ออสซิลโลสโคปดิจิตอล USB จากคอมพิวเตอร์ แผนภาพและคำอธิบาย ออสซิลโลสโคปที่ง่ายที่สุดจากคอมพิวเตอร์

เป็นเรื่องยากสำหรับนักวิทยุสมัครเล่นที่จะจินตนาการถึงห้องปฏิบัติการของเขาโดยไม่มีเครื่องมือวัดที่สำคัญเช่นออสซิลโลสโคป และแน่นอนว่าหากไม่มีเครื่องมือพิเศษที่ช่วยให้คุณวิเคราะห์และวัดสัญญาณที่ทำหน้าที่ในวงจรการซ่อมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัยที่สุดก็เป็นไปไม่ได้

ในทางกลับกัน ราคาของอุปกรณ์เหล่านี้มักจะเกินความสามารถด้านงบประมาณของผู้บริโภคทั่วไป ซึ่งบังคับให้เขามองหาทางเลือกอื่นหรือสร้างออสซิลโลสโคปด้วยมือของเขาเอง

ทางเลือกในการแก้ปัญหา

คุณสามารถหลีกเลี่ยงการซื้อผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ราคาแพงได้ในกรณีต่อไปนี้:

• การใช้การ์ดเสียงในตัว (SC) ในพีซีหรือแล็ปท็อปเพื่อวัตถุประสงค์เหล่านี้
• สร้างออสซิลโลสโคป USB ด้วยมือของคุณเอง
• การปรับแต่งแท็บเล็ตธรรมดา

ตัวเลือกแต่ละรายการข้างต้นซึ่งอนุญาตให้คุณสร้างออสซิลโลสโคปด้วยมือของคุณเองนั้นไม่สามารถใช้งานได้เสมอไป หากต้องการทำงานร่วมกับกล่องรับสัญญาณและโมดูลที่ประกอบแยกจากกันอย่างสมบูรณ์ ต้องเป็นไปตามข้อกำหนดเบื้องต้นต่อไปนี้:

• การยอมรับข้อจำกัดบางประการของสัญญาณที่วัดได้ (เช่น ตามความถี่)
• มีประสบการณ์ในการจัดการวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อน
• ความเป็นไปได้ในการปรับเปลี่ยนแท็บเล็ต

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

ใส่ใจ!ตัวเลือกในการสร้างออสซิลโลสโคปจากแล็ปท็อปหรือแท็บเล็ตโดยใช้วิธีที่ง่ายที่สุดนั้นเกิดขึ้นที่กรณีแรกซึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้เบรกเกอร์ในตัว

มาดูกันว่าแต่ละวิธีข้างต้นถูกนำไปใช้ในทางปฏิบัติอย่างไร

การใช้ PO

หากต้องการใช้วิธีการรับภาพนี้ คุณจะต้องสร้างไฟล์แนบขนาดเล็ก ซึ่งประกอบด้วยชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์เพียงไม่กี่ชิ้นที่ทุกคนสามารถเข้าถึงได้ แผนภาพของมันสามารถพบได้ในภาพด้านล่าง

วัตถุประสงค์หลักของห่วงโซ่อิเล็กทรอนิกส์คือเพื่อให้แน่ใจว่าสัญญาณภายนอกที่ศึกษาไปยังอินพุตของการ์ดเสียงในตัวอย่างปลอดภัยซึ่งมีตัวแปลงแอนะล็อกเป็นดิจิทัล "ของตัวเอง" (ADC) ไดโอดเซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้ในนั้นรับประกันว่าแอมพลิจูดของสัญญาณถูกจำกัดไว้ที่ระดับไม่เกิน 2 โวลต์และตัวแบ่งที่ทำจากตัวต้านทานที่เชื่อมต่อเป็นอนุกรมช่วยให้สามารถจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่มีค่าแอมพลิจูดสูงให้กับอินพุตได้

ลวดที่มีปลั๊กขนาด 3.5 มม. ที่ปลายเชื่อมต่อจะถูกบัดกรีเข้ากับบอร์ดโดยมีตัวต้านทานและไดโอดที่ด้านเอาต์พุต ซึ่งเสียบเข้าไปในช่องเสียบเซอร์กิตเบรกเกอร์ที่เรียกว่า "อินพุตเชิงเส้น" สัญญาณที่กำลังศึกษาจะถูกส่งไปยังขั้วอินพุท

