесь.

Scope также будет работать в Windows 10. Он также очень прост в эксплуатации, на этот раз есть имитированные кнопки и ручки управления, он выглядит как традиционный осциллограф.Опять же, полоса пропускания явно ограничена из-за звуковой карты, но будет подходящей для большинства случаев использования звука, от примерно 20 Гц до примерно 20 кГц. Он имеет кнопки запуска и остановки, а скорость сканирования полностью регулируется, в отличие от Winscope. Он также будет работать в полноэкранном режиме, чего еще Winscope не может.

Вы можете использовать два канала, если ваша звуковая карта это поддерживает. Они имеют четкий зеленый и красный цвет, чтобы избежать путаницы. Программное обеспечение Scope имеет довольно сложные параметры запуска, а также график X Y и частотные функции, если вы хотите посмотреть на что-то более сложное.

Он также оснащен двойным генератором сигналов, который может генерировать сигналы различной формы и полностью изменять частоту от 10 Гц до 10 кГц. Его также можно развернуть, и вы можете отсоединить его и показать в другом окне, если вы вносите изменения. Это особенно полезно, поскольку вам не нужно постоянно переключаться между режимами.


Zelscope

Еще одна программа для осциллографов для Windows. С этим программным обеспечением вы получаете четырнадцатидневный пробный период, затем вам нужно купить его, если вы хотите продолжать его использовать.Это довольно дешево — 9,95 доллара. К сожалению, хотя программа была установлена ​​в Windows 10, когда я попытался ее запустить, я получил сообщение «В целях безопасности эта программа не будет работать, пока активны системные отладчики. Пожалуйста, удалите или отключите системный отладчик перед повторной попыткой запустить эту программу ».

Без каких-либо очевидных способов запуска или прогресса я удалил программу. К сожалению, это все, что я получил.



Лучшее программное обеспечение для осциллографа для ПК

Есть еще несколько программ для превращения вашего ПК или ноутбука в осциллограф, такие как осциллограф Cobracom и xoscillo, на которые у меня не было времени полностью взглянуть но, честно говоря, осциллограф звуковой карты может сделать лишь так много из-за ограничений звуковой карты.

Это означает, что вы получите только ограниченную полосу пропускания, и, учитывая, насколько хороша программа Scope V1.46, я с радостью ею воспользуюсь. Он делает все, что я действительно мог ожидать от бесплатного программного обеспечения для осциллографа для ПК, и даже немного больше.

Если вам нужно что-то намного лучше, чем осциллограф звуковой частоты, ознакомьтесь с руководством покупателя. Обзор лучшего USB-осциллографа для некоторых машин, которые будут работать на частотах 100 МГц.

В качестве альтернативы вы можете приобрести несколько фантастических автономных осциллографов по выгодной цене примерно за 140 фунтов стерлингов.Ознакомьтесь с моим руководством для покупателей «Лучший осциллограф для любителей», чтобы получить полезные советы и подсказки.

Превратите звуковую карту вашего компьютера в прицел


Я использую осциллограф почти 50 лет. Это мой инструмент для измерения в каждом проекте электроники, над которым я работаю, он помогает мне отлаживать и настраивать проекты оборудования и программного обеспечения.

В этой статье я покажу, как начать работу с простым в использовании прицелом, который у вас, вероятно, уже есть. И что самое главное, это бесплатно! Когда вы выйдете из этого простого прицела, вы сможете приобрести более мощный прицел с точно таким же пользовательским интерфейсом.

Полное раскрытие информации: я так люблю прицелы, 10 лет назад я присоединился к Teledyne LeCroy — третьему по величине производителю прицелов в мире после Tektronix и Keysight. Тем не менее, я использую Digilent Analog Discovery 2 Scope (описанный в этой статье) во всех своих хобби и на семинарах, которые я преподаю в Tinkermill — нашем хакерском пространстве в Лонгмонте, штат Колорадо.

Я думаю, что бесплатное программное обеспечение для управления осциллографом, Waveforms, является самым простым в использовании и наиболее многофункциональным программным обеспечением профессионального уровня из всех доступных опций.Использование звуковой карты в качестве аппаратного интерфейса с Waveforms бесплатно дает вам простой, но мощный осциллограф.

Программный интерфейс Digilent Waveforms

В июне 2018 года компания Digilent обновила свой программный инструмент управления (Waveforms), на котором работает их популярный прицел Analog Discovery 2 Scope. Теперь он работает с любой звуковой картой — будь то внутренняя для ПК или подключенная через порт USB.

Самый первый шаг — загрузить и установить программное обеспечение. Он будет работать на ПК, Mac или Linux.Загрузите его с сайта https://analogdiscovery.com/download , выбрав свою операционную систему.

Запуск этого программного обеспечения на ПК превратит вашу звуковую карту в мгновенный осциллограф, способный измерять сигналы звукового диапазона, дискретизированные со скоростью до 100 квыб / сек с помощью 16-битного аналого-цифрового преобразователя (АЦП) со встроенным в функциональном генераторе на основе цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) с производительностью примерно 100 кС / с — все это управляется простым в использовании интерфейсом профессионального уровня.

Бесплатная версия программного обеспечения дает вам все дополнительные функции профессионального прицела: контроль времени и напряжения; параметры триггера; спектральный анализ; Регистрация данных; автоматические измерения показателей качества; декодирование последовательных данных; и отображение ленточной диаграммы.Пример экрана осциллографа с некоторыми из этих функций показан на рис. 1 .

