Гкч приставка к осциллографу своими руками

Приставка (см. рисунок)превращает любой телевизор в осциллограф с большим экраном. На нем можно наблюдать НЧ колебания, а с помощью генератора качающей частоты (ГКЧ) визуально настраивать усилители ПЧ радиоприемников. Приставку можно рассматривать как миниатюрный телевизионный передатчик. Несмотря на относительно простую схему, в этом передатчике формируется полный телевизионный сигнал, который отличается от стандартного только отсутствием уравнивающих импульсов.

Кадровые синхроимпульсы формируются из переменного синусоидального напряжения усилителем-ограничителем VТ1, дифференцирующей цепью R8C4 и пороговым усилителем на VТ4. Их длительность около 1,9 мс. Блокинг-генератор (на транзисторе VТ5) генерирует строчные синхроимпульсы. Это неосновные импульсы блокинг-генератора, а выбросы коллекторного напряжения, возникающие сразу вслед за основными.
Между коллекторами транзисторов VТ4 и VТ5 включен разделительный диод VD3. В мо-мент генерации основного импульса коллектор транзистора VТ4 замыкается на шасси через открытый транзистор VТ5 и диод VD3. Вследствие этого в кадровых синхроимпульсах появляются врезки, которые, как и требуется, предшествуют строчным синхроимпульсам. Обмотки трансформатора VТ1 блокинг- генератора намотаны на тороидальном сердечнике из оксиферита (Ф-1000). Внешний диаметр сердечника 10 мм, толщина 2 мм. Обмотки I и III содержат по 100 витков, а обмотка II . 30 витков провода ПЭЛШО 0,1.
В начале периода строчной развертки импульс напряжения блокинг-генератора быстро заряжает конденсатор С6 через диод VD2. В течение остальной части периода он медленно разряжается через резистор R6. Возникающее при этом пилообразное напряжение поступает на базу транзистора VТ2. Здесь оно складывается с входным напряжением. Трехкаскадный усилитель из-за большого коэффициента усиления (50000-100000) работает практически в релейном режиме, характеризующемся определенным порогом срабатывания.
Параметры приставки выбраны такими, что при отсутствии исследуемого напряжения осевая линия находится в центре экрана. При необходимости изображение на экране можно сдвинуть в ту или иную сторону изменением сопротивления резистора R3.
Для повышения четкости изображения линии на экране телевизора усилитель (VТ2, VТ3, VТ6) охвачен положительной обратной связью с коллектора транзистора VТ3 на базу транзистора VТ2 через конденсатор С5. Это значительно повышает усиление в области высоких частот и, следовательно, увеличивает крутизну фронта выходных импульсов. Визуально это проявляется в повышенной резкости перехода от белого к черному. Кадровые, строчные и видеоимпульсы складываются на входе эмиттерного повторителя VТ7, который является модуляционным усилителем УКВ генератора VТ8. Последний собран по схеме емкостной трех точки. Частота генерации должна быть выбрана равной несущей частоте изображения свободного телевизионного канала. В противном случае приставка может создавать помехи работе соседних телевизоров.
Требуемые частоты генерации можно получить, подбирая число витков катушки L1. При на стройке на второй телевизионный канал (59,25 МГц) катушка L1 содержит 5 витков провода ПЭВ 0,6, диаметр катушки 9 мм.
Модулированное ВЧ напряжение поступает на выход приставки через делитель R18.R19, который понижает напряжение до 3 мВ во избежание перегрузки ВЧ тракта телевизора. Выход приставки коаксиальным кабелем или скрученным двойным проводом соединяют с антенным входом телевизора.
Конструкция и налаживание. Все детали приставки, за исключением УКВ генератора, можно расположить на монтажной плате в произвольном порядке. Детали, относящиеся к УКВ генератору (С11.С15, L1, VТ8), должны иметь короткие выводы, соединять их между собой следует короткими проводниками и группировать в одном месте.
Никакой экранировки приставки не требуется. Если частота импульсов блокинг-генератора не лежит в диапазоне частоты строк телевизора, необходимо ввести ее в этот диапазон, изменяя в небольших пределах сопротивление резистора R14.
Следует отметить, что синхронизация разверток телевизора от приставки обычно получается очень устойчивой поэтому плохая синхронизация при налаживании приставки указывает на какую-нибудь ошибку в монтаже. Чтобы до биться точной настройки УКВ генератора приставки на выбранный телевизионный канал, приходится растягивать или сжимать витки обмотки катушки L1, т.е. менять шаг намотки. При правильной настройке линия на экране резко очерчена. Параметры при ставки подобраны так, что наибольший размер изображения на экране телевизора соответствует входному напряжению около 0,3 В.
Чувствительность приставки можно регулировать, изменяя сопротивление резистора R2.
Для проверки чувствительности на вход подают переменное напряжение известной величины либо от звукового генератора.

Литература РАДІОАМАТОР 5.99

Осциллограф – из старенького телевизора

Телевизор в качестве осциллографа

Приставка, схема которой показана на рис. 1, превращает любой телевизор в осциллограф с большим экраном. На нем можно наблюдать НЧ колебания, а с помощью генератора качающейся частоты (ГКЧ) визуально настраивать усилители ПЧ радиоприемников.

Рис. 1. Приставка, превращающая телевизор в осциллограф:
а — структурная схема:

А — блок формирования импульсов кадровой синхронизации;
В — генератор импульсов синхронизация по строкам;
С — блокинг-генератор;
D — блок, превращающий напряжение в видеоимпульсы;
Е — генератор УКВ с амплитудной модуляцией;
«Вход» — зажимы, к которым подводится исследуемое напряжение:
б — принципиальная электрическая схема.

Приставку можно рассматривать как миниатюрный телевизионный передатчик. Несмотря на относительную простоту схемы, в этом передатчике формируется полный телевизионный сигнал, который отличается от стандартного сигнала только отсутствием уравнивающих нмпульсов.

Кадровые синхроимпульсы формируются из переменного синусоидального напряжения усилителем-ограничителем Т1, дифференцирующей цепью R8C4 и пороговым усилителем Т4. Их длительность около 1,9 мс.

Блокннг-генератор на транзисторе Т5 генерирует строчные синхроимпульсы. Это не основные импульсы блокинг-генератора, а выбросы коллекторного напряжения, возникающие сразу вслед за основными. Между коллекторами транзисторов Т4 и Т5 включен разделительный диод Д3. В момент генерации основного импульса коллектор транзистора Т4 замыкается на шасси через открытый транзистор Т5 и диод Д3. Вследствие этого в кадровых синхроимпульсах появляются врезки, которые, как и требуется, предшествуют строчным синхроимпульсам. Обмотки трансформатора Tp1 блокинг-генератора намотаны на тороидальном сердечнике из оксифера ( = 1000). Внешний диаметр сердечника 10 мм, толщина 2 мм. Обмотки I и III содержат до 100 витков, а II — 30 витков провода ПЭЛШО 0,1.

В начале периода строчной развертки импульс напряжения блокинг-генератора быстро заряжает конденсатор С5 через диод Д2. В течение остальной части периода он медленно разряжается через резистор R6. Возникающее при этом пилообразное напряжение поступает на базу транзистора Т2. Здесь оно складывается с осциллографируемым напряжением.

Трехкаскадный усилитель (Т2, Т3, Т6) из-за большого коэффициента усиления (50 000 — 100 000) работает практически в релейном режиме, характеризующемся определенным порогом срабатывания.

Параметры приставки выбраны такими, что при отсутствии исследуемого напряжения осевая линия находится в центре экрана. При необходимости изображение на экране можно сдвинуть в ту или другую сторону изменением сопротивления резистора R3.

Для повышения четкости изображения линии на экране телевизора усилитель (Т2, Т3, Т6) охвачен положительной обратной связью с коллектора транзистора Т3 на базу транзистора Т2 через конденсатор С6. Это значительно повышает усиление в области высоких частот и, следовательно, увеличивает крутизну фронта выходных импульсов. Визуально это проявляется в повышенной резкости перехода от белого к черному.

Кадровые, строчные и видеоимпульсы складываются на входе эмиттерного повторителя Т7, который является модуляционным усилителем УКВ генератора Т8. Последний собран по схеме емкостной трехточки. Частота генерации должна быть выбрана равной несущей частоте изображения свободного телевизионного канала. В противном случае приставка может создавать помехи работе соседних телевизоров. Требуемых частот генерации можно добиться, подбирая число витков катушки L1. При настройке на второй телевизионный канал (59, 25 МГц) катушка L2 содержит 5 витков провода ПЭВ 0,6, диаметр катушки 9 мм.

Модулированное ВЧ напряжение поступает на выход приставки через делитель R18 — R19, который понижает напряжение до 3 мВ во избежание перегрузки ВЧ-тракта телевизора.

Выход приставки коаксиальным кабелем или скрученным двойным проводом соединяют с антенным входом телевизора.

Конструкция и налаживание.
Все детали приставки, за исключением УКВ генератора, можно расположить на монтажной плате в произвольном порядке. Детали, относящиеся к УКВ генератору (С11 — C15, L1, T8), должны иметь короткие выводы, соединяться между собой короткими проводниками, и, кроме того, их следует сгруппировать в одном месте.

Никакой экранировки приставки не требуется. После ее включения необходимо, как обычно, настроить телевизор с помощью регулировочных ручек (частота кадров, частота строк, контрастность). Если частота импульсов блокинг-генератора приставки не лежит в диапазоне регулировки частоты строк телевизора, необходимо ввести ее в этот диапазон, изменяя в небольших пределах сопротивление резистора R14. Следует отметить, что синхронизация разверток телевизора от приставки обычно получается очень устойчивой, поэтому плохая синхронизация при налаживании приставки указывает на какую-нибудь ошибку в монтаже. Чтобы добиться точной настройки УКВ генератора приставки на выбранный телевизионный канал, приходится растягивать или сжимать витки обмотки катушки L1, т. е. менять шаг намотки. При правильной настройке линия на экране резко очерчена.

Параметры приставки подобраны так, что наибольший размах изображения на экране телевизора соответствует входному напряжению около 0,3 В. Чувствительность приставки можно регулировать, изменяя сопротивление резистора R2.

Для проверки чувствительности приставки на ее вход подают переменное напряжение известной величины либо от источника питания напряжением 6 В, частотой 50 Гц через делитель, либо от звукового генератора.

Входное сопротивление и чувствительность приставки при желании можно значительно повысить, подключив к ней обычный усилитель НЧ с эмиттерным повторителем на входе.

Телевизор превращается в осциллограф поворотом ручки переключателя

Поворот ручки переключателя — и телевизор превращается в осциллограф. Его можно использовать на уроках физики в школе, в лаборатории и радиолюбительской практике. Секрет превращения телевизора в осциллограф — в небольшой приставке, которая крепится на задней стенке телевизора и представляет собой переключатель, с помощью которого коммутируют схему питания отклоняющей системы (рис. 2).

Рис. 2. Электрическая схема приставки-коммутатора.

В положении 1 переключателя телевизор работает как обычно. В положении 2 П1 напряжение от генератора строчной развертки отключается. Если теперь к клеммам У подвести сигнал, на экране телевизора появится осциллограмма исследуемого процесса. Синхронизацию устанавливают вращением ручки «Частота кадров». Регулятором «Размер по вертикали» осциллограмму можно сжать или растянуть по оси X. В положении 3 переключателя отклоняющая система полностью отключается от блока питания. Тогда, подавая напряжение на зажимы X и У, наблюдают фигуры Лиссажу.

Итак, с помощью приставки можно демонстрировать и наблюдать самые разнообразные процессы: выпрямление переменного тока, сложение взаимно перпендикулярных колебаний, сдвиг фаз при индуктивной и емкостной нагрузках, затухающие колебания, биения и т. д. Устройство рассчитано для телевизоров «Рекорд», «Волхов», «Енисей», но его нетрудно настроить и на работу с любым другим телевизионным приемником.

Осциллограф — целая измерительная лаборатория входного контроля

При изготовлении и ремонте радиоэлектронной аппаратуры устанавливаются различные радиоэлементы. Чтобы убедиться в их исправности, проводится предварительный (входной) контроль, который можно осуществлять с помощью приставки к любому осциллографу. Принципиальная схема приставки изображена на рис. 3.

Рис. 3. Принципиальная электрическая схема приставки к осциллографу.

Приставка к осциллографу позволяет проверять практически все элементы, устанавливаемые в радиоэлектронные устройства бытовой аппаратуры: от резисторов до управляемых вентилей (тиристоров), а также дает возможность оценить качество потенциометров, катушек индуктивности, исправность переключателей, реле, трансформаторов и т. д.

Таким образом, один осциллограф может заменить почти всю измерительную лабораторию входного контроля.

Необходимо иметь в виду, что осциллограф служит не только для наблюдений различных процессов, связанных с изменением формы напряжения. Осциллограф можно использовать как электронный вольт-метр, омметр, а применяя приставку к осциллографу, можно наблюдать на экране осциллографа характеристики транзисторов, что расширяет возможности использования осциллографа в ремонтной и любительской практике.