สำคัญ!ความยาวของสายเชื่อมต่อควรสั้นที่สุดเท่าที่จะทำได้เพื่อให้แน่ใจว่าสัญญาณมีการบิดเบือนน้อยที่สุดในระดับที่วัดได้ต่ำมาก ขอแนะนำให้ใช้ลวดสองแกนในเปียทองแดง (หน้าจอ) เป็นขั้วต่อ

แม้ว่าความถี่ที่ส่งผ่านโดยตัวจำกัดดังกล่าวจะอยู่ในช่วงความถี่ต่ำ แต่ข้อควรระวังนี้จะช่วยปรับปรุงคุณภาพของการส่งสัญญาณ

โปรแกรมรับออสซิลโลแกรม

นอกจากอุปกรณ์ทางเทคนิคแล้ว ก่อนเริ่มการวัด คุณควรเตรียมซอฟต์แวร์ที่เหมาะสมด้วย ซึ่งหมายความว่าคุณต้องติดตั้งหนึ่งในยูทิลิตี้ที่ออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อรับภาพออสซิลโลแกรมบนพีซีของคุณ

ดังนั้นในเวลาเพียงหนึ่งชั่วโมงหรือน้อยกว่านั้นจึงเป็นไปได้ที่จะสร้างเงื่อนไขสำหรับการศึกษาและวิเคราะห์สัญญาณไฟฟ้าโดยใช้พีซีที่อยู่กับที่ (แล็ปท็อป)

การสิ้นสุดของแท็บเล็ต

การใช้แผนที่ในตัว

ในการปรับแท็บเล็ตทั่วไปสำหรับการบันทึกออสซิลโลแกรมคุณสามารถใช้วิธีการเชื่อมต่อกับอินเทอร์เฟซเสียงที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ ในกรณีนี้ อาจเกิดปัญหาบางประการได้ เนื่องจากแท็บเล็ตไม่มีอินพุตเชิงเส้นแบบแยกสำหรับไมโครโฟน

ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้ดังนี้:

• คุณต้องนำชุดหูฟังออกจากโทรศัพท์ ซึ่งควรมีไมโครโฟนในตัว
• จากนั้นคุณควรชี้แจงการเดินสาย (pinout) ของขั้วต่ออินพุตบนแท็บเล็ตที่ใช้เชื่อมต่อและเปรียบเทียบกับหน้าสัมผัสที่เกี่ยวข้องบนปลั๊กชุดหูฟัง
• หากตรงกัน คุณสามารถเชื่อมต่อแหล่งสัญญาณแทนไมโครโฟนได้อย่างปลอดภัย โดยใช้สิ่งที่แนบมากับไดโอดและตัวต้านทานที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้
• สุดท้ายสิ่งที่เหลืออยู่คือการติดตั้งโปรแกรมพิเศษบนแท็บเล็ตที่สามารถวิเคราะห์สัญญาณที่อินพุตไมโครโฟนและแสดงกราฟบนหน้าจอ

ข้อดีของวิธีการเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์นี้คือใช้งานง่ายและมีต้นทุนต่ำ ข้อเสียรวมถึงช่วงความถี่ที่วัดได้น้อยรวมถึงการขาดการรับประกันความปลอดภัย 100% สำหรับแท็บเล็ต

ข้อบกพร่องเหล่านี้สามารถแก้ไขได้ด้วยการใช้กล่องรับสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์แบบพิเศษที่เชื่อมต่อผ่านโมดูล Bluetooth หรือผ่านช่องสัญญาณ Wi-Fi

เอกสารแนบแบบโฮมเมดสำหรับโมดูล Bluetooth

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

ข้อมูลเพิ่มเติมระยะการดำเนินการของสิ่งที่แนบมาที่สร้างขึ้นเองนั้นสามารถเข้าถึงได้ถึง 10 เมตร

อย่างไรก็ตามไม่ใช่ทุกคนที่สามารถประกอบอุปกรณ์แปลงดังกล่าวที่บ้านได้ซึ่งจะจำกัดขอบเขตของผู้ใช้อย่างมาก สำหรับใครที่ยังไม่พร้อมที่จะทำ set-top box ของตัวเองก็มีตัวเลือกในการซื้อผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปซึ่งมีขายฟรีมาตั้งแต่ปี 2010