РИСУНОК 1. Пример измерения входящего звукового сигнала с помощью встроенного микрофона и звуковой карты моего ПК, отображаемого с помощью Waveforms. Источником сигнала был мой короткий свисток, отображаемый во временной области в виде кривой осциллографа в реальном времени и в частотной области в виде спектра в реальном времени.


Вот лишь некоторые из функций, которые вы можете выполнять с помощью этого программного интерфейса и звуковой карты:

  • Измерьте напряжение во времени.
  • Отображение спектра в реальном времени.
  • Отображение временной эволюции спектра в виде водопада или спектрографа.
  • Измерьте более десятка конкретных показателей качества сигнала.
  • Экспортируйте данные «напряжение во времени» в файл CSV.
  • Выводит дюжину сигналов различных форм, таких как квадрат, синус, треугольник и напряжение постоянного тока со скоростью 100 кСм / с и размахом до 600 мВ.
  • Выводит сигнал с разверткой частоты или сигнал с модуляцией AM или FM от 0.001 Гц до 50 кГц.

Превратите свою звуковую карту в прицел

Использование звуковой карты в качестве прицела — идея не новая. В конце концов, звуковая карта — это не что иное, как АЦП с частотой дискретизации около 100 000 выборок в секунду или 100 kS / s, обычно с разрешением 16 бит.

Еще до того, как вы подключите звуковую карту к внешнему миру, вы можете изучить возможности осциллографа, используя встроенную звуковую карту в вашем компьютере, со встроенным микрофоном в качестве входа и динамиками в качестве выхода.

Когда вы запускаете Waveforms в первый раз, появляется экран с сообщением, что оборудование не обнаружено. После нажатия OK, если вы прокрутите список до конца на этом экране, вы увидите свою внутреннюю звуковую карту в списке. Выберите это, как показано на рис. 2 .

РИСУНОК 2. Выберите звуковую карту в качестве аппаратной опции.


На новом экране слева вы увидите 12 различных значков инструментов. Все они доступны с соответствующим аппаратным интерфейсом.Используя только звуковую карту, доступно всего семь из них.

Чтобы начать работу, щелкните инструмент осциллографа в верхней части списка, и появится экран интерфейса осциллографа. Нажмите зеленую кнопку запуска прямо над экраном осциллографа, и вы увидите свой первый сигнал.

Сделайте звук возле микрофонного входа вашего компьютера, и вы увидите напряжение, отображаемое на экране от внутреннего АЦП, просто используя настройки по умолчанию.

Если вы знакомы с осциллографами, этот интерфейс очень интуитивно понятен.Вы можете отобразить два входных канала и настроить вертикальный масштаб, горизонтальный масштаб и элементы управления триггером. Расположение меню для каждого из них выделено на рис. 3 .

РИСУНОК 3. Расположение основных органов управления осциллографом, измеряющих сигнал свистка.


Первое использование осциллографа

Осциллограф отображает на экране измеренное напряжение в зависимости от времени. Хотя он выглядит как непрерывная линия, на самом деле он состоит из множества отдельных измерений.

В приведенном выше примере количество точек в каждом измерении (сохраненном в буфере и затем нанесенном на экран в виде одной кривой) показано в верхней части дисплея как 16 384 отдельных измерения V (t).

Во многих осциллографах изменение вертикального и горизонтального регуляторов также регулирует усиление и частоту дискретизации внутреннего АЦП. Это НЕ относится к прицелу звуковой карты.

Ваша звуковая карта принимает данные с фиксированной скоростью; обычно около 96 кСм / сек и с фиксированным полномасштабным диапазоном напряжения при 16-битном разрешении.Это исправлено. Вертикальное и горизонтальное управление осциллографом просто изменяет , отображаемое на экране этих измерений.

Мы можем контролировать вертикальную шкалу, в которой мы строим значения напряжения, с помощью элементов управления с правой стороны. На этом дисплее осциллографа имеется 10 вертикальных делений. Шкала напряжения на деление настраивается с помощью регулятора Range.

Мы регулируем вертикальное положение значения 0 В на экране с помощью элемента управления Offset. Это дополнительное напряжение, которое мы смещаем по вертикали или , смещая измеренного напряжения на экране.

Когда смещение составляет, например, 100 мВ, уровень 0 В смещается в положение 100 мВ на экране. Если бы мы хотели центрировать входной сигнал, который был 3,3 В, тогда нам нужно было бы сместить отображаемое напряжение на 3,3 В или использовать смещение -3,3 В. Это поместит 3,3 В в центр экрана.

Горизонтальная ось, разделенная на 10 делений, — время. Время на деление устанавливается Базовым значением. Если время = 0, начало на экране перемещается назад во времени с помощью элемента управления «Положение».

Это две самые важные функции для КАЖДОЙ области. Чтобы освоиться с этими элементами управления, поиграйте с ними, используя фоновый шум в качестве источника сигнала.

Отображение измерений на экране

Внутренний АЦП в каждом осциллографе будет непрерывно измерять входящее напряжение и отправлять свои данные в буфер дисплея. Как и когда мы отображаем эти измерения напряжения на экране, управляется режимом отображения, а затем функцией триггера.

В осциллограмм инструмент имеет богатый выбор дисплея и Trigger особенности. В этой короткой статье я собираюсь затронуть лишь некоторые из основных.

В верхней части экрана, «Mode:» имеет четыре варианты, как данные отображаются в его выпадающем меню.