Приставка собирается в металлическом или пластмассовом корпусе размерами 50х75х100 мм с использованием малогабаритного трансформатора, понижающего напряжение с 220 до 6,3 В. Мощность трансформатора небольшая (20 мВт), а потребляемый ток не превышает 2-3 мА.

Работа с приставкой.
Выводы приставки 1, 2, 3 соединяют с соответствующими выводами осциллографа (рис. 4).

Рис. 4. Соединение приставки с осциллографом.

Осциллограф переводят в режим работы с внешней синхронизацией или с разверткой от внешнего источника. Подключают приставку к сети. На экране появится горизонтальная линия (если выводы 1 и 2 не замкнуты). Затем нажимают кнопку КН1, линия на экране осциллографа должна при этом отклониться на некоторый угол. Ручками «Усиление по горизонтали», «Усиление по вертикали» и «Установка по вертикали» добиваются того, чтобы линия располагалась в центре экрана под углом 45° к горизонтальной оси. Длина изображения должна быть равна половине диаметра экрана, (рис. 5).

Рис. 5. Осциллограммы, полученные при проверке электрорадиоэлементов.

Проверяемый элемент всегда подключают к выводам приставки 3 и 2. Вертикальная линия на экране (см. рис. 5) свидетельствует о коротком замыкании, горизонтальная — об обрыве в цепи или в элементе. Характер изображения на экране осциллографа определяется зависимостью сопротивления испытуемого элемента от величины и полярности подводимого к нему синусоидального напряжения.

Покажем, что можно увидеть на экране осциллографа при исследовании следующих элементов.

Полупроводниковые диоды.
Полярность включения и вид кривых на экране показаны на рис. 5, а, б. При обратном включении диода получается кривая, изображенная на рис. 5, в. Так можно определить выводы анода и катода диодов, у которых стерта маркировка.

Если вершина угла на экране скруглена или одна из его сторон много больше другой, или направление прямых сильно отличается от горизонтального и вертикального, то диод должен быть забракован.

Стабилитроны.
Если напряжение стабилизации стабилитрона меньше 10 В, на горизонтальной линии появится излом (рис. 5, г). Расстояние от излома до вертикальной линии будет соответствовать напряжению стабилизации (в нашем случае 10 В).

Селеновые вентили.
Если элемент исправный, то луч на экране будет вычерчивать горизонтальную линию, которая плавно переходит в вертикальную (рис. 5, д).

У неисправного элемента вертикальная часть осциллограммы будет очень короткой или с большим наклоном. Такая кривая свидетельствует о большом падении напряжения на вентиле при прохождении тока в прямом направлении. Падение напряжения на селеновых выпрямителях много больше, чем на германиевых или кремниевых.

Туннельные диоды.
Способ включения показан на рис. 5, е. Характеристика исправного диода изображена на рисунке (кривая 1). Иногда, увеличивая усиление по горизонтали, удается получить картину, показанную на рисунке (кривая 2), которая представляет собой типичную характеристику туннельного диода. Перед проверкой других деталей ручку «Усиление по горизонтали» необходимо перевести в положение, найденное во время калибровки.

Управляемые вентили (тиристоры)
(рис. 5, ж). Вид вольтамперной характеристики для исправного элемента (с отключенным управляющим выводом — УЭ) показан на рис. 5, ж,1. Когда управляющий электрод соединяют с зажимом 2, тиристор открывается и луч рисует на экране кривую, похожую на характеристику обычного диода, включенного в проводящем направлении (рис. 5, ж,2).

Транзисторы.
Подключение их к приставке показано на рис. 5, з. Если выводы эмиттера и коллектора поменять местами, рисунок на экране не изменится (база остается не подключенной). Луч на экране прочертит горизонтальную линию, она может быть слегка изогнута. Затем присоединяют базу к зажиму 2 и получают характеристику, изображенную на рис. 5, з (1 — для транзистора типа р-п-р, 2 — для типа п-р-п). Это еще один способ определения выводов электродов неизвестных транзисторов. При переключении вывода базы на зажим 3 первая осциллограмма, изображенная на рис. 5, з, будет соответствовать транзистору п-р-п.

Если при испытаниях транзисторов на экране не появится характеристика в виде буквы L, это значит, что в цепи электродов транзистора имеется обрыв. Когда один из отрезков осциллограммы (буквы L) изогнут, это означает, что неисправен один из р-п переходов транзистора.

Изгиб вертикальной линии свидетельствует о большом сопротивлении в прямом направлении, наклон горизонтальной линии — о малом обратном сопротивлении перехода (большой обратный ток коллектора). Отклонение сторон угла от горизонтали и вертикали указывает на плохое качество переходов.

Обычно у мощных транзисторов (даже у самых лучших) всегда наблюдается большой обратный ток коллектора. Поэтому сначала надо испытать несколько исправных мощных транзисторов и затем уже по ним, как по эталонам, проверять другие. Явления, указывающие на короткое замыкание или обрыв в транзисторе, одинаковы для всех типов транзисторов.

Однопереходные транзисторы.
Схема включения показана на рис. 5, к. Сначала следует провести измерение с отключенным эмиттером. На экране осциллографа должна появиться прямая линия с наклоном 30° по отношению к горизонтальной оси (рис. 5, к, 1). Затем соединяют эмиттер с зажимом 2, при этом часть прямой на экране должна изогнуться вверх (рис. 5, к, 2). Если эмиттер подключить к зажиму 3 (к базе транзистора), вертикальным станет нижний конец прямой (рис. 5, к, 3).

Резисторы (постоянные и переменные).
Измеряя транспортиром угол наклона прямой на экране относительно горизонтали, можно приблизительно определить величины сопротивлений различных резисторов. Для этого следует использовать схему рис. 5, л и график, изображенный на рис. 6. Для резисторов с сопротивлением до 100 Ом луч на экране будет вычерчивать вертикальную ось, свыше 100 кОм — горизонтальную.

Эти две прямые определяют диапазон измерений осциллографа. Перед измерением резистор следует подключить к зажимам 3 и 2. Один из крайних выводов и средний вывод регулируемого резистора (потенциометра) подключают к приставке. При повороте оси исследуемого переменного резистора наклон прямой на экране должен измениться. Нечеткое изображение линии на экране указывает на загрязнение подвижного контакта резистора.

Фоторезисторы
подключают к зажимам 3 и 2. Если входное отверстие фоторегулятора прикрыть, то на экране появится прямая, имеющая небольшой угол наклона. Если прибор осветить, появится вертикальная прямая. Используя график, приведенный на рис. 6, можно определить сопротивление прибора при освещении с различной интенсивностью. Так подбирают фоторезисторы с близкими характеристиками, а также калибруют фотоэкспонометры.

Рис. 6. График для определения величины сопротивления постоянных и переменных резисторов.

Конденсаторы
любого типа также присоединяют к зажимам 3 и 2. Для исправных конденсаторов емкостью до 0,85 мкФ на экране появится эллипс с горизонтальной большой осью (см. рис. 5, м). При емкости, близкой к 0,85 мкФ, на экране получится круг, а при емкости, превышающей эту величину, снова эллипс, но с большой вертикальной осью. Измеряя отношения большой и малой осей эллипса, можно по графику, приведенному на рис. 7, найти приблизительную емкость конденсатора. Если большая ось эллипса наклонена, это свидетельствует о слишком большом токе утечки конденсатора.

Рис. 7. График для нахождения емкостей проверяемых конденсаторов.

Катушки, реле и трансформаторы.
Выводы катушек, реле и обмоток трансформаторов подключают к зажимам 3 и 2 приставки и наблюдают эллипс на экране осциллографа. При индуктивности катушки меньше 5 Г на экране получится эллипс, большая ось которого слегка наклонена относительно вертикали, при индуктивности 5 Г на экране будет круг, а выше 5 Г — эллипс, большая ось которого немного отклонена от горизонтальной оси. Естественно, что точность таких измерений не высока, так как на вид осциллограммы влияет не только индуктивность, но и емкость обмоток. Форма осциллограммы, отличающаяся от описанной, указывает на короткое замыкание в катушке.

Имея катушки, индуктивность которых известна, измеряемую индуктивность можно определить сравнением.

Проверка электрических цепей.
Так как устройство позволяет оценивать очень малые значения сопротивления между зажимами 3 и 2, его можно использовать для проверки выключателей, электроламп, предохранителей, монтажных проводов и электрических цепей.

Приставка к осциллографу для наблюдения характеристик транзисторов
(характериограф)

На рис. 8, а изображена схема приставки для наблюдения на экране осциллографа характеристик транзисторов. Переменный резистор R1 предназначен для регулировки тока базы. К экрану прикладывают лист кальки и обводят характеристику. Типичная характеристика коллекторного перехода показана на рис. 8, б. Вертикальная ось — ток коллектора, горизонтальная — напряжение коллектора. Наклон кривой определяет область насыщения. На горизонтальной части кривой выбирают рабочую точку для усилителя класса А. На рис. 8, в кроме линии горизонтальной развертки 1 изображена характеристика обратного тока коллектора при токе базы 1, равном нулю (кривая 2), а также выходные характеристики при токах базы 0,2 … 1 мА. Характеристики, полученные с помощью осциллографа, можно сравнить с приведенными в справочниках.

Рис. 8. Приставка к осциллографу для наблюдения характеристик транзисторов:

а — принципиальная электрическая схема для транзисторов р-п-р, а для п-р-п следует поменять полярность включения элементов Б и Д1; б — основная характеристика; в — семейство характеристик.

Транзисторы, предназначенные для работы в двухтактных каскадах, должны иметь близкие параметры. В нашем примере показан транзистор структуры п-р-п, включенный по схеме ОЭ. Так же можно исследовать и р-п-р транзистор, соответствующим образом подключив его к приставке (в схемах ОЭ, ОБ или ОК).

Статья составлена по публикациям В.Г. Бастанова
Автор-составитель.
Патлах В.В. 1999 г.

Рис. 1. Приставка, превращающая телевизор в осциллограф:

а — структурная схема:

А — блок формирования импульсов кадровой синхронизации;

В — генератор импульсов синхронизация по строкам;

С — блокинг-генератор;

D — блок, превращающий напряжение в видеоимпульсы;

Е — генератор УКВ с амплитудной модуляцией;

«Вход» — зажимы, к которым подводится исследуемое напряжение:

б — принципиальная электрическая схема.

Блокинг-генератор на транзисторе Т5 генерирует строчные синхроимпульсы. Это не основные импульсы блокинг-генератора, а выбросы коллекторного напряжения, возникающие сразу вслед за основными. Между коллекторами транзисторов Т4 и Т5 включен разделительный диод Д3. В момент генерации основного импульса коллектор транзистора Т4 замыкается на шасси через открытый транзистор Т5 и диод Д3. Вследствие этого в кадровых синхроимпульсах появляются врезки, которые, как и требуется, предшествуют строчным синхроимпульсам. Обмотки трансформатора Tp1 блокинг-генератора намотаны на тороидальном сердечнике из оксифера (= 1000). Внешний диаметр сердечника 10 мм, толщина 2 мм. Обмотки I и III содержат до 100 витков, а II — 30 витков провода ПЭЛШО 0,1.

Конструкция и налаживание. Все детали приставки, за исключением УКВ генератора, можно расположить на монтажной плате в произвольном порядке. Детали, относящиеся к УКВ генератору (С11 — C15, L1, T8), должны иметь короткие выводы, соединяться между собой короткими проводниками, и, кроме того, их следует сгруппировать в одном месте.

Телевизор превращается в осциллограф поворотом ручки переключателя

Рис. 2. Электрическая схема приставки-коммутатора.

Осциллограф — целая измерительная лаборатория входного контроля

Рис. 3. Принципиальная электрическая схема приставки к осциллографу.

Таким образом, один осциллограф может заменить почти всю измерительную лабораторию входного контроля.

Работа с приставкой. Выводы приставки 1, 2, 3 соединяют с соответствующими выводами осциллографа (рис. 4).

Рис. 4. Соединение приставки с осциллографом.

Рис. 5. Осциллограммы, полученные при проверке электрорадиоэлементов.

Покажем, что можно увидеть на экране осциллографа при исследовании следующих элементов.

Полупроводниковые диоды. Полярность включения и вид кривых на экране показаны на рис. 5, а, б. При обратном включении диода получается кривая, изображенная на рис. 5, в. Так можно определить выводы анода и катода диодов, у которых стерта маркировка.

Стабилитроны. Если напряжение стабилизации стабилитрона меньше 10 В, на горизонтальной линии появится излом (рис. 5, г). Расстояние от излома до вертикальной линии будет соответствовать напряжению стабилизации (в нашем случае 10 В).

Селеновые вентили. Если элемент исправный, то луч на экране будет вычерчивать горизонтальную линию, которая плавно переходит в вертикальную (рис. 5, д).

Туннельные диоды. Способ включения показан на рис. 5, е. Характеристика исправного диода изображена на рисунке (кривая 1). Иногда, увеличивая усиление по горизонтали, удается получить картину, показанную на рисунке (кривая 2), которая представляет собой типичную характеристику туннельного диода. Перед проверкой других деталей ручку «Усиление по горизонтали» необходимо перевести в положение, найденное во время калибровки.