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

ออสซิลโลสโคปรับสัญญาณพร้อมการรับส่งข้อมูลผ่าน Wi-Fi

ตัวเลือกในการส่งข้อมูลดิจิทัลโดยใช้โปรโตคอลนี้ช่วยเพิ่มปริมาณงานของอุปกรณ์ตรวจวัดได้อย่างมาก กล่องแปลงสัญญาณที่ทำงานบนหลักการนี้และจำหน่ายได้อย่างอิสระนั้นไม่ได้ด้อยกว่าในลักษณะเฉพาะของออสซิลโลสโคปแบบคลาสสิกบางตัวอย่าง อย่างไรก็ตาม ต้นทุนของพวกเขายังห่างไกลจากการที่ผู้ใช้ที่มีรายได้เฉลี่ยยอมรับได้

โดยสรุป เราทราบว่าเมื่อคำนึงถึงข้อจำกัดข้างต้นแล้ว ตัวเลือกการเชื่อมต่อ Wi-Fi ยังเหมาะสำหรับผู้ใช้จำนวนจำกัดอีกด้วย สำหรับผู้ที่ตัดสินใจละทิ้งวิธีนี้ เราขอแนะนำให้คุณลองประกอบออสซิลโลสโคปแบบดิจิทัลที่มีคุณสมบัติเหมือนกัน แต่โดยการเชื่อมต่อกับอินพุต USB

ตัวเลือกนี้ยังใช้งานได้ยากมากดังนั้นสำหรับผู้ที่ไม่มั่นใจในความสามารถของตนเองอย่างสมบูรณ์ก็ควรซื้อกล่องรับสัญญาณ USB สำเร็จรูปที่มีจำหน่ายในท้องตลาด

วีดีโอ

ไม่มีความลับใดที่นักวิทยุสมัครเล่นมือใหม่มักไม่มีอุปกรณ์วัดราคาแพงอยู่ในมือเสมอไป ตัวอย่างเช่นออสซิลโลสโคปซึ่งแม้แต่ในตลาดจีนรุ่นที่ถูกที่สุดก็มีราคาประมาณหลายพัน
บางครั้งจำเป็นต้องใช้ออสซิลโลสโคปเพื่อซ่อมแซมวงจรต่างๆ ตรวจสอบความบิดเบี้ยวของเครื่องขยายเสียง ปรับอุปกรณ์เครื่องเสียง ฯลฯ บ่อยครั้งที่ออสซิลโลสโคปความถี่ต่ำใช้ในการวินิจฉัยการทำงานของเซ็นเซอร์ในรถยนต์
ในกรณีนี้ออสซิลโลสโคปธรรมดาที่ทำจากคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลของคุณจะช่วยคุณได้ ไม่ คอมพิวเตอร์ของคุณไม่จำเป็นต้องถอดประกอบและดัดแปลงใดๆ สิ่งที่คุณต้องทำคือประสานคอนโซล - ตัวแบ่ง - และเชื่อมต่อกับพีซีผ่านอินพุตเสียง และเพื่อแสดงสัญญาณให้ติดตั้งซอฟต์แวร์พิเศษ ในเวลาเพียงสองสามสิบนาที คุณจะมีออสซิลโลสโคปเป็นของตัวเอง ซึ่งอาจเหมาะสำหรับการวิเคราะห์สัญญาณ อย่างไรก็ตาม คุณสามารถใช้งานได้ไม่เพียงแต่เดสก์ท็อปพีซี แต่ยังรวมถึงแล็ปท็อปหรือเน็ตบุ๊กด้วย
แน่นอนว่าออสซิลโลสโคปดังกล่าวเทียบไม่ได้กับอุปกรณ์จริงเนื่องจากมีช่วงความถี่น้อย แต่เป็นสิ่งที่มีประโยชน์มากในครัวเรือนในการดูเอาต์พุตของแอมพลิฟายเออร์ระลอกคลื่นต่างๆของแหล่งจ่ายไฟ ฯลฯ