неоднократные варианты, как область применение, как правило, отображает данные. Каждое приобретение на графике как напряжение (т). После каждого сбора срабатывает, старые данные удаляются, и новый буфер графически. Это происходит так быстро, что он выглядит как все данные вдруг появляется на экране в одно время.Этот режим доступен только в том случае, если развертка составляет 50 мс на деление или меньше, что означает, что отображаются последние 500 мс данных.

Когда развертка составляет 100 мс / дел или больше (другими словами, если вы хотите отобразить данные за одну секунду или дольше), осциллограф переключается в один из двух режимов отображения.

Режим Shift превращает осциллограф в ленточный самописец. Данные измеряются и передаются на дисплей, при этом каждое новое измерение помещается в крайнее правое положение, а смещает все старые данные влево.Это похоже на то, что вы видите, например, на ЭКГ, когда раскатывается полоска бумаги.

В режиме экрана все наоборот. Каждый буферный сбор данных отображается на экране с последними данными слева, перезаписывая в реальном времени предыдущий набор данных по мере его поступления. Это делает его похожим на мониторы сердечного ритма, которые вы видите в больницах.

Для всех быстрых сигналов, которые мы измеряем, которые будут использовать временную развертку 50 мс / дел или меньше, доступен только режим Repeated.Вот как мы привыкли видеть прицел.

Режим триггера определяет, когда буфер данных отображается на экране. Это, вероятно, самый запутанный элемент управления и, тем не менее, самая важная функция, которую нужно освоить для любой области.

Запуск осциллографа

АЦП постоянно принимает данные и помещает их в буфер «первым пришел — первым ушел» (FIFO). Думайте об этом как о поезде с 16 384 (количество измерений за одно измерение) маленькими крытыми вагонами, движущимися по замкнутому круговому пути.

На вокзале каждое последующее измерение АЦП помещается в соседний вагон по мере его прохождения. Когда первая машина снова возвращается на станцию, ее предыдущее измерение заменяется новым измерением.

В нормальном режиме триггера никакие из этих новых данных не отображаются на экране, если текущее измерение не превышает уровень триггера и сигнал либо растет, либо падает. Время (t = 0) определяется тем, когда измеренное напряжение превышает пороговое значение. Затем отображаются все данные, полученные для t> 0.

Если у вас есть позиция t = 0 в середине экрана, вы также можете увидеть данные, которые были в поезде до того, как был достигнут сигнал запуска. Таким образом осциллограф может «оглянуться назад во времени» до того, как был достигнут порог срабатывания.

Чтобы проиллюстрировать это, я установил триггер на 300 мВ в нормальном режиме триггера и добавил горизонтальный курсор на 300 мВ, чтобы вам было легче увидеть пороговый уровень триггера. Когда уровень входного сигнала превышал 300 мВ, отображались прошлые и будущие измерения, которые могли уместиться на экране.Это то, что мы видим на рис. 4 .

РИСУНОК 4. В нормальном режиме триггера t = 0 определяется, когда напряжение превышает пороговое значение и отображаются данные.


В нормальном режиме триггера, если напряжение триггера никогда не достигается, данные никогда не отображаются на экране. Все, что вы видите, — это предыдущая кривая от последнего триггера. Похоже, прицел мертв. Данные отображаются только в том случае, если входящее напряжение превышает установленный порог.

Использование автоматического режима триггера в точности совпадает с обычным режимом триггера, за исключением того, что если в течение некоторого периода времени (например, двух секунд) не поступает действительный сигнал триггера, осциллограф все равно срабатывает, показывая все, что находится в его буфере сбора данных. Таким образом, вы увидите сработавшие сигналы (если они есть), но если их нет или вы неправильно настроили триггер, вы все равно сможете увидеть, что измеряет АЦП.

Когда осциллограф ждет две секунды после того, как не получил действительного триггера, он продолжит запуск, как если бы он получил непрерывный сигнал триггера.Это та же операция, что и в режиме триггера «Нет». Осциллограф просто отображает самый последний буфер измерений, как если бы он получал действительный сигнал запуска после каждого сбора данных.

Есть еще один режим, которым управляют кнопки справа от режима. Это позволит отображать одиночный снимок. Преимущество состоит в том, что это будет удерживать последнее запущенное измерение и не перезаписывать его, если поступает другой сигнал запуска. Это позволяет легко увидеть кратковременное переходное событие.

Практические навыки

Настройки по умолчанию программного обеспечения Waveforms — хорошее место для начала каждого измерения. Прицел должен быть установлен в режим автоматического запуска. Настройте развертку времени на 1 мс / дел и смещение на 0. Отрегулируйте вертикальную шкалу на 200 мВ / дел и смещение 0.

Вы должны увидеть отображаемые измерения. На этом этапе важно просто играть. Отрегулируйте шкалы и триггер и почувствуйте, как можно настроить экран для отображения одних и тех же данных таким образом, чтобы сделать измерение наиболее четким.Мне нравится видеть красивые целые числа как вертикальные и горизонтальные значения. Это означает настройку смещений для получения целых чисел в качестве значений шкалы.

Попробуйте хлопнуть в ладоши, щелкнуть пальцем, свистеть, говорить или включить радио в качестве входных сигналов и найти наилучшие настройки для отображения этих сигналов.

Используя бесплатный инструмент Waveforms и встроенную звуковую карту, вы можете стать мастером в использовании интерфейса осциллографа. Затем вы готовы перейти к использованию звуковой карты для измерения внешних сигналов.