Управляемые вентили (тиристоры) (рис. 5, ж). Вид вольтамперной характеристики для исправного элемента (с отключенным управляющим выводом — УЭ) показан на рис. 5, ж,1. Когда управляющий электрод соединяют с зажимом 2, тиристор открывается и луч рисует на экране кривую, похожую на характеристику обычного диода, включенного в проводящем направлении (рис. 5, ж,2).

Транзисторы. Подключение их к приставке показано на рис. 5, з. Если выводы эмиттера и коллектора поменять местами, рисунок на экране не изменится (база остается не подключенной). Луч на экране прочертит горизонтальную линию, она может быть слегка изогнута. Затем присоединяют базу к зажиму 2 и получают характеристику, изображенную на рис. 5, з (1 — для транзистора типа р-п-р, 2 — для типа п-р-п). Это еще один способ определения выводов электродов неизвестных транзисторов. При переключении вывода базы на зажим 3 первая осциллограмма, изображенная на рис. 5, з, будет соответствовать транзистору п-р-п.

Однопереходные транзисторы. Схема включения показана на рис. 5, к. Сначала следует провести измерение с отключенным эмиттером. На экране осциллографа должна появиться прямая линия с наклоном 30° по отношению к горизонтальной оси (рис. 5, к, 1). Затем соединяют эмиттер с зажимом 2, при этом часть прямой на экране должна изогнуться вверх (рис. 5, к, 2). Если эмиттер подключить к зажиму 3 (к базе транзистора), вертикальным станет нижний конец прямой (рис. 5, к, 3).

Резисторы (постоянные и переменные). Измеряя транспортиром угол наклона прямой на экране относительно горизонтали, можно приблизительно определить величины сопротивлений различных резисторов. Для этого следует использовать схему рис. 5, л и график, изображенный на рис. 6. Для резисторов с сопротивлением до 100 Ом луч на экране будет вычерчивать вертикальную ось, свыше 100 кОм — горизонтальную.

Фоторезисторы подключают к зажимам 3 и 2. Если входное отверстие фоторегулятора прикрыть, то на экране появится прямая, имеющая небольшой угол наклона. Если прибор осветить, появится вертикальная прямая. Используя график, приведенный на рис. 6, можно определить сопротивление прибора при освещении с различной интенсивностью. Так подбирают фоторезисторы с близкими характеристиками, а также калибруют фотоэкспонометры.

Рис. 6. График для определения величины сопротивления постоянных и переменных резисторов.

Конденсаторы любого типа также присоединяют к зажимам 3 и 2. Для исправных конденсаторов емкостью до 0,85 мкФ на экране появится эллипс с горизонтальной большой осью (см. рис. 5, м). При емкости, близкой к 0,85 мкФ, на экране получится круг, а при емкости, превышающей эту величину, снова эллипс, но с большой вертикальной осью. Измеряя отношения большой и малой осей эллипса, можно по графику, приведенному на рис. 7, найти приблизительную емкость конденсатора. Если большая ось эллипса наклонена, это свидетельствует о слишком большом токе утечки конденсатора.

Рис. 7. График для нахождения емкостей проверяемых конденсаторов.

Катушки, реле и трансформаторы. Выводы катушек, реле и обмоток трансформаторов подключают к зажимам 3 и 2 приставки и наблюдают эллипс на экране осциллографа. При индуктивности катушки меньше 5 Г на экране получится эллипс, большая ось которого слегка наклонена относительно вертикали, при индуктивности 5 Г на экране будет круг, а выше 5 Г — эллипс, большая ось которого немного отклонена от горизонтальной оси. Естественно, что точность таких измерений не высока, так как на вид осциллограммы влияет не только индуктивность, но и емкость обмоток. Форма осциллограммы, отличающаяся от описанной, указывает на короткое замыкание в катушке.

Имея катушки, индуктивность которых известна, измеряемую индуктивность можно определить сравнением.

Проверка электрических цепей. Так как устройство позволяет оценивать очень малые значения сопротивления между зажимами 3 и 2, его можно использовать для проверки выключателей, электроламп, предохранителей, монтажных проводов и электрических цепей.

Приставка к осциллографу для наблюдения характеристик транзисторов

(характериограф)

Рис. 8. Приставка к осциллографу для наблюдения характеристик транзисторов:

а — принципиальная электрическая схема для транзисторов р-п-р, а для п-р-п следует поменять полярность включения элементов Б и Д1; б — основная характеристика; в — семейство характеристик.

Статья составлена по публикациям В.Г. Бастанова

Приставка, схема которой показана на рисунке 1, превращает любой телевизор в осциллограф с большим экраном. На нем можно наблюдать НЧ колебания, а с помощью генератора качающейся частоты (ГКЧ) визуально настраивать усилители ПЧ радиоприемников.

Приниципиальная схема

В момент генерации основного импульса коллектор транзистора Т4 замыкается на шасси через открытый транзистор Т5 и диод ДЗ. Вследствие.этого в кадровых синхроимпульсах появляются врезки, которые, как и требуется, предшествуют строчным синхроимпульсам.

Обмотки трансформатора Тр1 блокинг-генератора намотаны на тороидальном сердечнике из оксифера (ц = 1000). Внешний диаметр сердечника 10 мм, толщина 2 мм. Обмотки I и III содержат до 100 витков, а II — 30 витков провода ПЭЛШО 0,1.

Трехкаскадный усилитель (Т2, ТЗ, Тб) из-за большого козффициента усиления (50 000—100 000) работает практически в релейном режиме, характеризующемся определенным порогом срабатывания.

Рис. 1. Принципиальная схема приставки, которая превращающает телевизор в осциллограф:

а — структурная схема: Л—блок формирования импульсов кадровой синхронизации; В — генератор импульсов синхронизации по строкам; С — блокинг-генератор; D—блок, превращающий напряжение в видеоимпульсы; Е — генератор УКВ с амплитудной модуляцией; «Вход» — зажимы, к которым подводится исследуемое напряжение: 6 — принципиальная электрическая схема.

Для повышения четкости изображения линии на экране телевизора усилитель (Т2, ТЗ, Тб) охвачен положительной обратной связью с коллектора транзистора ТЗ на базу транзистора Т2 через конденсатор Сб. Это значительно повышает усиление в области высоких частот н, следовательно, увеличивает крутизну фронта выходных импульсов. Визуально это проявляется в повышенной резкости перехода от белого к черному.

Кадровые, строчные и видеоимпульсы складываются на входе эмиттерного повторителя Т1, который является модуляционным усилителем УКВ генератора Т8.

Последний собран по схеме емкостной трехточки. Частота генерации должна быть выбрана равной несущей частоте изображения свободного телевизионного канала. В противном случае приставка может создавать помехи работе соседних телевизоров.

Требуемых частот генерации можно добиться, подбирая число витков катушки L1. При настройке на второй телевизионный канал (59, 25 МГц) катушка L1 содержит 5 витков провода ПЭВ 0,6, диаметр катушки 9 мм.

Модулированное ВЧ напряжение поступает на выход приставки через делитель R18 — R19, который понижает напряжение до 3 мВ во избежание перегрузки ВЧ-тракта телевизора. Выход приставки коаксиальным кабелем или скрученным двойным проводом соединяют с антенным входом телевизора.

Конструкция и налаживание

Все детали приставки, за исключением УКВ генератора, можно расположить на монтажной плате в произвольном порядке. Детали, относящиеся к УКВ генератору (С11 — C15, L1, Т8), должны иметь короткие выводы, соединяться между собой короткими проводниками, и, кроме того, их следует сгруппировать в одном месте.

Если частота импульсов блокинг-генератора приставки не лежит в диапазоне регулировки частоты строк телевизора, необходимо ввести ее в этот диапазон, изменяя в небольших пределах сопротивление резистора R14.

Следует отметить, что синхронизация разверток телевизора от приставки обычно получается очень устойчивой, поэтому плохая синхронизация при налаживании приставки указывает на какую-нибудь ошибку в монтаже. Чтобы добиться точной настройки УКВ генератора приставки на выбранный телевизионный канал, приходится растягивать или сжимать витки обмотки катушки L1, т. е. менять шаг намотки. При правильной настройке линия на экране резко очерчена.

Источник

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.

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 Mb, скачано: 5 757)

Источник: www.joyta.ru

ПРОСТОЙ САМОДЕЛЬНЫЙ USB ОСЦИЛЛОГРАФ

Крайне дешевый, но, к сожалению, низкоскоростной USB осциллограф с STM32F042 микроконтроллером и входным усилителем на MCP6S21, мы сейчас будем собирать. Из плюсов отметим простоту и высокое входное сопротивление прибора. Ещё один вариант похожего самодельного прибора смотрите тут.

Схема USB осциллографа

Особенности осциллографа miniscope

Простое устройство потоковой передачи данных в реальном времени на ПК; библиотеки dll и GUI (для Win32),
сэмплирование: 480 кГц, 8 бит, потоковая передача через USB FS с помощью libusb (32/64бит), используемые в качестве драйвера,
8 диапазонов напряжения (0..30, 15, 7.5, 6, 3.75, 3, 1.87, 0.94 вольт PGA — х1, х2, х4, Х5, х8, х10, х16 и х32 соответственно),
входное сопротивление: 1 мегаом,
шум:

23mVpp,

длина записи: 4к на 1м в dll (один экран); до 512m при записи в файл,

загрузка прошивки через USB (dfu загрузчик встроенного в ПЗУ),

малое количество компонентов: микроконтроллер, регулятор напряжения, мини-USB и несколько пассивных радиодеталей поверхностного монтажа на односторонней печатной плате.

Насколько оправдана самостоятельная сборка подобного измерительного прибора по сравнению с покупкой готовой приставки? Вот цены от поставщика в нашей стране.

STM32F042Fx: $2 в розницу, $1 опт
MCP6S21: $1.40 розница, $0.80 опт
MCP1700: $0.50 розничная цена
Мини-USB разъем: $0.55
Другие детали: $2
Итого: 5-6 долларов

Небольшое примечание. Здесь 3,3 В регулятор напряжения может быть использован любого типа. Прошивки для miniscope, чертежи печатной платы и основные двоичные файлы слиты в один общий архив.

Источник: el-shema.ru

Usb осциллограф приставка к компьютеру своими руками

Осциллографическая приставка к ПК.

Автор: Анастасия Попкова aka Настя
Опубликовано 26.05.2009

Каждый радиолюбитель в своей деятельности сталкивается с вопросом измерений. Это может быть стрелочный или цифровой мультиметр. Проходит какое-то время и возникает необходимость более серьезных измерений и мультиметра становится недостаточно. Всё чаще посещают мысли приобретения более дорогих приборов, например, осциллографа. Но, имея компьютер, мы можем использовать компромиссное решение, а именно — собрать низкобюджетную осциллографическую приставку, которую можно рекомендовать даже студентам.
В данной статье мы рассматриваем практические аспекты сборки осциллографической приставки и использования соответствующего приложения. Для этого мы использовали бесплатно предоставляемые схему и программу LPTScope 1.2, с оригиналами которых можно ознакомиться по ссылке.

Основой приставки является широкораспространенный АЦП, выпускаемый фирмами Analog Devices (AD7820), National Semiconductor (ADC0820), Texas Instruments (TLC0820). Данные АЦП являются полными аналогами между собой, т.е. pin-to-pin, что легко выяснить по документации.
Для получения компактной приставки нами был приобретен АЦП AD7820LR в корпусе SOIC20 для поверхностного монтажа. Этот корпус довольно легко распаять остро заточенным паяльником. Также под этот корпус просто сделать печатную плату с шириной проводников 0,8 мм.
Ниже рисунок односторонней печатной платы (вид со стороны пайки; печатать в зеркале).

Конструктивно печатная плата впаивается между рядами выводов 25-контактного разъема (вилка или «папа»).

Для внешнего питания используется подходящий блок питания с выходным стабилизированным напряжением 5 вольт / 100 мА.

Теперь рассмотрим работу осциллографической приставки на практике. Первое, что пришло в голову, проанализировать сигналы c разных пультов дистанционного управления, принимаемых инфракрасным приемником типа TSOP1736. Для этого датчик подключили к приставке и с самой приставки взяли питание. А саму приставку подключили к компьютеру с помощью удлинительного шнура.
Ниже фото подключенного датчика.

В окне программы можно увидеть следующую картинку.

Всё довольно информативно. Мы наблюдаем бифазное кодирование («Манчестерский» код). С помощью указателя мыши мы можем измерить длительности импульсов (на картинке зеленые цифры 1,79 миллисекунд).
Максимальное разрешение, которое предоставляет программа и приставка, — 1,73 микросекунды на 1 экранный пиксель. Строго говоря, это совсем неплохо для моей практики работы с микроконтроллерами, где минимальная длительность сигнала (в огромной массе проектов) составляет 1 микросекунду.
К сведению: у меня в Setup BIOS в разделе Integrated Peripherals / Parallel Port Mode установлен режим SPP (Standard Parallel Port), т.е. выбрана работа в режиме стандартного параллельного порта.

Источник: www.radiokot.ru

Самодельная цифровая приставка осциллограф к компьютеру своими руками

Осциллограф к ПК – это устройство, которое позволяет графически наблюдать электрический сигнал. Следуя данной инструкции, вы сможете сконструировать недорогой осциллограф своими руками.