แผนภาพกล่องรับสัญญาณ

ยอมรับว่าวงจรนั้นเรียบง่ายอย่างไม่น่าเชื่อและไม่ต้องใช้เวลาในการประกอบมากนัก นี่คือตัวแบ่ง - ตัว จำกัด ที่จะปกป้องการ์ดเสียงของคอมพิวเตอร์ของคุณจากแรงดันไฟฟ้าที่เป็นอันตรายซึ่งคุณอาจตกลงไปในอินพุตโดยไม่ตั้งใจ ตัวแบ่งอาจเป็น 1, 10 หรือ 100 ตัวต้านทานแบบปรับค่าได้จะปรับความไวของวงจรทั้งหมด กล่องรับสัญญาณเชื่อมต่อกับอินพุตเชิงเส้นของการ์ดเสียงพีซี

การประกอบคอนโซล

คุณสามารถนำกล่องแบตเตอรี่เหมือนที่ฉันทำหรือกล่องพลาสติกอื่นก็ได้

ซอฟต์แวร์

โปรแกรมออสซิลโลสโคปจะแสดงภาพสัญญาณที่ใช้กับอินพุตการ์ดเสียง ฉันจะเสนอสองตัวเลือกให้คุณดาวน์โหลด:
1) ดาวน์โหลดโปรแกรมง่าย ๆ โดยไม่ต้องติดตั้งพร้อมอินเทอร์เฟซภาษารัสเซีย

(ดาวน์โหลด: 7523)

2) และอันที่สองพร้อมการติดตั้งคุณสามารถดาวน์โหลดได้ -

จะใช้แบบไหนก็ขึ้นอยู่กับคุณ รับและติดตั้งทั้งสองอย่างแล้วเลือก
หากคุณติดตั้งไมโครโฟนไว้แล้ว หลังจากติดตั้งและเปิดโปรแกรมแล้ว คุณจะสามารถสังเกตคลื่นเสียงที่เข้าสู่ไมโครโฟนได้ ดังนั้นทุกอย่างเรียบร้อยดี
กล่องรับสัญญาณไม่ต้องใช้ไดรเวอร์ใดๆ อีกต่อไป
เราเชื่อมต่อกล่องรับสัญญาณเข้ากับอินพุตเชิงเส้นหรือไมโครโฟนของการ์ดเสียงและใช้เพื่อการวัดที่ดี

หากคุณไม่เคยมีประสบการณ์ในการทำงานกับออสซิลโลสโคปมาก่อนในชีวิต ฉันขอแนะนำอย่างจริงใจให้คุณทำซ้ำผลิตภัณฑ์โฮมเมดนี้และทำงานกับเครื่องดนตรีเสมือนจริงดังกล่าว ประสบการณ์นี้มีคุณค่าและน่าสนใจมาก

ออสซิลโลสโคปเสมือน เรดิโอมาสเตอร์ช่วยให้คุณศึกษาแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับในช่วงความถี่เสียง: จาก 30..50 Hz ถึง 10..20 KHz ผ่านสองช่องสัญญาณที่มีแอมพลิจูดตั้งแต่หลายมิลลิโวลต์ถึงสิบโวลต์ อุปกรณ์ดังกล่าวมีข้อได้เปรียบเหนือออสซิลโลสโคปจริง: ช่วยให้คุณสามารถกำหนดความกว้างของสัญญาณได้อย่างง่ายดายและจัดเก็บออสซิลโลแกรมในไฟล์กราฟิก ข้อเสียของอุปกรณ์คือการไม่สามารถมองเห็นและวัดส่วนประกอบ DC ของสัญญาณได้

แผงหน้าปัดประกอบด้วยส่วนควบคุมทั่วไปของออสซิลโลสโคปจริง ตลอดจนเครื่องมือการตั้งค่าพิเศษและปุ่มสำหรับทำงานในโหมดจัดเก็บรูปคลื่น องค์ประกอบแผงทั้งหมดมีความคิดเห็นแบบป๊อปอัปและคุณสามารถเข้าใจได้ง่าย ความคิดเห็นในวงเล็บหมายถึงปุ่มที่ทำซ้ำการควบคุมบนหน้าจอ