Обратный инжиниринг производительности типичной звуковой карты

Ограничения использования звуковой карты связаны с производительностью вашей звуковой карты. Существует предел самой низкой и самой высокой частоты, которую можно измерить, а также самого высокого и самого низкого напряжения.

Эти значения обычно нигде не указаны в документации звуковой карты. Единственный способ получить эту важную информацию — это произвести обратное проектирование на основе реальных измерений с использованием эталонного источника.Я использовал мой Digilent Analog Discovery 2 Scope в качестве генератора опорных сигналов. Вы также можете использовать цифровые сигналы от Arduino, чтобы получить простую калибровку.

Всякий раз, когда вы подключаете внешний сигнал к звуковой карте, вы рискуете, возможно, приложить слишком большое переходное напряжение и вырвать передний конец звуковой карты. Хотя все входы звуковой карты связаны по переменному току и, как правило, защищены от электростатического разряда, всегда существует риск их повреждения. Вы же не хотите разрушить встроенную звуковую карту вашего ПК!

Чтобы снизить этот риск, я настоятельно рекомендую, если вы хотите подключить внешний сигнал из одного из ваших проектов, не используйте вашу внутреннюю звуковую карту .Вместо этого купите недорогую внешнюю звуковую карту USB.

Например, недорогая звуковая карта USB Sabrent ( https://www.sabrent.com/product/AU-MMSA/usb-external-stereo-3d-sound-adapter-black/#description ) имеет внутренний 16-битный АЦП, который может производить выборку до 196 кГц / сек, но имеет ограниченный диапазон входной частоты примерно от 100 Гц до 20 кГц. Программный инструмент Waveforms может управлять этой звуковой картой USB.

Чтобы подключить реальный мир к звуковой карте, я использовал обычный аудиокабель, подключенный к звуковой карте, и гнездо для микрофона.Я купил 10 таких розеток за 11 долларов на Amazon. Я подключил три перемычки с твердым сердечником к монтажному разъему на печатной плате. Этот конец показан на рис. 5 .

РИСУНОК 5. Крупный план стереоаудиоразъема с кабелем к звуковой карте и проводами к моему тестируемому устройству.


Чтобы проверить диапазон измерения входного сигнала звуковой карты Sabrent USB, я создал источник синусоидального сигнала, используя свой Discovery 2 Scope со встроенным генератором функций.Амплитуда была постоянной от постоянного тока до 10 МГц. Я измерил этот синусоидальный сигнал с помощью звуковой карты Sabrent, используя интерфейс Waveforms. Рисунок 6 — пример измеренной синусоидальной волны для 1 кГц.

РИСУНОК 6. Измеренный вход звуковой карты с синусоидальной волной 1 кГц в качестве источника.


Я измерил амплитуду синусоидальной волны, отображаемой звуковой картой на разных частотах. На рисунке 7 показано отношение измеренной амплитуды синусоидальной волны на разных частотах, нормированной на амплитуду, прошедшую через область полосы пропускания.

РИСУНОК 7. Отклик АЦП, встроенного в звуковую карту Sabrent, на синусоидальные волны.


При построении в логарифмической шкале этот вид графика называется графиком Боде. Это передаточная функция относительного напряжения, измеряемого звуковой картой.

Из графика Боде мы видим, что самая низкая частота, на которой мы все еще можем измерить около 70% входного напряжения — точка -3 дБ — составляет около 90 Гц. Наивысшая частота, при которой отображаемое напряжение находится в пределах -3 дБ от напряжения полосы пропускания, составляет около 20 кГц.

Низкочастотные характеристики соответствуют тому, что мы ожидаем от однополюсного RC-фильтра верхних частот с полюсной частотой 90 Гц. Вход АЦП имеет емкостную связь с блокировкой постоянного напряжения, а на другой стороне входа АЦП имеется некоторое сопротивление.

Если мы подадим на вход АЦП сигнал прямоугольной формы, мы увидим, что пик проходит, но затем спадает с постоянной времени, равной:

Переходный отклик осциллографа звуковой карты на прямоугольную волну будет представлять собой импульсы на каждом фронте с 1.Время затухания 8 мсек. Это именно то, что я измерил. На рисунке 8 показан прямоугольный сигнал 100 Гц на входе АЦП и результирующее измеренное напряжение звуковой карты. Размах размаха 4 В проходит, а уровень постоянного тока падает с постоянной времени, соответствующей 1,8 мс.

РИСУНОК 8. Вверху: входное напряжение АЦП. Внизу: отображаемый отклик АЦП представляет собой прямоугольную волну, отфильтрованную верхними частотами, с постоянной времени примерно 1,8 мс.


Это поведение демонстрирует ограничения любой звуковой карты.Из-за плохой низкочастотной характеристики мы можем видеть только края сигналов. Это делает не очень полезным рассмотрение медленно изменяющихся аналоговых сигналов, но хорошо подходит для измерения аудиосигналов с частотой выше 100 Гц или структуры цифровых сигналов, таких как выходы цифровых контактов на Arduino.

Максимальное входное напряжение (измеренное осциллографом Discovery 2), которое я мог подать до того, как осциллограф звуковой карты отобразил насыщенное напряжение, составляло около ± 300 мВ.

Если это диапазон напряжений 16-битного АЦП, наименьшее напряжение, которое мы можем измерить (на одном уровне битов), составляет 600 мВ / 65 535 = 0.009 мВ или 9 мкВ. Это очень чувствительный АЦП.