Шаг 1: Используем контроллер Arduino Uno

В интернет-магазинах контроллер Arduino Uno стоит в пределах 20 долларов.

Шаг 2: Устанавливаем приложение Arduino >

Прежде всего, если у вас не установлена среда разработки Arduino, скачайте и установите ее с сайта Arduino.

Установите библиотеку «TimerOne.h» для Arduino IDE, следуя следующим инструкциям:

В приложении Arduino выберите пункт меню «Sketch» (см. фото).
Далее «Include Library».
«Manage Libraries…».
Выберите «all» в окне «Type» и «all» в окне «Topic». В пустое поле введите «TimerOne» (без кавычек).
Ниже появится информация о библиотеке.
Щелкните на этом тексте, и появится кнопка «Install».
Нажмите кнопку «Install».
Перезапустите программу.

Шаг 3: Скачиваем скетч и загружаем его в приложение Arduino

Загрузите и разархивируйте скетч для Arduino: ((oscilloscope_arduino.ino)).
Подключите контроллер Arduino к компьютеру через USB-порт.
Запустите приложение Arduino >

Загрузите и распакуйте программу. Выберите файл для вашей операционной системы:

Запустите exe-файл (например, Windows 64 => oscilloscope_4ch.exe).

Важно: не удаляйте папку «lib» из директории с программой.

На компьютере должна быть установлена программа «Java» не ниже 8-й версии.

Шаг 5: Если oscilloscope_4ch.exe не работает…

Если, по какой-либо причине программа oscilloscope_4ch.exe не работает, выполните следующее:

Запустите программу «Oscilloscope»; контроллер Arduino подключите к компьютеру через USB-порт. Теперь вам нужно «подружить» их друг с другом через последовательный порт.
В поле «Configurar Serial» (Настройка последовательного интерфейса) нажимайте на поле «select serial» до тех пор, пока не появится порт, к которому подключен Arduino (если он не появился, нажмите на кнопку «refresh» для обновления).
Нажимайте кнопку «select speed» пока не появится скорость 115200.
Нажмите кнопку «off»; надпись на ней изменится на «on».
Если все правильно сделано, самодельный осциллограф покажет 4 канала [A0 (ch-0), A1 (ch-1), A2 (ch-2) и A3 (ch-3)].

Если подключение настроено неправильно, вы увидите на изображении «шум».

Шаг 7: Соединяем выход (

10) со входом (A0), а выход (

С помощью проводов, подключите цифровой выход 10 контроллера Arduino к его аналоговому входу A0, а выход 9 – к входу A1.

На экране появится сигнал, похожий на тот, который показан на фото. Сигналы на цифровых выходах 9 и 10 задаются блоком «Ger.Sinal» программы: на выходе 9 генерируется ШИМ-сигнал частотой 10 Гц (Т = 100 мс) при Ton = 25 %; на выходе 10 – сигнал, равный удвоенному периоду 2Т (200 мс).

Вы можете самостоятельно настроить значения в блоке «Ger.Sinal», перетаскивая ползунок или щелкая по элементу управления.

Шаг 8: Подсказки

Поставьте галочку напротив параметра «Trigger» на Ch-0 (красный), чтобы стабилизировать сигнал.
Чтобы удалить изображения сигналов Ch-2 и Ch-3, нажмите на заголовки «Ch-2» и «Ch-3».
Чтобы наблюдать фигуры Лиссажу, нажмите на заголовок «XYZ».
Чтобы определять частоты, поставьте галочку «detectar freq.» (обнаружить частоту).
Чтобы измерить напряжение и время / частоту, нажмите «medir» (измерение).
Для изменения значения шкалы регулировки, нажмите между вертикальными линиями или перетащите ползунок, обозначенный двумя треугольничками (см. рисунок).
Программа имеет гораздо больше настроек. Исследуйте их самостоятельно.

Шаг 9: Определяем частоту вспышки фонарика

Вы можете узнать частоту мигания фонарика, используя фоторезистор (LDR) и обыкновенный резистор (см. рисунок).

Шаг 10: Определяем частоту вращения вентилятора

Чтобы узнать частоту вращения вентилятора, используйте схему из шага 9, только фонарик должен гореть постоянно.

Подставив значение частоты из компьютерного осциллографа в формулу на рисунке, определите частоту вращения вентилятора.

Шаг 11: Анализируем сигнал от пульта дистанционного управления

Вы можете увидеть ИК-сигнал от пульта дистанционного управления с помощью фототранзистора TIL78.

Соберите схему по рисунку и следуйте следующим инструкциям:

Установите значение «dt» равным 2 мс или 100 мкс.
Включите «Trigger» канала Ch-0.
Увеличьте уровень, перетащив ползунок (см. рисунок).
Нажмите кнопку «UMA»: осцилограф перейдет в режим ожидания.
Нажмите любую кнопку на пульте дистанционного управления, предварительно направив его на фототранзистор.
Анализируйте график.

Шаг 12: Тестируем компоненты или устройства

Приставку осциллограф к компьютеру можно использовать для тестирования различных электронных компонентов или устройств.

В этом примере мы протестируем маленький джойстик для проектов Arduino.

Соберите схему, показанную на рисунке.
Синхронизируйте программу с контроллером Arduino.
Нажмите «fluxo» (поток), чтобы Arduino отправлял каждое значение сразу после прочтения.
Установите значение параметра «dt» равным 100 мс (для медленного чтения).
Выключите «Ch-3», нажав на заголовок.
Установите значение параметра «v/div» равным 5 (во время установки нажмите и держите клавишу «Shift», чтобы настроить все каналы одновременно).
Переместите маленький треугольник слева канала «Ch-0» вверх (нажав клавишу «Shift»).
Включите канал «XYZ» и перетащите ползунок параметра «v/div» до конца вправо.
Перемещайте джойстик во все стороны и понажимайте кнопку несколько раз.
Наблюдайте кривые.

Шаг 13: Определяем параметры резисторов и конденсаторов

Поле «medir res./cap.» предназначено для измерения значений резисторов и конденсаторов, но оно будет работать только при подключении схемы, изображенной на рисунке.

Данная функция может самостоятельно определять, какой из компонентов подключен: резистор или конденсатор и определить правильное значение параметра, используя 3 шкалы (низкие, средние или высокие значения).

Шаг 14: Хотите больше возможностей?

Скачайте полный проект с сайта GitHub.

Посмотрите видео на YouTube.

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Источник: masterclub.online

Как сделать осциллограф из своего компьютера

Приобретение дорогостоящего осциллографа может быть неподъемной задачей для начинающего радиолюбителя. Различные приставки к компьютеру и соответствующие программы позволяют заменить устройство и сделать осциллограф из своего компьютера. Кроме экономии средств, появляется возможность сохранить данные измеряемого сигнала на компьютере, и автоматизировать вычисления параметров.

Программы, эмулирующие работу осциллографа

Обработкой сигналов, поступающих на вход компьютера или ноутбука занимаются виртуальные осциллографы. Эти программы имеют интерфейс, схожий с экраном реального осциллографа. Часть приложений предназначена для работы с устройствами на основе звуковых карт, другие взаимодействуют с USB-осциллоскопами.

Программы, работающие через аудиовхода:

Digital Oscilloscope;
SoundCard Oszilloscope;
Российская разработка «Авангард».

Софт для USB-осциллографов:

Aktakom OscilloscopePro.
Simplescope.

Все виртуальные приборы являются двухканальными, снабжены генераторами частот, анализаторами. Проведенные измерения и осциллограммы можно сохранять на ПК. Обычно их не нужно инсталлировать. После распаковки архива и запуска программы появляется интерфейс реального осциллографа с регуляторами настроек.

Методы работы

Компьютер — цифровое устройство, поэтому для измерения аналогового параметра необходимо перевести сигнал в дискретный вид. Для этого используется АЦП — аналогово-цифровой преобразователь. Для вывода данных применяют ЦАП — цифро-аналоговый преобразователь.

Звуковая карта компьютера дискретизирует входящие аналоговые сигналы, подключаемые к входам LINE IN и MIC.

Поэтому аудиоплату можно использовать в качестве АЦП для подачи на компьютер или ноутбук измеряемого сигнала. Так как человек слышит звук в диапазоне 4Гц- 20кГц, то соответственно и аудиокарта работает в низкочастотном спектре. Полученный осциллограф также будет работать в указанном диапазоне.

Еще одним недостатком в работе «звукового» осциллоскопа является ограничение по напряжению, подаваемому на вход. Оно должно быть в пределах 0,5 В для входа MIC и до 2 В для LINE IN. Подключение сигнала амплитудой более 2В выведет из строя звуковую карту или компьютер.

Из-за конструкционных особенностей аудиокарты — наличие разделительного конденсатора на входе, постоянная составляющая электрического тока не будет показана на осциллографе. Но, используя приложение, можно ее измерить. Подавать сигнал лучше на вход LINE IN, так как он имеет наименьший уровень шумов. Минимальный уровень сигнала, который можно измерить — около 1мВ.

Использование таких осциллоскопов ограничено по частоте. Ими можно снимать показания с усилителей, магнитофонов, различных звуковых девайсов, а также микросхем, работающих на частотах до 20 кГц.

На высоких частотах применяется USB-осциллографы, имеющие больше возможностей. Минусом таких устройств является высокая цена.

Конструкция и применение

Осциллограф — сложный электрический прибор. Понять принцип его работы поможет блок-схема.

Имеются два луча развертки: по вертикали — Y и по горизонтали — X. По оси X откладывается значения времени, по Y отображается амплитуда сигнала.

На Y подается сигнал с устройства. Далее он проходит через аттенюатор, который изменяет чувствительность контура. Потом, пройдя предварительный усилитель, попадает в линию задержки, которая «придерживает» сигнал пока не сработает генератор развертки. Оконечный усилитель выводит сигнал на экран осциллоскопа. Чем больше входное напряжение, тем больше амплитуда сигнала.

На X подается пилообразное напряжение с генератора развертки, благодаря чему сигнал на осциллографе получается «растянутым» по времени. Меняя размерность генератора, можно получить изображение с разверткой до тысячных долей секунды.

Чтобы развертка запустилась одновременно с поступлением сигнала, в устройстве предусмотрена система синхронизации. Есть 3 возможных источника синхроимпульсов:

Измеряемый сигнал. Наиболее часто используемый вариант, особенно при постоянной частоте входящего источника.
Электрическая сеть. Частота сети поддерживается с высокой точностью, поэтому через нее возможна синхронизация.
Внешний источник. Используется, как лабораторный генератор сигналов, так и смартфон с приложением, генерирующим синхроимпульсы определенной частоты.

Осциллограф визуализирует форму сигнала, что помогает понять причину неисправности. С помощью устройства снимается АЧХ прибора, есть возможность узнать скорость нарастания импульса в цифровых устройствах.

Используются осциллографы при настройке, ремонте электронных девайсов, будь то бытовая техника, ремонт автотранспорта или орбитальная станция.

Схема и сборка устройства

Существует много схем для изготовления цифрового USB-осциллографа своими руками. Не все доступны для неопытного радиолюбителя. Наиболее легким является сборка устройств на основе звуковой карты, так как здесь нужно собрать только делитель для увеличения порога входящего напряжения.

Подключение через USB

USB-осциллограф сложный в изготовлении своими руками, но высокоточный прибор с большим диапазоном по частоте. Детали для него можно приобрести в магазине или заказать через интернет. Список запчастей следующий:

двусторонняя плата с готовыми дорожками;
АЦП AD9288−40BRSZ;
система собирается на процессоре марки CY7C68013A;
резисторы, трансформаторы, конденсаторы, дроссели — номиналы указаны на схеме;
паяльник и монтажный фен, паяльная паста, флюс и припой;
провод с площадью сечения 0,1 мм 2 и лаковым покрытием;
тороидальный сердечник для изготовления трансформатора;
чип памяти EEPROM flash 24LC64;
реле с управляющим напряжением не более 3,3 В;
операционные усилители AD8065;
преобразователь постоянного тока DC-DC;
USB коннектор;
стеклотекстолит;
разъемы для щупов, корпус для платы.

Схема устройства приведена ниже.

Так как используется двусторонний монтаж, то самостоятельно плату с дорожками изготовить не получится. Надо обратиться к производственному объединению, выпускающему подобные изделия, и сделать заказ со следующими условиями:

стеклотекстолит, на котором будет размечена схема, должен иметь толщину не менее 1,5 мм;
толщина медных дорожек не менее 1 унции (OZ) или 35 мкм;
сквозная металлизация отверстий;
лужение контактных площадок для лучшего припаивания элементов.

Получив заказ, можно приступать к сборке. Вначале собирается конвертер DC-DC, для получения двух постоянных напряжений: +5 В и -5 В. Изготавливается он отдельно от основного устройства, а затем подсоединяется экранированным кабелем.

Далее аккуратно припаять элементы схемы. Особенно быть осторожным при пайке микросхем, не допускать увеличения температуры паяльника выше 300°С.

Разместив изготовленное устройство в корпусе, подключить его к компьютеру через USB разъем. После этого перемкнуть перемычку JP1.