เราจะเน้นเฉพาะการดำเนินการสอบเทียบ Y (แรงดันไฟฟ้า) เท่านั้น ซึ่งควรทำหลังจากเชื่อมต่อสายเคเบิลที่คุณทำไว้ ใช้สัญญาณของแอมพลิจูดที่ทราบจากแหล่งทั่วไปไปยังอินพุตทั้งสองของอุปกรณ์ (ควรใช้รูปคลื่นไซน์ซอยด์ที่มีความถี่ 500..2000 เฮิรตซ์ และแอมพลิจูดต่ำกว่าขีดจำกัดการออกแบบเล็กน้อย) ป้อนค่าแอมพลิจูดที่ทราบในหน่วยมิลลิโวลต์ กด Enter และออสซิลโลสโคปได้รับการปรับเทียบแล้ว การสอบเทียบเริ่มต้นของโปรแกรมทำได้ด้วยสายเคเบิลบางเส้นที่สอดคล้องกับแผนภาพที่กำหนด

โปรแกรมจะจดจำการตั้งค่าและการตั้งค่าทั้งหมดและเรียกคืนในครั้งถัดไปที่คุณเปิดใช้งาน

ลักษณะของออสซิลโลสโคปส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ของการ์ดเสียงของคอมพิวเตอร์ของคุณ ดังนั้นสำหรับการ์ดรุ่นเก่าซึ่งมีความถี่สุ่มตัวอย่างไม่เกิน 44.1 kHz ช่วงความถี่ของอุปกรณ์จะถูกจำกัดจากด้านบน ใช้สวิตช์อัตราตัวอย่างบนแผงควบคุม ลองใช้การ์ดเสียงของคุณและกำหนดค่าสูงสุดที่เป็นไปได้ เมื่ออยู่ที่ 96 kHz แล้ว สามารถดูสัญญาณสูงสุด 20 kHz ได้อย่างมั่นใจ

ขนาดบิต ADC ตั้งไว้ที่ 16 ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงความแม่นยำสูงพอสมควร

ช่วงแรงดันไฟฟ้าที่วัดโดยออสซิลโลสโคปถูกกำหนดโดยตัวแบ่งตัวต้านทานที่ติดตั้งบนสายเคเบิล (ดูแผนภาพ) เมื่อ R1 = 0 แรงดันไฟฟ้าทั้งหมดจะถูกส่งไปยังอินพุต ADC ของการ์ดเสียง ดังนั้นจึงสามารถรับชมสัญญาณที่มีแอมพลิจูดไม่เกิน 500..600 mV ได้โดยไม่มีความผิดเพี้ยน เมื่อใช้ตัวต้านทานที่มีพิกัดที่ระบุในแผนภาพ จะได้ช่วงแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 25 V ซึ่งโดยปกติจะเพียงพอสำหรับการฝึกสมัครเล่น

หากการ์ดเสียงของคุณไม่มีอินพุตสาย ให้ใช้อินพุตไมโครโฟน แต่คุณจะสูญเสียช่องออสซิลโลสโคปไปหนึ่งช่อง อย่าลืมระบุอินพุตการ์ดเสียงที่เลือกในการตั้งค่า Windows ตั้งค่าการควบคุมระดับเสียงที่สอดคล้องกันไปที่ตำแหน่งสูงสุด และควบคุมความสมดุลไปที่ตำแหน่งที่เป็นกลาง

หากมีคำถามและข้อเสนอแนะ โปรดติดต่อ: [ป้องกันอีเมล]

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

P O P U L A R N O E:

ในการทำงานบนอินเทอร์เน็ตคุณต้องมีโปรแกรม - เบราว์เซอร์

คุณสามารถใช้อินเทอร์เน็ตบนคอมพิวเตอร์ของคุณโดยใช้ Opera มาตรฐานได้ แต่การใช้ Opera Mini บนโทรศัพท์ของคุณจะสะดวกกว่า

โอเปร่ามินิเป็นหนึ่งในเบราว์เซอร์ยอดนิยมของโลกที่ใช้งานได้ดีกับโทรศัพท์เกือบทุกรุ่น

แบ่งปันไปที่:
ทุ่มเทให้กับการเริ่มต้นนักวิทยุสมัครเล่น!