Однако такое низкое значение максимального входного диапазона, который может измерить АЦП, является существенным ограничением. Применение большего входного напряжения, превышающего ± 0,3 В, приведет к насыщению АЦП и, что более важно, может вызвать его повреждение. Чтобы измерить сигналы 5 В, которые я мог бы найти на Arduino, мне нужно добавить интерфейсную схему ослабления между измеряемым напряжением и входом в канал микрофона звуковой карты.

Подключение звуковой карты к реальному миру

Максимальное напряжение на наконечнике, которое я могу подать, составляет ± 0.3В. Мне нужно добавить делитель напряжения на переднюю часть звуковой карты, чтобы снизить напряжение на наконечнике с 5 В до менее 0,3 В. Это делитель напряжения 0,3 В на выходе с 5 В на входе или соотношение (самое большее) 0,3 В / 5 В = 0,06. Я могу построить его с помощью простого резистивного делителя напряжения. Я выбрал резисторы номиналом 10 кОм и 330 Ом. Их коэффициент делителя напряжения составляет 330/10330 = 0,03, что ниже нашего требования 0,06. Эти значения обычно встречаются во многих наборах. Точные значения не важны, пока коэффициент делителя напряжения ниже 0.06. Это сделает входной импеданс звуковой карты 10 кОм, что является разумным значением, чтобы не перегружать цепь.

Эквивалентная схема и то, что я установил, показаны на рис. 9 . В этой схеме сигнал 5 В на наконечнике создает сигнал 5 В x 0,03 = 0,15 В на микрофонном входе. Это ниже любого напряжения, о котором стоит беспокоиться с АЦП.

РИСУНОК 9. Вверху показана схема делителя напряжения, а внизу — фактическая версия макетной платы без пайки.


И, при наименьшем напряжении 9 мкВ для каждого уровня оцифровки на входе микрофона, это будет соответствовать наименьшему напряжению на игле, которое я могу измерить, 9 мкВ / 0,03 = 0,3 мВ — большая чувствительность.

Калибровка осциллографа звуковой карты

Последний шаг — отрегулировать коэффициент ослабления канала, чтобы отображаемое напряжение на осциллографе было равно фактическому напряжению на наконечнике.

Отображаемое напряжение АЦП звуковой карты НЕ является откалиброванным показателем входного напряжения АЦП.Это просто значение, генерируемое программным обеспечением Waveforms на основе значения счетчика АЦП и предположения о диапазоне и разрешении АЦП. Это — плюс сеть резисторов — означает, что отображаемое напряжение и фактическое напряжение на наконечнике вряд ли будут одинаковыми.

В каждый канал осциллограмм встроен калибровочный коэффициент, обозначенный как «Затухание», который позволит нам масштабировать отображаемый экран.

Этот термин затухания немного сбивает с толку. Он действительно предназначен для регулировки отображаемого напряжения на экране, чтобы оно равнялось напряжению на наконечнике при использовании ослабляющего пробника, такого как обычно используемый пассивный пробник 10x.

Датчик 10x на самом деле не является датчиком 10x. Это 1/10-й зонд. Напряжение, отображаемое на экране осциллографа, составляет 1/10 фактического напряжения на конце зонда, подключенного к DUT (тестируемому устройству). Тем не менее, мы называем это зондом 10x.

Если бы мы использовали Analog Discovery Scope и подключили к нему пробник 10x, и мы хотели бы, чтобы осциллограф отображал фактическое напряжение на наконечнике, мы бы использовали настройку ослабления 10x в настройке канала. Напряжение, отображаемое на экране, будет тогда напряжением на наконечнике.

Чтобы найти правильное значение затухания для использования, мы подаем известный сигнал на наконечник и наблюдаем значение напряжения, отображаемое на экране со значением затухания 1x. Затем мы вычисляем значение затухания и вводим его как:

.

Это значение, которое мы вводим в поле «Затухание» в настройке канала, как показано на рис. 10 .

РИСУНОК 10. Под символом шестеренки для канала выберите поле «Затухание» и введите здесь значение.


Я использовал свой Discovery Scope в качестве генератора функций и выдал синусоидальную волну от пика до пика 2 В на частоте 1 кГц. Максимальный диапазон напряжения функционального генератора составляет ± 2 В.

Я измерил фактическое напряжение на наконечнике как 2,00 В от пика до пика. Затем я измерил напряжение, отображаемое на экране, как 0,212 В от пика до пика. Это объединяет коэффициент затухания 0,03 в цепи резисторного делителя и калибровку АЦП. Значение затухания:

Это значение, которое я использовал в термине «Коэффициент затухания».Используя этот термин, я теперь измеряю размах напряжения 2,00 В на экране осциллографа звуковой карты.

Альтернативным источником сигнала может быть цифровой сигнал 5 В с вывода Arduino. Отрегулируйте коэффициент затухания так, чтобы при входном сигнале 5 В на осциллографе отображался размах размаха 5 В. Просто используйте достаточно долгое время выключения, чтобы увидеть спад сигнала до 0 В.

Измерение сигналов Arduino

Из-за встроенного в АЦП фильтра высоких частот осциллограф звуковой карты в основном видит края цифровых сигналов.Это делает его идеальным для просмотра частоты и рабочего цикла сигналов, например, сигналов с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ).

Я написал простой скетч Arduino для управления ШИМ-сигналом с коэффициентом заполнения 50/255 = 19,6% на выводе 10, используя digitalWrite (10,50) . На рисунке 11 показан сигнал на выводе, измеренный аппаратным обеспечением Analog Discovery Scope, и сигнал, измеренный осциллографом звуковой карты.