Использование аудиокарты

Осциллограф из внешней звуковой карты — малобюджетный и простой в изготовлении осциллоскоп к компьютеру или ноутбуку. Более всего подойдет начинающим радиолюбителям. Можно использовать как внешнее, так и внутреннее звуковое устройство.

Входное напряжение для внутренней звуковой карты компьютера не должно превышать 0,5-2 В. Чтобы измерить сигнал с амплитудой более 2 В, необходимо подать его на компьютер через делитель напряжения. Собирается аттенюатор по следующей схеме.

Подаваемое напряжение уменьшается в 100, 10 или 1 раз, в зависимости от величины. Для этого щупы вставляются в соответствующие разъемы. Точная настройка происходит через подстроечный резистор. Диоды предохраняют от случайной подачи напряжения более 2 В.

Конструкцию разместить в металлической коробке для устранения возможных наводок. Провод, подключаемый к звуковой карте, должен быть коротким с медной оплеткой. Для создания второго канала необходимо продублировать устройство. Если на карте есть несколько входов, то выбрать с наименьшим внутренним сопротивлением.

Ниже рассматривается схема с использованием внешней USB звуковой карты стоимостью около 2 долларов.

Кроме адаптера понадобятся:

сопротивление на 120 кОм:
коннектор mini Jake;
щупы для измерений.

После приобретения всех запчастей проделать следующие шаги:

Вскрыть аккуратно адаптер, так, чтобы не сломать защелки. Внутри будет небольшая плата.
Снять конденсатор C6 и поставить на его место сопротивление на 120 кОм.
Припаять к щупам коннекторы mini Jack вместо оригинальных и вставить их в адаптер.
Скачатьархив с драйверами устройства и распаковать его в папку. Вставить гаджет в компьютер.
Компьютер запросит драйвера на новое устройство.
Установить их, указав путь к папке.
Нажать на кнопку «Далее» для установки драйверов.

Перед использованием осциллограф необходимо настроить.

Настройка изделий

После сборки USB-осциллографа, на последнем этапе нужно прошить чип памяти EEPROM flash 24LC64. Для этого:

Скачать и установить на компьютер приложение Cypress Suite.
Запустить программу и перейти в меню EZ Console.
Нажать на надпись «LG EEPROM».
Появится окно с файлом прошивки. Выбрать его и запустить клавишей Enter.
Если появилась ошибка «Error», запустить операцию прошивки снова.
После успешного окончания процесса должна появиться надпись «Done». Осциллограф готов к работе.

Перед запуском осциллоскопа на основе внешнего аудиоадаптера проделать следующие действия:

Сохранить файлы miniscope.exe, miniscope.ini и miniscope.log из скачанного архива в отдельной папке. Открыть miniscope.exe.
После запуска программы, зайти в настройки и произвести действия, показанные на рисунках.

Устройство готово к работе.

Калибровка необходима устройству, работающему через аттенюатор и внутреннюю звуковую карту. Для этого подать на гаджет сигнал с известными амплитудой и частотой. Добившись устойчивой развертки, включить измерительную сетку. Согласовывая действия подстроечного резистора с регулировками на панели управления, привести значения сетки к исходным величинам.

Если не получится корректно отобразить значения, то можно отъюстировать сетку при помощи регулировок звука на компьютере. Открыть для этого регулятор громкости, расположенный на панели задач и, двигая ползунок, получить нужный уровень сигнала.

Готовые изделия перед включением обязательно заземлить. Соблюдать осторожность при подаче сигнала на порт звукового адаптера.

Источник: composs.ru

Источник

Устройство и назначение

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

Каждый блок представляет собой отдельную микросхему, или плату.

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

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

Без синхронизации луч уплывет за границы экрана.

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

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

Осциллограф измеряет:

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

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

Большинство осциллографов имеют встроенный частотомер.

Схема простого осциллографа

Схема простого осциллографа включает в себя стабилитрон на 5 В. Пропускная способность его зависит от типов резисторов, которые устанавливаются на микросхему. Для увеличения амплитуды колебаний используются конденсаторы. Изготовить щуп для осциллографа своими руками можно из любого проводника. При этом порт подбирается в магазине отдельно. Резисторы первой группы минимум сопротивление в цепи должны выдерживать на уровне 2 Ом. При этом элементы второй группы должны быть более мощными. Также следует отметить наличие на схеме диодов. В некоторых случаях они выстраиваются в мосты.

Как можно получить осциллограф

Оборудование можно заполучить несколькими способами и все зависит исключительно от размера денежных средств, которые можно потратить на приобретение оборудования или деталей.

Можно:

Купить готовый прибор в специализированном магазине или заказать его по сети;
Купить конструктор, например, широкой популярностью сейчас пользуются наборы радиодеталей, корпусов, которые продаются на китайских сайтах;
Самостоятельно собрать полноценный портативный прибор;
Смонтировать только приставку и щуп, а подключение организовать к персональному компьютеру.

Эти варианты приведены в порядке снижения затрат на оборудование. Покупка готового осциллографа будет стоить дороже всего, так как это уже доставленный и работающий блок со всеми необходимыми функциями и настройками, а в случае некорректной работы можно обратиться в центр продажи.

В конструктор входит схема простого осциллографа своими руками, а цена снижается за счет оплаты только себестоимости радиодеталей. В этой категории также необходимо различать более дорогие и простые по комплектации и функционалу модели.

Сборка прибора самому по имеющимся схемам и приобретенных в разных точках радиодеталях не всегда может оказаться дешевле, чем приобретение конструктора, поэтому необходимо предварительно оценивать стоимость затеи, ее оправданность.

Наиболее дешевым способом заполучить осциллограф станет спаять только приставку к нему. Для экрана использовать монитор компьютера, а программы для снятия и трансформации получаемых сигналов можно скачать с разных источников.

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.
avangard.zip [329,85 Kb] (cкачиваний: 14490)

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.

Конструктор осциллографа: модель DSO138

Китайские производители всегда славились умением создавать электронику для профессиональных потребностей с очень ограниченным функционалом и за довольно небольшие деньги.

С одной стороны такие приборы не способны полностью удовлетворить ряд потребностей человека, занимающегося радиоэлектроникой в профессиональном русле, однако начинающим и любителям таких «игрушек» будет более, чем достаточно.

Одной из популярных моделей китайского производства типа конструктор осциллографа считается DSO138. Прежде всего, у этого прибора невысокая стоимость, а поставляется он со всем комплектом необходимых деталей и инструкций, поэтому как правильно сделать осциллограф своими руками, используя имеющуюся в комплекте документацию вопросов возникать не должно.

Перед монтажом нужно ознакомиться с содержимым упаковки: плата, экран, щуп, все нужные радиодетали, инструкция для сборки и принципиальная схема.

Облегчает работу наличие практически на всех деталях и самой плате соответствующей маркировки, что действительно превращает процесс в собирание детского конструктора взрослым. На схемах и инструкции хорошо видно все нужные данные и можно разобраться, даже не владея иностранным языком.

На выходе должен получиться прибор с такими характеристиками:

Напряжение на входе: DC 9V;
Максимальное напряжение на входе: 50 Vpp (1:1 щуп)
Потребляемый ток 120 мА;
Полоса сигнала: 0-200KHz;
Чувствительность: электронное смещение с опцией вертикальной регулировки 10 мВ / дел — 5В / Div (1 — 2 — 5);
Дискретная частота: 1 Msps;
Сопротивление на входе: 1 MОм;
Временной интервал: 10 мкс / Div — 50s / Div (1 — 2 — 5);
Точность замеров: 12 бит.

Пошаговая инструкция сборки конструктора DSO138

Следует рассмотреть более детально подробные инструкции для изготовления осциллографа данной марки, ведь аналогичным образом осуществляется сборка других моделей.

Стоит отметить, что в данной модели плата поставляется сразу с впаянным 32-битным на M3 ядре микроконтроллере марки Cortex™. Работает он два 12-битных входа с характеристикой 1 μs и работает в максимальном частотном диапазоне до 72 МГц. Наличие этого девайса уже вмонтированным несколько облегчает задачу.

Шаг 1. Удобнее всего начинать монтаж с smd компонентов. Нужно учитывать правила при работе с паяльником и платой: не перегревать, держать не дольше 2 с, не смыкать между собой разные детали и дорожки, пользоваться паяльной пастой и припоем.

Шаг 2. Припаять конденсаторы, дросселя и сопротивления: нужно вставлять указанную деталь в отведенное на плате для нее место, отрезаем лишнюю длину ножки и запаиваем на плате. Главное не перепутать полярность конденсаторов и не сомкнуть паяльником или припоем соседние дорожки.

Шаг 3. Монтируем оставшиеся детали: переключатели и разъемы, кнопки, светодиод, кварц. Особенное внимание следует уделить стороне диодов и транзисторов. Кварц имеет металл в своем строении, потому нужно обеспечить отсутствие прямого контакта его поверхности с дорожками платы или позаботиться о диэлектрической подкладке.

Шаг 4. 3 разъема припаиваются к плате дисплея. После завершения манипуляций с паяльником нужно плату промыть спиртом без вспомогательных средств – никаких ваток, дисков или салфеток.

Шаг 5. Просушить плату и проверить насколько качественно была проведена пайка. Прежде, чем подсоединить экран, нужно припаять две перемычки к плате. В этом пригодятся имеющиеся откушенные выводы деталей.

Шаг 6. Для проверки работы нужно включить прибор в сеть с током от 200 мА и напряжением 9 В.

Проверка заключается в снятии показателей с:

Разъема 9 В;
Контрольной точки 3,3 В.

Если все параметры соответствуют нужным значениям, нужно отключить прибор от питания и установить JP4 перемычку.

Ша г 7. В 3 имеющихся разъему нужно вставить дисплей. К входу нужно подключить щуп для осциллографа, своими руками провести включение питания.

Результатом правильной установки и сборки станет появление на дисплее его номера, типа прошивки, ее версии и сайта разработчика. Спустя несколько секунд можно будет наблюдать синусоидные волны и шкалу при выключенном щупе.

Приставка для компьютера

При сборке этого простого прибора понадобится минимальное количество деталей, знаний и навыков. Принципиальная схема очень простая, разве, что нужно будет изготовить самому плату для сборки прибора.

Размеры приставки к осциллографу своими руками будет примерно как коробок для спичек или немножко больше, поэтому лучше всего использовать такого размера пластиковую емкость или бокс от батареек.

Поместив в него собранный прибор с готовыми выходами, можно приступать к организации работы с монитором компьютера. Для этого следует скачать программы «Осциллограф» и «Soundcard Oscilloscope». Можно протестировать их работу и выбрать ту, что понравилась больше.

Подключенный микрофон также сможет ретранслировать на подключенный осциллятор звуковые волны, программа будет отражать изменения. Подключается такая приставка к микрофонному или линейному входу и не требует никаких дополнительных драйверов.

Организация осциллографа через планшет

Сложность создания датчика для осциллографа через планшет заключается в отсутствии у последнего дискретного линейного входа. Поэтому дополнительным устройством служит телефонная гарнитура со входом для микрофона.

Разводка входных клемм у планшета и телефона должны совпадать. Тогда в клемму для микрофона подсоединяется источник сигнала по схеме, рассмотренной выше.

Так же, как в случае с компьютером (ноутбуком), необходимо установить специальное программное обеспечение для работы с полученным сигналом.

Щуп для компьютерного осциллографа

Даже имея массу различных промышленных кабелей, не лишним будет изготовить своими руками кабель-щуп для осциллографа, работающий на низкой частоте.

Преимуществом самодельного кабеля данного типа является его гибкость и небольшой размером, что очень удобно.

Минусом является то, что область его эксплуатации сводится к ремонту примитивной аудиотехники. Для использования самодельного осциллографа вполне достаточно будет «кабель-щупа».

Калибровка компьютерного осциллографа

Если что-то пошло нет так, можно выполнить ремонт осциллографа, сделанного своими руками, произведя его калибровку.

Для этого понадобятся один из следующих приборов, на выбор:

Цифровой мультиметр.
Аналоговый прибор, типа стрелочный тестер (ампервольт).

Перед диагностикой необходимо отключить эквалайзер звуковой карты. Переключатели на шкалах «Уровни линейных входов/выходов», «WAVE» и «Уровень записи» установить до максимальной отметки. Далее установить вход платы в режим (1:1).

Схема USB осциллографа

Особенности осциллографа miniscope

Простое устройство потоковой передачи данных в реальном времени на ПК; библиотеки dll и GUI (для Win32),
сэмплирование: 480 кГц, 8 бит, потоковая передача через USB FS с помощью libusb (32/64бит), используемые в качестве драйвера,
8 диапазонов напряжения (0..30, 15, 7.5, 6, 3.75, 3, 1.87, 0.94 вольт PGA — х1, х2, х4, Х5, х8, х10, х16 и х32 соответственно),
входное сопротивление: 1 мегаом,
шум: ~23mVpp,
длина записи: 4к на 1м в dll (один экран); до 512m при записи в файл,
загрузка прошивки через USB (dfu загрузчик встроенного в ПЗУ),
малое количество компонентов: микроконтроллер, регулятор напряжения, мини-USB и несколько пассивных радиодеталей поверхностного монтажа на односторонней печатной плате.