วิธีประกอบอะแดปเตอร์ที่ง่ายที่สุดสำหรับซอฟต์แวร์ออสซิลโลสโคปเสมือน เหมาะสำหรับใช้ในการซ่อมแซมและกำหนดค่าอุปกรณ์เครื่องเสียง

เกี่ยวกับออสซิลโลสโคปเสมือน

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

ดังนั้นฉันจึงตัดสินใจจำกัดตัวเองให้ใช้ออสซิลโลสโคปแบบอะนาล็อก และสร้างไดอะแกรมสำหรับไซต์นั้น ให้ใช้ออสซิลโลสโคปเสมือน

ฉันดาวน์โหลดซอฟต์แวร์ออสซิลโลสโคปหลายตัวจากเครือข่ายและพยายามวัดบางสิ่งบางอย่าง แต่ก็ไม่มีอะไรดีเกิดขึ้นเนื่องจากไม่สามารถปรับเทียบอุปกรณ์ได้หรืออินเทอร์เฟซไม่เหมาะสำหรับภาพหน้าจอ

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

ข้อเสียรวมถึงความไม่มั่นคงในการทำงาน บางครั้งโปรแกรมค้าง (เมื่อหลายกระบวนการทำงานพร้อมกัน) และเพื่อที่จะรีเซ็ตคุณต้องใช้ความช่วยเหลือจาก Task Manager แต่ทั้งหมดนี้ได้รับการชดเชยด้วยอินเทอร์เฟซที่คุ้นเคย ความง่ายในการใช้งาน และฟังก์ชันที่มีประโยชน์มากบางอย่างที่ฉันไม่เคยเห็นในโปรแกรมประเภทนี้อื่น ๆ

ความสนใจ!

ชุดซอฟต์แวร์ AudioTester ประกอบด้วยเครื่องกำเนิดความถี่ต่ำ ฉันไม่แนะนำให้ใช้เพราะมันพยายามจัดการไดรเวอร์การ์ดเสียงเอง ซึ่งอาจส่งผลให้เสียงถูกปิดเมื่อทำงานบน XP หากคุณตัดสินใจที่จะใช้งาน ให้ดูแลจุดคืนค่าหรือการสำรองข้อมูลระบบปฏิบัติการ แต่จะเป็นการดีกว่าถ้าดาวน์โหลดตัวสร้างปกติจาก "วัสดุเพิ่มเติม"

อีกหนึ่งโปรแกรมที่น่าสนใจของออสซิลโลสโคปเสมือน “Avangrad”เขียน O.L. Zapisnykh เพื่อนร่วมชาติของเรา
โปรแกรมนี้ไม่มีตารางการวัดตามปกติ และหน้าจอใหญ่เกินไปสำหรับการถ่ายภาพหน้าจอ แต่มีแอมพลิจูดโวลต์มิเตอร์และมิเตอร์ความถี่ในตัว ซึ่งชดเชยข้อเสียข้างต้นบางส่วน
ส่วนหนึ่งเป็นเพราะที่ระดับสัญญาณต่ำทั้งโวลต์มิเตอร์และมิเตอร์ความถี่เริ่มโกหกมาก
อย่างไรก็ตาม สำหรับนักวิทยุสมัครเล่นมือใหม่ที่ไม่คุ้นเคยกับการรับรู้แผนภาพเป็นโวลต์และมิลลิวินาทีต่อการหาร ออสซิลโลสโคปนี้อาจเหมาะสมทีเดียว คุณสมบัติที่มีประโยชน์อีกประการหนึ่งของออสซิลโลสโคป Avangard คือความสามารถในการสอบเทียบสเกลโวลต์มิเตอร์ในตัวทั้งสองที่มีอยู่อย่างอิสระ

ดังนั้นฉันจะพูดถึงวิธีสร้างออสซิลโลสโคปการวัดโดยใช้โปรแกรม AudioTester และ Avangard แน่นอนว่านอกเหนือจากโปรแกรมเหล่านี้ คุณจะต้องมีการ์ดเสียงราคาประหยัดส่วนใหญ่ในตัวหรือแยกกัน

จริงๆ แล้ว งานทั้งหมดอยู่ที่การสร้างตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้า (ตัวลดทอน) ที่จะครอบคลุมแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้หลากหลาย ฟังก์ชั่นอื่นของอะแดปเตอร์ที่นำเสนอคือการปกป้องอินพุตการ์ดเสียงจากความเสียหายเมื่อไฟฟ้าแรงสูงสัมผัสกับอินพุต