РИСУНОК 11. Измеренные сигналы ШИМ на выводе 10 с помощью двух разных приборов.Осциллограф звуковой карты измерял ту же амплитуду, частоту и рабочий цикл импульсов, что и осциллограф Analog Discovery.


Я добавил к осциллографам два измерения: частоту и положительный рабочий цикл. Оба индикатора показывают одинаковые значения: 490,3 Гц и 19,6%.

Опции для более производительного осциллографа

Когда вашему проекту требуется хороший низкочастотный отклик или более высокий высокочастотный отклик, вы превысили ограничения возможностей звуковой карты. Пришло время перейти к реальному охвату.Принципы, которые вы изучаете при использовании осциллографа звуковой карты, будут напрямую применяться к любому другому осциллографу, который вы используете.

Есть много вариантов на выбор, связанных с:

  • Цена
  • Частота дискретизации
  • Полоса пропускания усилителя
  • Дополнительные аппаратные функции
  • Дополнительные возможности ПО
  • Пользовательский интерфейс
  • В виде отдельного блока или в качестве интерфейса USB для ПК или Mac

У каждого есть свои личные предпочтения, часто связанные с тем, что они использовали в прошлом и что им удобно.Хотя очевидно, что есть несколько плохих прицелов с ужасной производительностью и столь же плохим пользовательским интерфейсом, есть также несколько приемлемых прицелов в том же ценовом диапазоне. Если вы хотите потратить менее 50 долларов, я рекомендую найти старый прицел на eBay. Обычно это лучше, чем ничего, но покупатель остерегается.

Если вы можете позволить себе 279 долларов, я рекомендую прицел Digilent Analog Discovery 2 Scope. Он имеет частоту дискретизации 100 MS / сек, полосу пропускания 30 МГц, двухканальный функциональный генератор и источник питания с тем же пользовательским интерфейсом, что и осциллограф звуковой карты, использованный в этой статье.Это 12 инструментов в одном.

Если вам нужен автономный прицел, сначала проверьте eBay. Если вы хотите приобрести новый прицел, начальная цена обычно составляет около 300 долларов без встроенного генератора функций или какого-либо программного обеспечения для анализа. Для прицела со значительно большей производительностью, чем полоса пропускания 30 МГц и скорость 100 мс / сек, цены начинаются примерно с 500 долларов.

Все они имеют, по сути, один и тот же пользовательский интерфейс, который вы можете изучить с помощью этой бесплатной звуковой карты. NV


Связаться с Эриком Богатином
www.HackingPhysics.com
[адрес электронной почты защищен]

Загрузите программное обеспечение сигналов
https://analogdiscovery.com/download


Teledyne LeCroy — Scope Accessories

Если вы не являетесь зарегистрированным пользователем, вас могут перенаправить на короткую форму.

Скачать Версия Файл справки Скачать

MAUI Studio

Загрузить

Воспользуйтесь возможностями программного обеспечения для осциллографов Teledyne LeCroy MAUI ™.
Работайте удаленно с осциллографа и будьте более продуктивными.


QualiPHY

Загрузить

QualiPHY разработан для сокращения времени и усилий, необходимых для проведения испытаний на соответствие на широком спектре высокоскоростных последовательных шин.QualiPHY — это наиболее интуитивно понятный и эффективный инструмент для выполнения тестирования на соответствие последовательным данным.
QualiPHY Лист данных


Загрузить

WaveStudio — это БЕСПЛАТНЫЙ инструмент для подключения к ПК, который обеспечивает сопряжение цифрового осциллографа Teledyne LeCroy с операционной системой Windows XP, Vista, 7 или 10 с поддержкой 32- и 64-разрядной версии.

WaveStudio — это быстрый и простой способ анализировать полученные сигналы в автономном режиме или удаленно управлять осциллографом с вашего рабочего стола.


Загрузить

ScopeExplorer — это БЕСПЛАТНЫЙ инструмент для подключения к ПК, который обеспечивает подключение цифрового осциллографа Teledyne LeCroy к рабочему столу Windows 2000 / XP.


Подключаемый модуль LabNotebook для Windows

Загрузить

Этот установщик включает подключаемый модуль для Windows, который можно запускать на любом ПК с Windows или на осциллографе, чтобы обеспечить легкий предварительный просмотр и быстрое извлечение содержимого из LabNotebook (.lnb) файл.


XStreamBrowser

Загрузить

Утилита XStreamBrowser позволяет просматривать, копировать и изменять иерархию COM-объектов осциллографа MAUI ™ под управлением Windows с удаленного ПК.Это важно для написания программ автоматизации, так как он всегда показывает все объекты автоматизации на приборе в точной текущей конфигурации, включая те объекты, которые принадлежат программным опциям. Его также можно использовать в качестве пульта дистанционного управления, что позволяет напрямую изменять конфигурацию управляющих переменных автоматизации.

XStreamBrowser совместим с ПК с 32- и 64-разрядной ОС Windows. НЕ устанавливайте эту версию, если вы уже установили 64-разрядную прошивку XStreamDSO на том же удаленном ПК.

Примечание. Пользователи WaveSurfer 3000 должны вместо этого установить программное обеспечение WaveStudio ™. Иерархия COM-объектов подключенного устройства отображается в обозревателе автоматизации WaveStudio.