Насколько оправдана самостоятельная сборка подобного измерительного прибора по сравнению с покупкой готовой приставки?

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.

Сборка устройства на 5 В

На 5 В осциллограф-приставка своими руками делается только с применением микросхемы типа ММР20. Подходит она как для обычных, так и мощных резисторов. Максимум сопротивление в цепи должно составлять 7 Ом. При этом полоса пропускания зависит от скорости передачи сигнала. Делители для устройств могут применяться самых разных видов. На сегодняшний день более распространенными принято считать статические аналоги. Полоса пропускания в такой ситуации будет находиться на отметке 5 Гц. Чтобы ее повысить, необходимо использовать тетроды.

Подбираются они в магазине, исходя из параметра предельной частоты. Для увеличения амплитуды обратного напряжения многие специалисты советуют устанавливать только саморегулируемые резисторы. При этом скорость передачи сигнала будет довольно высокой. В конце работы необходимо сделать щуп для подключения цепи к персональному компьютеру.

Осциллографы на 10 В

Изготавливается осциллограф своими руками со стабилитроном, а также резисторами закрытого типа. Если рассматривать параметры устройства, то показатель вертикальной чувствительности должен находиться на уровне 2 мВ. Дополнительно следует рассчитать полосу пропускания. Для этого берется емкость конденсаторов и соотносится с предельным сопротивлением системы. Резисторы для устройства больше всего подходят полевого типа. Чтобы минимизировать частоту дискретизации, многие специалисты советуют применять только диоды на 2 В. За счет этого можно добиться большой скорости передачи сигнала. Для того чтобы функция слежения выполнялась довольно быстро, микросхемы устанавливаются типа ММР20.

Если запланировать режимы хранения и воспроизведения, то необходимо воспользоваться другим типом. Курсорные измерения в данном случае будут недоступны. Основной проблемой этих осциллографов можно считать резкое падение предельной частоты. Связано это, как правило, с быстрой разверткой данных. Решить поставленную задачу можно только с применением высококачественного делителя. При этом многие также полагаются на стабилитрон. Сделать делитель можно при помощи обычного модулятора.

Как сделать модель на 15 В?

Собирается осциллограф своими руками при помощи линейных резисторов. Предельное сопротивление они способны выдерживать на уровне 5 Мм. За счет этого на стабилитрон не оказывается большого давления. Дополнительно следует позаботиться о выборе конденсаторов для устройства. С этой целью необходимо сделать замеры порогового напряжения. Специалисты для этого используют тестер.

Если применять для осциллографа настроечные резисторы, то можно столкнуться с повышенной вертикальной чувствительностью. Таким образом, полученные данные вследствие тестирования могут быть некорректными. Учитывая все вышесказанное, необходимо применять только линейные аналоги. Дополнительно следует позаботиться об установке порта, который подсоединяется в микросхеме через щуп. Делитель в данном случае целесообразнее устанавливать через шину. Чтобы амплитуда колебаний не была слишком большой, многие советуют использовать диоды вакуумного типа.

Использование резисторов серии ППР1

Изготовить USB-осциллограф своими руками с данными резисторами – задача непростая. В этом случае необходимо в первую очередь оценить емкость конденсаторов. Для того чтобы предельное напряжение не превышало 3 В, важно использовать не более двух диодов. Дополнительно следует помнить о параметре номинальной частоты. В среднем этот показатель составляет 3 Гц. Ортогональные резисторы для такого осциллографа не подходят однозначно. Построечные изменения можно проводить только при помощи делителя. В конце работы надо заняться непосредственно установкой порта.

Модели с резисторами ППР3

Сделать USB-осциллограф своими руками можно с использованием только сеточных конденсаторов. Особенность их заключается том, что уровень отрицательного сопротивления в цепи может достигать 4 Ом. Микросхемы для таких осциллографов подходят самые разнообразные. Если взять стандартный вариант типа ММР20, то необходимо конденсаторов в системе предусмотреть как минимум три.

Дополнительно важно обратить внимание на плотность диодов. В некоторых случаях от этого зависит показатель полосы пропускания. Для стабилизации процесса деления специалисты советуют тщательно проверять проводимость резисторов перед включением устройства. В последнюю очередь подсоединяется непосредственно регулятор к системе.

Устройства с подавлением колебаний

Осциллографы с блоком подавления колебаний используются в наше время довольно редко. Подходят они больше всего именно для тестирования электроприборов. Дополнительно следует отметить их высокую вертикальную чувствительность. В данном случае параметр предельной частоты в цепи не должен превышать 4 Гц. За счет этого стабилитрон во время работы сильно не перегревается.

Делается осциллограф своими руками с применением микросхемы сеточного типа. При этом необходимо в самом начале определиться с типами диодов. Многие в данной ситуации советуют применять только аналоговые типы. Однако в этом случае скорость передачи сигнала может значительно снизиться

Лучшиe прoгрaммы oсциллoгрaфa для ПК на Windows

В следующих разделах представлены краткие обзоры популярных специализированных программ. При выборе следует обратить внимание на простоту обучения, язык интерфейса, иные детали с учетом потребностей конкретного пользователя.

FrequencyAnalyzer

Программа создана для обработки сигналов звукового диапазона. Допустимо изменение частоты измерений. Преобразование в 8 (16) разрядов по выбору пользователя помогает установить необходимую точность. Недостаток – отсутствие русифицированной версии.

Winscope

Этот осциллограф онлайн не только показывает сигнал. При выборе соответствующего режима на экране отображаются фигуры «Лиссажу». Пользователь может изучить спектральное распределение в диапазоне от 20Гц до 20 кГц.

Звукoвoй oсциллoгрaф

2ray Oscilloscope хорошо приспособлен для изучения двух сигналов. При необходимости, осциллограммы можно сохранять в графических файлах. Понятный интерфейс упрощает обращение с программой.

Осциллoгрaф Спeктр в рeaльнoм врeмeни

Multi-Instrument содержит не только осциллограф, но и генератор. Этот набор программного обеспечения дополнен анализатором спектра. Такое оборудование подходит для комплексных испытаний радиоаппаратуры.

Применение в быту

В процессе эксплуатации следует использовать перечисленные ниже рекомендации:

компьютер вместе с приставкой заземляют перед выполнением измерительных операций;
используют диапазон, подходящий для определенной амплитуды сигнала;
прекращают работу при повреждении электрической изоляции, выявлении других опасных неисправностей.

Представленные осциллографы для ПК при правильной сборке и настройке обеспечивают достаточно высокую точность. Впрочем, надо не забывать, что даже специализированные приборы этой категории предназначены скорее для изучения формы сигналов. Такие задачи вполне можно решать с применением рассмотренного в публикации оборудования.

Источники

https://chebo.pro/tehnologii/ostsillograf-iz-monitora-kompyutera-v-domashnih-usloviyah.html
https://www.syl.ru/article/204424/new_usb-ostsillograf-svoimi-rukami-shema
https://tytmaster.ru/oscillograf-svoimi-rukami/
https://SdelaySam-SvoimiRukami.ru/3923-prosteyshiy-oscillograf-iz-kompyutera.html
https://mirrukodelija.ru/oscillograf-svoimi-rukami/
https://el-shema.ru/publ/izmerenija/prostoj_samodelnyj_usb_oscillograf/8-1-0-390
http://www.joyta.ru/6482-cifrovoj-usb-oscillograf-k-kompyuteru/
https://amperof.ru/teoriya/programma-oscillograf-dlya-pk.html

[свернуть]

Источник

Вы находитесь здесь: Схемы радиоаппаратуры Любительские схемы Измерительные приборы ГСС — ГКЧ

Схема ГСС — ГКЧ

В далекие-далекие времена, когда были в моде кассетные магнитофоны и большинству слушателей от усилителя требовалась только, чтобы он орал погромче, пришла мне в голову мысль обзавестись звуковым генератором, да не простым, а совмещенным с генератором качающейся частоты, позволяющим видеть на экране осциллографа амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) усилителя.

Верный своему принципу максимализма, я решил усложнить схему, как только можно, и поставил перед собой такие задачи:

1) наличие цифровой шкалы (частотомера);

2) диапазон частот — 5 декад, от 2 Гц до 200 кГц;

3) возможность качания частоты с разной скоростью (1-100 Гц для одной декады);

4) возможность качания частоты в разных пределах — от одной до пяти декад, т. е. полностью перекрывая весь диапазон ГКЧ;

5) разные формы выходного сигнала — пила, синусоида, прямоугольник с регулировкой амплитуды до 10 В; прямоугольник с уровнями ТТЛ; одиночные импульсы.

Главная же особенность задуманной схемы состояла в следующем — в частотомере отказаться от общепринятого метода подсчета входных импульсов за определенный период времени и заменить его измерением периода входной частоты с последующим переводом этого значения в частоту с помощью ПЗУ.

Этот метод дает огромный выигрыш во времени при измерении низких частот. Например, чтобы получить три значащие цифры на частоте 2 Гц при измерении классическим методом, надо ждать 100 с (почти 2 минуты), а при моем новом методе — всего 0,5 с (один период входной частоты)!

Этот грандиозный замысел вылился в такую схему:

Здесь DA1 — интегратор с переключаемыми конденсаторами в обратной связи; с его выхода снимается пила. В состав основного генератора входят также компараторы DA2, DA3, триггер на DD3.1, DD3.2 и ключ на VT1. Частота задается резистором R46 (в режиме ГСС) или вспомогательным генератором на DA6 — DA9 (в режиме ГКЧ).

Сигнал, близкий к синусоидальному, получается из пилы в нелинейном ограничителе на DA4.

На втором и третьем листах схемы — частотомер:

На четвертом листе — блок питания:

С момента разработки этой схемы (1988 год) прошло много лет. Я уже не помню всех нюансов ее работы и не смогу описать назначение каждого элемента. Сейчас схема с подобными параметрами была бы в 100 раз проще и построена на микроконтроллере. Тем не менее этот генератор без поломок работает до сих пор и вполне устраивает меня. Вот так он выглядит сегодня:

В архиве для скачивания есть также прошивка ПЗУ и сводная таблица напряжений питания микросхем.

В настоящее время многие заменяют телевизоры третьего поколения более современными. Выбросить старый и неисправный на свалку — жалко. Между тем из отдельных блоков и узлов этих аппаратов можно собрать несложные приборы.

Об одном из примеров неожиданного применения селектора телевизионных каналов и рассказано в этой статье.

Из селектора телевизионных каналов СК-М-24-2 можно собрать приставку к осциллографу — генератор качающейся частоты для просмотра АЧХ радио- и телеаппаратуры в широком интервале частот — 0,5. 100 МГц. При этом изготовление устройства заключается в основном в выпаивании из платы селектора каналов лишних для данного прибора деталей и добавлением небольшого числа новых.

Этот ГКЧ имеет классическую структурную схему приборов данной группы (рис. 1). В нем имеется два генератора G1 и G2, перестраиваемых по частоте изменением напряжения. Пределы перестройки первого генератора ГКЧ — 150. 250 МГц, а второго- 150. 160 МГц. Девиация частоты генератора G2 достигается изменением емкости варикапа в колебательном контуре пилообразным напряжением от блока развертки осциллографа. Напряжение высокой частоты с этих генераторов подается на смеситель U 1, на выходе которого формируются колебания разностной частоты 0,5. 100 МГц, с девиацией выбранной центральной частоты до ±5 МГц. Это напряжение через эмиттерный повторитель А1 и фильтр нижних частот Z1 подается на усилитель А2, а с него через согласующий каскад A3 на выход прибора. Коэффициент усиления А2 и, соответственно, напряжение на выходе ГКЧ, регулируются электронным способом.

Puc.1

Принципиальная схема ГКЧ приведена на рис. 2. Генераторы G1 и G2 собраны соответственно на транзисторах VT1 и VT3 по схеме с емкостной обратной связью, которая осуществляется через конденсаторы С7 и С8. Высокочастотные колебания с генераторов через конденсаторы С1, С2 и диоды VD1, VD2 поступают на эмиттер транзистора VT2, выполняющего роль смесителя. После эмиттерного повторителя на VT4 колебания разностной частоты, выделенные ФНЧ (L3-L5, С15-С18, С21), поступают на транзистор VT5 для усиления. Эмиттерный повторитель на VT6 служит для оптимального согласования усилителя с нагрузкой.

Puc.2

Управление центральной частотой ГКЧ производят переменным резистором R26, а подстройку исследуемой полосы частот — R28. Девиацию частоты генератора регулируют переменным резистором R29. Выходное напряжение ГКЧ изменяют регулятором R25. Надо иметь в виду, что максимальная глубина девиации существенно зависит от амплитуды пилообразного напряжения, подаваемого с осциллографа.

Дополнительные детали, помимо имеющихся в селекторе каналов, изображены на схеме более толстыми линиями.

Описанное устройство позволяет осуществлять перестройку в широком диапазоне частот без использования переключателя диапазонов. Рабочий диапазон частот ГКЧ ограничен в интервале 0,5. 100 МГц свойствами примененного ФНЧ и необходимым разносом между частотой генераторов и максимальной разностной частотой.