ข้อมูลทางเทคนิคและขอบเขต

เนื่องจากมีตัวเก็บประจุแยกในวงจรอินพุตของการ์ดเสียง ออสซิลโลสโคปจึงสามารถใช้ได้กับ "อินพุตแบบปิด" เท่านั้น นั่นคือเฉพาะส่วนประกอบที่แปรผันของสัญญาณเท่านั้นที่สามารถสังเกตได้บนหน้าจอ อย่างไรก็ตาม ด้วยทักษะบางอย่าง การใช้ออสซิลโลสโคป AudioTester ช่วยให้คุณสามารถวัดระดับของส่วนประกอบ DC ได้ สิ่งนี้มีประโยชน์เช่นเมื่อเวลาในการอ่านมัลติมิเตอร์ไม่อนุญาตให้คุณบันทึกค่าแอมพลิจูดของแรงดันไฟฟ้าบนตัวเก็บประจุที่ชาร์จผ่านตัวต้านทานขนาดใหญ่
ขีดจำกัดล่างของแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้จะถูกจำกัดโดยระดับเสียงและระดับพื้นหลัง และมีค่าประมาณ 1 mV ขีด จำกัด บนถูกจำกัดโดยพารามิเตอร์ของตัวแบ่งเท่านั้นและสามารถเข้าถึงโวลต์ได้หลายร้อยโวลต์
ช่วงความถี่ถูกจำกัดด้วยความสามารถของการ์ดเสียง และสำหรับการ์ดเสียงราคาประหยัดคือ: 0.1Hz... 20kHz สำหรับประเภท "Sound Blaster" คุณภาพสูง ตั้งแต่ 0.1Hz...41kHz (สำหรับสัญญาณคลื่นไซน์) แน่นอนว่าเรากำลังพูดถึงอุปกรณ์ที่ค่อนข้างดั้งเดิม แต่หากไม่มีอุปกรณ์ขั้นสูงกว่านี้ อุปกรณ์นี้ก็อาจทำได้ดี
อุปกรณ์นี้สามารถช่วยในการซ่อมแซมอุปกรณ์เครื่องเสียงหรือใช้เพื่อการศึกษา โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากมีการเสริมด้วยเครื่องกำเนิดความถี่ต่ำเสมือน นอกจากนี้ การใช้ออสซิลโลสโคปเสมือนทำให้ง่ายต่อการบันทึกไดอะแกรมเพื่อแสดงเนื้อหาใดๆ หรือสำหรับโพสต์บนอินเทอร์เน็ต

แผนภาพไฟฟ้าของฮาร์ดแวร์ออสซิลโลสโคป

ภาพวาดแสดงส่วนฮาร์ดแวร์ของออสซิลโลสโคป - "อะแดปเตอร์"
หากต้องการสร้างออสซิลโลสโคปแบบสองแชนเนล คุณจะต้องทำซ้ำวงจรนี้ ช่องที่สองอาจมีประโยชน์สำหรับการเปรียบเทียบสัญญาณสองสัญญาณหรือสำหรับการเชื่อมต่อการซิงโครไนซ์ภายนอก ส่วนหลังมีให้ใน AudioTester
ตัวต้านทาน R1, R2, R3 และ Rin – ตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้า (ตัวลดทอน)
ค่าของตัวต้านทาน R2 และ R3 ขึ้นอยู่กับออสซิลโลสโคปเสมือนที่ใช้หรือตามสเกลที่ใช้อย่างแม่นยำมากขึ้น แต่เนื่องจาก “AudioTester” มีราคาแบ่งเป็นพหุคูณของ 1, 2 และ 5 และ “Avangard” มีโวลต์มิเตอร์ในตัวโดยมีเพียง 2 สเกลเชื่อมต่อกันด้วยอัตราส่วน 1:20 แล้วใช้อะแดปเตอร์ ประกอบตามวงจรข้างต้นไม่ควรทำให้เกิดความไม่สะดวกทั้งสองกรณี
ความต้านทานอินพุตของตัวลดทอนคือประมาณ 1 megohm ในทางที่ดี ค่านี้ควรคงที่ แต่การออกแบบตัวแบ่งจะซับซ้อนมาก
ตัวเก็บประจุ C1, C2 และ C3 จะปรับการตอบสนองแอมพลิจูด-ความถี่ของอะแดปเตอร์ให้เท่ากัน
ซีเนอร์ไดโอด VD1 และ VD2 พร้อมด้วยตัวต้านทาน R1 จะช่วยปกป้องอินพุตเชิงเส้นของการ์ดเสียงจากความเสียหายในกรณีที่เกิดไฟฟ้าแรงสูงโดยไม่ตั้งใจเข้าสู่อินพุตของอะแดปเตอร์เมื่อสวิตช์อยู่ในตำแหน่ง 1:1
ฉันยอมรับว่ารูปแบบที่นำเสนอไม่สวยงาม อย่างไรก็ตาม โซลูชันวงจรนี้ทำให้เป็นวิธีที่ง่ายที่สุดเพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้าที่วัดได้หลากหลายโดยใช้ส่วนประกอบวิทยุเพียงไม่กี่ชิ้น ตัวลดทอนที่สร้างขึ้นตามรูปแบบคลาสสิกจะต้องใช้ตัวต้านทานที่มีเมกะโอห์มสูง และอิมพีแดนซ์อินพุตของตัวลดทอนจะเปลี่ยนไปอย่างมากเมื่อมีการเปลี่ยนช่วง ซึ่งจะจำกัดการใช้สายเคเบิลออสซิลโลสโคปมาตรฐานที่ออกแบบมาสำหรับอิมพีแดนซ์อินพุตที่ 1 mOhm