EasyScopeX 1.01.02.01.20

Загрузить

Утилита EasyScopeX предназначена для подключения осциллографов Teledyne Test Tool T3DSO1000 / 1000A и T3DSO2000 к ПК.Приложение EasyScopeX позволяет просматривать формы сигналов, данные сигналов, измерения форм сигналов и растровые изображения на дисплеях T3DSO1000 / 1000A и T3DSO2000.


EasyScope 3.01.03.01.09

Загрузить

Утилита EasyScope предназначена для подключения осциллографа WaveAce к ПК.Приложение EasyScope позволяет просматривать формы сигналов, данные сигналов, измерения сигналов и растровые изображения на дисплее WaveAce.


Программные утилиты для Windows 10 Установка DCOM

Загрузить

Это.zip-файл содержит инструкции и сценарии, необходимые для установления DCOM-соединения удаленного ПК с осциллографом Teledyne LeCroy Windows 10.


Средство просмотра S-параметров 2,0

Загрузить

SParamViewer — это бесплатный инструмент для построения S-параметров.Узнать больше о SParamViewer »


LSIB 6.0.0

Загрузить

LSIB (LeCroy Serial Interface Bus) — это новый стандарт высокоскоростной передачи данных с осциллографа со скоростью до 325 МБ / с.Эксклюзивное решение LSIB компании Teledyne LeCroy основано на проводном стандарте PCI Express, который использует шину x4 (4 полосы) для удаленной передачи данных.
LSIB Лист данных


USB2-GPIB

Загрузить

Загрузка прошивки для продукта USB2-GPIB.


ActiveDSO 2,37

Загрузить

ActiveDSO — это элемент управления ActiveX TM , который позволяет осциллографам Teledyne LeCroy и встроенным анализаторам сигналов серии LSA-1000 управлять с помощью и обмениваться данными с различными приложениями Windows, поддерживающими стандарт ActiveX .Программы MS Office, Internet Explorer, Visual Basic, Visual C ++, Visual Java и Matlab (v5.3) — лишь некоторые из многих приложений, поддерживающих элементы управления ActiveX.


DigTraceUtility 1,2

Загрузить

DigTraceUtility — это приложение, которое считывает файлы цифровых сигналов (расширение XMLDig), полученные с опциями смешанных сигналов MS-250, MS-500 и MS-32, и позволяет пользователям просматривать, масштабировать и сохранять значения формы сигнала и шины, используя несколько текстовые форматы.Приложение также включает в себя 2 курсора для измерения времени

EyeTraceUtility 1,0

Загрузить

EyeTraceUtility — это приложение, которое считывает файлы сигналов глазковых диаграмм (.XMLPer extension) и позволяет пользователям просматривать, масштабировать и сохранять форму сигнала в текстовом формате. Скрипт для чтения вывода текста в MATLAB включен.


Драйверы LabVIEW ™, LabWindows ™ и IVI

Загрузить

Драйверы LabVIEW, LabWindows / CVI и IVI для цифровых осциллографов и дигитайзеров Teledyne LeCroy.

Teledyne LeCroy VICP Passport

Загрузить

Teledyne LeCroy VICP Passport — это подключаемый драйвер паспорта для драйвера VISA компании National Intruments (только версия для Windows).


USB-драйвер WaveJet 300A 1,0

Загрузить


Интерфейс USB входит в стандартную комплектацию каждого осциллографа WaveJet 300A.Обратите внимание, что порт USB на передней панели (расположенный рядом с кнопкой питания) предназначен для использования с запоминающими устройствами USB для сохранения сигналов, изображений экрана и файлов настройки. Порт USB на задней панели — это интерфейс дистанционного управления. WaveJet можно подключить к компьютеру с помощью кабеля USB A / B. Использование USB-оборудования WaveJet 300A требует установки USB-драйвера на компьютер. USB-драйверы WaveJet 300A находятся на компакт-диске, поставляемом с WaveJet, а также доступны для загрузки с веб-сайта Teledyne LeCroy.


USB-драйвер WaveJet Touch 1,0

Загрузить


Интерфейс USB является стандартным для осциллографа WaveJet Touch.Обратите внимание, что порт USB на передней панели (расположенный рядом с кнопкой питания) предназначен для использования с запоминающими устройствами USB для сохранения сигналов, изображений экрана и файлов настройки. Порт USB на задней панели — это интерфейс дистанционного управления. WaveJet Touch можно подключить к компьютеру с помощью кабеля USB A / B. Использование USB-оборудования WaveJet Touch требует установки USB-драйвера на компьютер. WaveJet Touch можно загрузить с веб-сайта Teledyne LeCroy.


DSO Network Print Gateway 1.0

Загрузить


Teledyne LeCroy DSO Network Print Gateway — это программный пакет, который упрощает печать на сетевых принтерах с DSO, оборудованного Ethernet.


DSOFilter 1.0 Файл справки

Загрузить


В дополнение к семи популярным типам фильтров, предоставляемых DFP, можно также создавать и использовать настраиваемые фильтры. DSOFilter, который является элементом управления ActiveX, был разработан, чтобы помочь загрузить эти коэффициенты фильтра в объекты DSO Teledyne LeCroy.


1,3

Загрузить

MaskMaker — это БЕСПЛАТНАЯ графическая утилита на ПК для создания и редактирования масок.Эти маски в дальнейшем будут использоваться в осциллографах Teledyne LeCroy.

Новое в версии 1.3
Установщик работает с Windows 2000 — Windows 10

Новое с версией 1.2
Цветные кружки
Цветными кружками будут отмечены такие интересные моменты, как точки отказа.Теперь вы можете выбрать цвет кругов, максимальное количество и то, будут ли они отображаться в маске или вне ее.