При изготовлении устройства нужно сравнивать его принципиальную схему со схемой СК-М-24-2 [1, 2] и выпаивать из блока лишние детали. Естественно, назначение выводов разъема платы несколько изменено относительно исходного. Дополнительно к оставшимся деталям на плате устанавливают транзисторы VT4, VT6, резисторы R14, R16, R21-R24, конденсаторы С15-С18, С23-С26, катушки L3-L5. При этом все вновь устанавливаемые катушки и конденсаторы берутся из числа выпаянных из платы; к примеру, L3- L5 — «одноименные» катушки от входного фильтра селектора.

Расположение катушек L1 и L2 непосредственно на монтажной плате блока в непосредственной близости от других деталей ухудшает их добротность и, следовательно, снижает стабильность выходной частоты ГКЧ. Поэтому катушки L1 и L2 выпаивают из платы, а в образовавшиеся отверстия впаивают отрезки луженого провода длиной 1 см и уже к их концам вновь припаивают эти катушки, размещая их между платой с деталями и верхней крышкой. Описанное расположение катушек L1 и L2 удобно и при налаживании прибора. Их можно многократно впаивать и выпаивать, не нарушая целостности печатных проводников.

Переменные резисторы — любые малогабаритные. Разъемы XS2 и XS3, в качестве которых использованы малогабаритные гнезда для подключения стереотелефонов со штекером 3,5 мм, устанавливают на стенках жестяной коробочки, прикрепленной снаружи к корпусу устройства со стороны разъема XS1. Конденсаторы С27, С28 (К50-12) и резистор R27 (МЛТ) монтируют навесным способом на контактах переменных резисторов и разъемов.

Основной генератор G1 настраивают подбором индуктивности катушки L1 путем растяжения или сжатия ее витков, и частотомером проверяют диапазон перекрытия генератора на транзисторе VT1. При этом на разъеме XS1 отключают питание генератора G2 на транзисторе VT3.

Аналогично настраивают генератор G2 в указанной полосе частот, отключив питание другого. Эту настройку производят при максимальном напряжении на варикапе VD4.

Фильтр нижних частот L3-L5, С15-С18 настраивают на пропускание сигнала в полосе частот до 110 МГц. После настройки фильтра катушки L3 и L5 имеют по 11 витков с внутренним диаметром 3 мм, L4 — пять витков с диаметром 4 мм.

Принципиальная схема детекторной головки приведена на рис. 3, а схема подключения приборов при измерениях — на рис. 4. Следует иметь в виду, что осциллограф, используемый совместно с ГКЧ, должен обеспечивать «спадающее» пилообразное напряжение (например, широко распространенный осциллограф С1-94). Если в распоряжении радиолюбителя имеется только осциллограф с нарастающей «пилой», то девиацию частоты ГКЧ нужно производить посредством генератора G1.

Puc.3

Puc.4

О величине выходного напряжения ГКЧ можно судить по следующим измерениям. Постоянное напряжение на выходе детекторной головки, подключенной к выходу ГКЧ, составляет в средней части диапазона 0,9 В, а по краям диапазона — 0,3 и 1,9 В. Учитывая, что детекторная головка выполнена по схеме удвоения напряжения, переменное напряжение на выходе ГКЧ соответственно вдвое ниже.

1. Ельяшкевич С. А., Пвскин А. Е. Телевизоры ЗУСЦТ, 4УСЦТ, 5УСЦТ Устройство, регулировка, ремонт. — Издание первое. — М.: МП «Символ-Р». — 1993. — 224с.
2. Кацнельсон Н., Шпильман Е. «Горизонт ц-257». Модуль радиоканала. — Радио, 1984,№ 9, с. 24-28.

В. Соколовский, swetik_n [ a ] inbox.ru

Генератор качающейся частоты предназначен для измерения АЧХ высокочастотных трактов в диапазоне от 150 Кгц до 230 Мгц.

С гнезда «вых.вч.» высокочастотный сигнал ( напряжение 0-0,25 В )подается на вход исследуемого устройства. Переменным резистором регулируется необходимый уровень выхода вч. С выхода устройства сигнал подается на детекторную головку «Дет.головка» , с выхода которой детектированый сигнал подается на вход Y осциллографа. Переменным резистором «част» устанавливается центральная частота, а резистором «девиация» — ширина полосы качания ( до 20 Мгц ). На вход «и.о.х.» подаются отрицательные импульсы в момент обратного хода луча. На вход » пилы » подается пилообразное напряжение. Выход » мет.вых » подать на » вх.мет» измерительной головки. Регулируется и амплитуда меток. Генератор меток внутренний — на 1 Мгц и 10 Мгц. При необходимости на вход » мет.внеш » можно подать другую частоту. Импульсы обратного хода переключая триггер, чередуют через строку первоначальное положение луча и АЧХ. Такое сочетание характеристик позволяет видеть АЧХ относительно ее нуля. Формирователь «и.о.х.» и пилообразного напряжения из из выходного сигнала развертки осциллографа изображен ниже.

Подбором резистора в блоке триггера установить минимальную амплитудную модуляцию, при максимальной девиации. Частоты настроек контуров ФВЧ изображены в прямоугольниках. Полоса пропускания ФВЧ 0 — 250 Мгц , при минимальной нелинейности ее АЧХ. Усилитель ВЧ сигнала настраивается элементами со звездочкой по наибольшей равномерности АЧХ в диапазоне 0 — 250 Мгц. В формирователе, подбором резистора, устанавливается требуемый размах «пилы».

Все блоки и соединения должны быть хорошо заэкранированы!

Источник

Так уж случилось, что сейчас у меня мало промышленных измерительных приборов. Остался только низкочастотный осциллограф С-73. Полоса у C1-73 всего лишь 5 МГц, хотя с «завалом» можно и 10 МГц увидеть и даже оценить напрямую например промежуточную частоту в приемнике 10,7 МГц.
Подобная ситуация часто встречается у тех, кто занимался НЧ техникой и решил попробовать свои силы в ВЧ технике. Более высокочастотные сигналы можно конечно смотреть с помощью детекторной головки, но это не всегда удобно. Осциллограф С1-73 имеет вход «Х». Также у меня есть частотомер. Для настройки приемников я стал пользоваться различными простыми показометрами и приставками к осциллографу, что позволяет даже с этими приборами настраивать приемники на частоту до сотни мегагерц.
Вот хотя бы настраивал приемник на 144 МГц.
http://www.radiocxema.h1n.ru/2019/12/12/эксперименты-с-приемником-чм-на-144-мгц/
Одна из приставок, это ГКЧ. Схем подобных приставок в Интернете полно. Можно хотя бы здесь посмотреть.
https://radiokot.ru:443/forum/viewtopic.php?f=10&t=115533
Но я пользуюсь такой.

Я не сказал бы, что она лучше других, но по моему мнению удобнее. Генератор в ней собран на транзисторах VT10, VT11. Транзисторы работают в барьерном режиме. Подробнее про этот генератор можно почитать здесь.
https://radiokot.ru:443/forum/viewtopic.php?p=1620846#p1620846
Особенность этого генератора в том, что простой заменой катушки и емкости в контуре его можно заставить работать в диапазоне от сотен килогерц, до сотен мегагерц. При этом сменная катушка даже отводов не имеет.
Схема особенностей не имеет. Конденсатор С11 заряжается через стабилизатор тока на транзисторе VT7 и разряжается короткими импульсами. Частота этих импульсов для настройки схем на L, С можно взять порядка 150 – 250 Гц, что бы не было моргания экрана. Если нужно настраивать кварцевые фильтры, то частоту нужно сделать меньше 50 Гц. Вся настройка состоит в том, что покрутить подстроечник R17 и на выходе эмиттерного повторителя получить пилообразное напряжение максимальной амплитуды.
У меня оно порядка 9 вольт получается.

Пользоваться как обычно. В схему ГКЧ подпаиваем нужную катушку. Точную установку частоты делаю обычно сердечником катушки. Пилу подаем на вход «Х» осциллографа. Выход приставки подключаем к устройству, АЧХ которого нужно посмотреть. Крутим сердечник катушки и устанавливаем точно нужную частоту. Резистором R20 устанавливаем нужную девиацию частоты. Недостаток схемы еще в том, что при изменении девиации немного меняется частота, но её можно подправить сердечником катушки.
Вот я настраиваю приемник с двумя связанными контурами в УПЧ.
Это устанавливаю связь между контурами больше критической.

Это уменьшаю связь между контурами до критической.

Это настраиваю радиовещательный УКВ приемник.
Проверяю УПЧ.

Это смотрю настройку керамического фильтра.

Это настраиваю S- кривую частотного детектора.

Как писал выше, если частоту коротких импульсов уменьшить, то можно настраивать кварцевые фильтры. Вот я согласовывал в схеме кварцевый фильтр MCF10,7-15C из радиостанции «Лен» для получения нужной формы АЧХ.

Дело в том, что если кварцевый фильтр плохо согласован, то АЧХ искажается. Появляется большая неравномерность вершины и приемник будет работать плохо.

Как все это сделать без ГКЧ я не знаю, а данная приставка, хотя и очень примитивная, позволяет все это сделать.
Если частота на которой нужно работать с ГКЧ больше, чем полоса осциллографа, то нужно просто воспользоваться детекторной головкой, например такой.

Диод лучше ВЧ германиевый. Я Д311 ставлю. Просто они у меня есть.
Тогда вместо такой картинки.

Будем видеть такую.

Понятно, что с схему приставки при желании можно ввести генератор меток для определения центральной частоты и ширины полосы пропускания. Можно также сделать детекторную головку, что позволит смотреть АЧХ на частотах в сотни мегагерц.
При настройке приемников часто приставку я вообще к приемнику не подключаю. Просто делаю на выходе приставки небольшой проводок в качестве антенны и на входе приемника антенну.
Вот например, стал я заниматься приемниками на 27 МГц и просто на макетке за пару часов спаял такую схему.

Транзисторы здесь кроме VT1 и VT4 любые малой мощности. У меня стояли КТ315 и КТ361
VT1 и VT4 надо поставить помощней. У меня стояли КТ3117

Схема по сути отличается от приведенной выше только генератором, который я в данном случае спаял по схеме генератора Колпитца с общей базой. Данная схема генератора удобна тем, что если вместо конденсатора С12 поставить кварц на 27 МГц, то получим фиксированную частоту работы нашего приемника. Это иногда удобно при настройке схемы.

Стабилизаторы можно ставить любые, например интегральные.
Инвертора КМОП любые.

Про катушки.
Катушка зависит от того, на какой частоте будет работать ГКЧ. Обычно я ставлю примерно, а потом измеряю частоту генерации частотомером.
Например для частоты 27 МГц катушку можно намотать на каркасе диаметром 5 — 6 мм. Количество витков порядка 10. Провод 0,4 — 0,5 мм
Для второй схемы на частоту 27 МГц конденсаторы в генераторе могут быть в пределах
С8 0 — 10 пф
С9 15 пф
С10 47 пф
Более точно частоту устанавливал с помощью сердечника, контролируя частоту генерации частотомером. При этом сердечник может быть как ферромагнитный, так и например латунный. Например, если частота ниже, чем нужно, то просто вместо ферромагнитного сердечника вкручиваю латунный или медный.

Данные схемы не имеет смысла повторять на 100%. В статье описал только подход по изготовлению простейшей приставки ГКЧ к осциллографу, которой пользовался при настройке всех схем, что выложил на сайте.

При составлении своей схемы нужно стремиться получить стабильные и развязанные друг от друга напряжения на выходах стабилизаторов. Желательно, как это сделано у меня использовать два стабилизатора. Это упростит настройку схемы. Иначе может возникнуть нестабильная работа ГКЧ, как например дрожание изображения при малой полосе качания.
Если при работе с приставкой получение маленькой полосы качания не потребуется, например при настройке радиовещательного УКВ приемника, то питать схему ГКЧ можно по упрощенной схеме. Просто получить стабильное напряжение 12 вольт любым способом, а питание генератора сделать поставив просто стабилитрон на 5 — 7 вольт

Т.е. даже в упрощенном варианте, питание генератора ВЧ и питание остальной схемы нужно хотя бы каким то способом, но разделить.
Разделение с помощью RC цепочки, на практике получается недостаточным.

Я описал приставку, которой пользуюсь сам. Она удобна тем, что легко согласуется с имеющимся у меня осциллографом С1-73 имеющим вход «Х»
Если у вашего осциллографа есть «пила» выведенная наружу, то удобнее пойти по пути описанному здесь.
http://ra3ggi.qrz.ru/UZLY/991123.htm
Цитата оттуда.
У осциллографа С1-77 на боковую стенку выведено пилообразное напряжение от генератора развертки. Это позволило исключить из схемы приставки генератор пилообразного напряжения. При этом, естественно, отпадает необходимость в синхронизации и появляется возможность наблюдать АЧХ при разных длительностях развертки. Очевидно, что и при использовании осциллографов других типов имеет смысл использовать их подобным образом после соответствующей доработки. Поскольку предполагалось работать только-в диапазоне 8 МГц, была оставлена катушка только этого диапазона. Для увеличения выходного напряжения выходной каскад был переделан в резонансный. Настраивается он в резонанс после того как выход приставки будет соединен с входом фильтра (проводниками не более 10 см длиной). Схема переделанной приставки приведена на рисунке.