Маски XY
Теперь вы можете создавать маски XY для таких приложений, как измерения мощности.


Загрузить

Компоненты среды выполнения Matlab необходимы для некоторых скриптов QualiPHY.


Программное обеспечение для осциллографов высокого класса для ПК

Расширенный дисплей

Программное обеспечение

PicoScope выделяет почти всю область отображения для формы сигнала, так что вы можете видеть максимальный объем данных за один раз. Область обзора намного больше и с более высоким разрешением, чем у традиционного настольного прицела.

Имея такую ​​большую область отображения, вы также можете создать настраиваемый разделенный экран и одновременно просматривать несколько каналов или разные представления одного и того же сигнала.Как показывает пример, программа может даже отображать несколько кривых осциллографа и анализатора спектра одновременно. Каждая форма сигнала работает с индивидуальными настройками масштабирования, панорамирования и фильтрации для максимальной гибкости.

Программным обеспечением PicoScope можно управлять с помощью мыши, сенсорного экрана или сочетаний клавиш.

Цифровой режим послесвечения

Режим постоянства накладывает несколько форм сигналов на одно изображение, при этом более частые данные или более новые формы сигналов выделяются более глубокой насыщенностью или более яркими цветами.Используйте этот режим для просмотра сложных или изменяющихся сигналов, и вы сможете видеть глитчи, даже если последующие формы сигналов отображаются сверху.

Математические каналы и фильтры

На многих осциллографах математика формы сигнала означает просто простые вычисления, такие как A + B. С PicoScope это означает гораздо больше.

С помощью PicoScope 6 вы можете выбрать простые функции, такие как сложение и инверсия, или открыть редактор формул для создания сложных функций, включающих фильтры (нижних частот, верхних частот, полосовые и полосовые фильтры), тригонометрию, экспоненты, логарифмы, статистику, интегралы и производные.

Waveform Math также позволяет отображать сигналы в реальном времени вместе с историческими пиковыми, усредненными или отфильтрованными сигналами.

Вы также можете использовать математические каналы для выявления новых деталей в сложных сигналах. Например, вы можете построить график изменения рабочего цикла или частоты сигнала с течением времени.

Специальные зонды

Определения для стандартных осциллографических пробников и токовых клещей, поставляемых компанией Pico, включены в программное обеспечение.

Функция настраиваемых пробников позволяет корректировать усиление, затухание, смещения и нелинейности пробников, датчиков или преобразователей, которые вы подключаете к осциллографу.Например, он может масштабировать выходной сигнал токового пробника, чтобы он правильно отображал амперы. Он также может преобразовывать выходной сигнал нелинейного датчика температуры с помощью функции поиска в таблице.

Вы можете сохранить созданные пользователем зонды для дальнейшего использования.

Сигнализация

Вы можете запрограммировать PicoScope на выполнение действий при обнаружении таких событий, как сбои пределов маски, триггеры и заполнение буферов.

Действия

PicoScope включают сохранение файла, воспроизведение звука, выполнение программы или запуск генератора сигналов произвольной формы.

Сигнализация

в сочетании с тестированием пределов маски помогает создать мощный и экономящий время инструмент мониторинга формы сигнала. Захватите заведомо исправный сигнал, сгенерируйте вокруг него маску, а затем используйте сигналы тревоги для автоматического сохранения любой формы сигнала (с отметкой времени), которая не соответствует вашим требованиям.

Мощные инструменты обеспечивают


бесконечных возможностей

Ваш PicoScope снабжен множеством мощных инструментов, которые помогут вам регистрировать и анализировать формы сигналов.Хотя эти инструменты можно использовать сами по себе, реальная сила PicoScope заключается в том, как они были разработаны для совместной работы.

Например, режим быстрого запуска позволяет собрать 10 000 сигналов за несколько миллисекунд с минимальным мертвым временем между ними. Ручной поиск этих сигналов потребует много времени, поэтому просто выберите форму сигнала, которая вам нравится, и позвольте инструментам маски сканировать вас. Когда это будет сделано, измерения покажут вам, сколько из них вышло из строя, а навигатор по буферам позволяет скрыть хорошие сигналы и просто отобразить проблемные.Это видео показывает, как это сделать.

Возможно, вместо этого вы хотите изобразить изменение рабочего цикла в виде графика? Как насчет вывода формы волны из AWG, а также автоматического сохранения формы волны на диск при выполнении условия запуска? Возможности PicoScope практически безграничны.

Теперь с PicoLog Cloud

®

Построенный на основе проверенной конструкции PicoLog 6, PicoLog Cloud представляет собой бесплатное обновление, в котором ваш PicoScope используется в качестве регистратора данных.Это мощное и гибкое программное обеспечение для сбора данных позволяет собирать, обрабатывать, анализировать, отображать и экспортировать данные.

PicoLog 6 позволяет вам настроить регистратор и начать запись всего несколькими щелчками мыши, независимо от вашего уровня опыта регистрации данных. Начать захват очень просто: подключите осциллограф, добавьте канал, нажмите Запись — и вы регистрируетесь!

PicoLog Cloud позволяет всем существующим регистраторам данных Pico и осциллографам в реальном времени собирать данные непосредственно в нашу новую бесплатную облачную службу, и их можно передать через ссылку в любом браузере на ПК, телефоне или планшете в любой точке мира.Кроме того, можно использовать API, который позволяет передавать данные захвата в реальном времени из облака в стороннюю базу данных или программу.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.