Если ГКЧ будет на несколько частот, то выходной каскад лучше изменить, да и смысла не вижу применять на выходе мощный транзистор.

Можно также воспользоваться статьей из ж. Радио 5-1993 год. Стр. 24
http://archive.radio.ru/web/1993/05/

Можно также приставку ГКЧ сделать к осциллографу у которого нет ни входа «Х», ни вывода пилы, а есть только вход «внешняя синхронизация».
Принцип состоит в том, что нужно синхронизировать пилообразное напряжение развертки осциллографа и «пилу», которая формируется в ГКЧ и которая «качает» частоту генерации в ГКЧ.

На схеме в точке «Б» у нас «пила» что подается на варикап в ГКЧ.
В точке «А» имеем короткие импульсы которые подаются на вход внешней синхронизации осциллографа. Длительность развертки осциллографа устанавливаем примерно такой же, что и длительность «пилы», что формируется в приставке ГКЧ.
В результате всего этого у нас получается, что развертка осциллографа синхронизирована с «пилой» формируемой в приставке ГКЧ.

Источник

Теги статьи:

Добавить тег

Осциллографическая приставка к ПК.

Автор: Анастасия Попкова aka Настя
Опубликовано 26.05.2009

Конструктивно печатная плата впаивается между рядами выводов 25-контактного разъема (вилка или «папа»).

В окне программы можно увидеть следующую картинку.

Теги статьи:

Добавить тег

Осциллографическая приставка к ПК.

Автор: Анастасия Попкова aka Настя
Опубликовано 26.05.2009

Конструктивно печатная плата впаивается между рядами выводов 25-контактного разъема (вилка или «папа»).

В окне программы можно увидеть следующую картинку.

Мы в социальных сетях

Главное меню

Реклама на сайте

Самодельные измерительные приборы

Собрать осциллограф в своей домашней мастерской удается только самым опытным. Причин тому много: сложность электронной схемы, дефицитные детали, большой объем работы. Промышленность, правда, выпускает две-три модели для радиолюбителей, но они довольно дороги, да и в магазинах бывают нечасто.

Предлагаем несложную приставку, с помощью которой вы сможете превратить телевизор в простейший осциллограф. Никаких изменений в схему телевизора при этом вносить не придется, выход приставки достаточно соединить с антенным входом телевизора, и на экране появится изображение исследуемого сигнала.

Схема приставки- осциллографа

Давайте теперь познакомимся с основными принципами работы приставки-осциллографа. С помощью блокинг-генератора и формирователя импульсов приставка вырабатывает кадровые и строчные синхроимпульсы. Складываясь, они образуют полный сигнал телевизионного изображения. Когда на выход приставки подается исследуемый сигнал, его периодически меняющееся напряжение управляет засвечиванием отдельных сегментов строк растра. Таким образом приставка формирует полный телевизионный видеосигнал с картинкой, который затем подается на вход УКВ-генератора и модулирует его излучение по частоте. Сам генератор работает в диапазоне второго телевизионного канала, так что если выход приставки соединить с антенным входом телевизора, настроенного на этот же канал, то на экране появится изображение исследуемого сигнала.

Как вы уже заметили, на вход приставки подаются два напряжения — исследуемый сигнал Uсигн и переменное напряжение 6,3 В синхронизации кадровой развертки частотой 50 Гц. Его можно снимать с накальной обмотки любого сетевого трансформатора или со специальной дополнительной обмотки трансформатора блока питания приставки.

Переменное напряженнее частотой 50 Гц поступает на формирователь импульсов, выполненный на транзисторах VT6 и VT7. Транзистор VT6 образует каскад усиления по напряжению. Как только амплитуда синхронизирующего напряжения превышает определенный уровень, транзистор входит в режим насыщения и запирается, т. е. работает одновременно в двух режимах — усилительном и ключевом. Затем через дифференцирующую цепочку из конденсатора С11 и резистора R13 напряжение синхронизации поступает на базу транзистора VТ7, который формирует кадровые синхроимпульсы по телевизионному стандарту.

Строчные синхроимпульсы вырабатывает транзисторный блокинг-генератор на транзисторе VТ8 с индуктивной положительной обратной связью. Пилообразная форма строчных синхроимпульсов получается за счет периодического процесса заряда-разряда конденсатора С13, включенного в цепь обмотки II блокинг-трансформатора Т1. С нее строчные синхроимпульсы через резистор R19 и конденсатор С15 поступают на базу транзистора VT3.

Исследуемый сигнал усиливается каскадами на транзисторах VT1, VТ2 и VТ3. Большой коэффициент усиления этих каскадов определяется номиналами резистора R3 и конденсатора С3, которые включены в цепь положительной обратной связи. Периодически меняющееся напряжение исследуемого сигнала управляет яркостью засвечиваемых строк — как бы моделируя строчные синхроимпульсы. Транзистор VТ4 включен по схеме эмиттерного повторителя и работает как усилитель тока.

Полный сигнал телевизионного изображения, сформированный приставкой, поступает на вход УКВ-генератора, собранного на транзисторе VT5, который моделирует его по частоте. Выходной сигнал приставки снимается с делителя напряжения из резисторов R9 и R10. При указанных на схеме номиналах деталей этот УКВ-генератор работает в диапазоне частот второго телевизионного канала метровых волн.

Питается приставка от стабилизированного источника напряжения 12 В, в качестве которого можно использовать блок питания, описанный в № 2 приложения за 1987 год. Впрочем, его можно собрать и по упрощенной схеме (см. рис. 4), используя трансформатор серии ТВК. Стабилитрон VD1 задает напряжение стабилизации, которое поступает на базу мощного транзистора VТ1, работающего в режиме усилителя тока. Резистор R1 задает ток базы, а конденсатор С2 «набело» фильтрует выходное напряжение.

Вместо стабилитрона Д814Д можно использовать Д813 или КС512 с любым буквенным индексом. Транзистор можно заменить на любой другой n-p-n с номинальной мощностью рассеивания не менее 1 Вт. Блок питания монтируется на печатной или макетной плате. Транзистор VT1 закрепите на радиаторе с общей площадью 15-20 см 2 .

Схема самой приставки монтируется на печатной плате фольгированного по одной стороне текстолита или гетинакса. Расположение печатных проводников показано на рисунке 2, а радиодеталей на плате — на рисунке 3.

Трансформатор Т1 намотайте на кольцевом ферритовом сердечнике размером 10x14x2 мм. Обмотка I содержит 100 витков, II -35, a III — 90 витков провода ПЭЛ-0,1. Процедуру намотки трансформатора можно упростить, если ферритовый сердечник предварительно аккуратно расколоть на две части, намотать на них обмотки, а затем склеить клеем БФ-2 или «Моментом». Катушка L1 колебательного контура УКВ-генератора содержит всего 6 витков медного провода в эмалевой оболочке толщиной 0,6-0,8 мм и наматывается на пластмассовом каркасе с ферритовым сердечником, например, от контуров старого телевизора.

Транзисторы VT1-VT8 — КТ315, диоды VD1-VD6 — КД522.

Печатную плату приставки необходимо поместить в корпус из экранирующего материала — латуни или алюминия, соединив общий провод с корпусом.

Если же корпус выполнен из дерева или пластмассы, его внутреннюю поверхность склейте медной или алюминиевой фольгой и соедините ее с общим проводом схемы.

На передней панели корпуса разместите клеммы для подключения напряжения синхронизации и исследуемого сигнала. Соединять их с платой можно только экранированным проводом.

Возможности приставки значительно расширятся, если вы проведете следующую доработку. Например, если замените резистор на другой, с сопротивлением 50 Ом, и последовательно с ним включите переменное сопротивление в 100 Ом, то сможете регулировать амплитуду выходного телевизионного сигнала приставки. Меняя сопротивление резисторов R15 и R8, можно управлять размером изображения по вертикали и горизонтали.

Выход приставки соединяется с антенным гнездом телевизора только коаксиальным кабелем типа РК-75. Оплётки его спаяйте с шиной общего провода. Сам кабель после пайки необходимо закрепить на плате с помощью хомутиков из жести или алюминия. Для удобства подключения к коаксиальному кабелю можно припаять антенный штекер.

Когда все детали будут установлены на плате и припаяны, тщательно проверьте правильность монтажа, обращая особое внимание на зазоры между токоведущими дорожками платы. Если между ними образовались перемычки из натеков припоя, их надо аккуратно удалить с помощью канифольного флюса или просто процарапать острым шилом. А если все в порядке, можно начать испытания.

Прежде всего отключите телевизор от антенны и соедините его с приставкой. Переключатель телепрограмм поставьте на второй канал. Затем установите частоты кадровой и строчной разверток. На экране телевизора при этом должен появиться растр. Синхронизация телевизора от правильно собранной приставки, как правило, получается очень устойчивой, поэтому если вдруг по экрану побегут строки или рамки кадров, то ошибку надо искать в монтаже. Возможно, придется более точно подобрать номиналы резисторов в схеме генератора разверток или заново перемотать блокинг-трансформатор. Может случиться и так, что на экране телевизора при подключении приставки вообще не окажется никакого изображения. В этом случае необходимо еще раз проверить транзистор УКВ-генератора. Точно настроить его на частоту второго телевизионного канала можно, вращая ферритовый сердечник катушки L1 или просто меняя расстояние между витками (шаг намотки). Окончательно настройка УКВ-генератора проверяется по четкости осевой линии на экране телевизора при отсутствии на входе приставки исследуемого сигнала. Если линия все время остается нечеткой, то скорее всего виноваты паразитные наводки, которые исчезнут, как только вы заземлите приставку.

Чувствительность приставки такова, что максимальный размах изображения на экране получается при амплитуде исследуемого сигнала около 0,3 В. И чтобы исследовать сигналы большей амплитуды, придется сделать аттенюратор (ослабитель) на базе простейшего делителя напряжения. Правильно рассчитать его помогут формулы и схема на рисунке 5. Для исследования слабых сигналов к входу можно подключить чувствительный УНЧ с эмиттерным повторителем.

Пригодится ваш самодельный осциллограф и для измерения напряжения исследуемого сигнала. Для того чтобы превратить приставку в вольтметр, достаточно закрепить на экране масштабную сетку. Ее можно сделать из листа оргстекла, а линии прочертить иголкой циркуля. Для четкости процарапанные бороздки прокрасьте черным или коричневым фломастером. Остатки краски с поверхности оргстекла легко удаляются ваткой, смоченной в одеколоне. Когда сетка будет готова, подайте на вход приставки напряжение с заведомо известной амплитудой и зафиксируйте его значение на масштабной сетке. Так проводится калибровка.

Источник

Гкч приставка к осциллографу своими руками

Приниципиальная схема

Конструкция и налаживание

Основные характеристики USB осциллографа:

Описание работы осциллографа из компьютера

ПРОСТОЙ САМОДЕЛЬНЫЙ USB ОСЦИЛЛОГРАФ

Схема USB осциллографа

Особенности осциллографа miniscope

Usb осциллограф приставка к компьютеру своими руками

Самодельная цифровая приставка осциллограф к компьютеру своими руками

Шаг 1: Используем контроллер Arduino Uno

Шаг 3: Скачиваем скетч и загружаем его в приложение Arduino

Шаг 5: Если oscilloscope_4ch.exe не работает…

Шаг 7: Соединяем выход (

Шаг 8: Подсказки

Шаг 9: Определяем частоту вспышки фонарика

Шаг 10: Определяем частоту вращения вентилятора

Шаг 11: Анализируем сигнал от пульта дистанционного управления

Шаг 12: Тестируем компоненты или устройства

Шаг 13: Определяем параметры резисторов и конденсаторов

Шаг 14: Хотите больше возможностей?

Как сделать осциллограф из своего компьютера

Программы, эмулирующие работу осциллографа

Методы работы

Конструкция и применение

Схема и сборка устройства

Подключение через USB

Использование аудиокарты

Настройка изделий

Устройство и назначение

Схема простого осциллографа

Как можно получить осциллограф

Схема приставки

Собираем приставку

Программное обеспечение

Конструктор осциллографа: модель DSO138

Пошаговая инструкция сборки конструктора DSO138

Приставка для компьютера

Организация осциллографа через планшет

Щуп для компьютерного осциллографа

Калибровка компьютерного осциллографа

Схема USB осциллографа

Особенности осциллографа miniscope

Основные характеристики USB осциллографа:

Сборка устройства на 5 В

Осциллографы на 10 В

Как сделать модель на 15 В?

Использование резисторов серии ППР1

Модели с резисторами ППР3

Устройства с подавлением колебаний

Лучшиe прoгрaммы oсциллoгрaфa для ПК на Windows

FrequencyAnalyzer

Winscope

Звукoвoй oсциллoгрaф

Осциллoгрaф Спeктр в рeaльнoм врeмeни

Применение в быту

Схема ГСС — ГКЧ

Главное меню

Реклама на сайте

Самодельные измерительные приборы

Схема приставки- осциллографа

Добавить комментарий Отменить ответ