การป้องกันจาก "คนโง่"

เพื่อป้องกันอินพุตเชิงเส้นของการ์ดเสียงจากไฟฟ้าแรงสูงโดยไม่ตั้งใจ จึงมีการติดตั้งซีเนอร์ไดโอด VD1 และ VD2 ขนานกับอินพุต

ตัวต้านทาน R1 จำกัดกระแสของซีเนอร์ไดโอดไว้ที่ 1 mA โดยมีแรงดันไฟฟ้า 1,000 โวลต์ที่อินพุต 1:1
หากคุณตั้งใจจะใช้ออสซิลโลสโคปในการวัดแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 1,000 โวลต์ในฐานะตัวต้านทาน R1 คุณสามารถติดตั้งตัวต้านทาน MLT-2 (สองวัตต์) หรือตัวต้านทาน MLT-1 (หนึ่งวัตต์) สองตัวในอนุกรมได้เนื่องจากตัวต้านทานไม่แตกต่างกัน อยู่ในกำลังเท่านั้น แต่ยังเป็นไปตามแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่อนุญาตด้วย
ตัวเก็บประจุ C1 ต้องมีแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่อนุญาตที่ 1,000 โวลต์

ชี้แจงเล็กน้อยข้างต้น บางครั้งคุณต้องการดูองค์ประกอบที่แปรผันซึ่งมีแอมพลิจูดที่ค่อนข้างเล็ก แต่ก็มีองค์ประกอบคงที่ขนาดใหญ่อยู่ด้วย ในกรณีเช่นนี้ คุณต้องจำไว้ว่าบนหน้าจอของออสซิลโลสโคปที่มีอินพุตปิด คุณจะเห็นเฉพาะส่วนประกอบแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับเท่านั้น
รูปภาพแสดงให้เห็นว่าส่วนประกอบคงที่ 1,000 โวลต์และการแกว่งของส่วนประกอบแปรผัน 500 โวลต์ แรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่ใช้กับอินพุตจะเป็น 1,500 โวลต์ แม้ว่าบนหน้าจอออสซิลโลสโคปเราจะเห็นเฉพาะคลื่นไซน์ที่มีแอมพลิจูด 500 โวลต์

จะวัดความต้านทานเอาท์พุตของไลน์เอาท์พุตได้อย่างไร?

คุณสามารถข้ามย่อหน้านี้ได้ ออกแบบมาสำหรับผู้ชื่นชอบรายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ
อิมพีแดนซ์เอาต์พุต (อิมพีแดนซ์เอาต์พุต) ของเอาต์พุตสายที่ออกแบบมาเพื่อเชื่อมต่อโทรศัพท์ (หูฟัง) ต่ำเกินไปที่จะส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อความแม่นยำของการวัดที่เราจะดำเนินการในย่อหน้าถัดไป
เหตุใดจึงต้องวัดความต้านทานเอาต์พุต?
เนื่องจากเราจะใช้เครื่องกำเนิดสัญญาณความถี่ต่ำเสมือนเพื่อปรับเทียบออสซิลโลสโคป ความต้านทานเอาต์พุตของมันจะเท่ากับความต้านทานเอาต์พุตของ Line Out ของการ์ดเสียง
การตรวจสอบให้แน่ใจว่าอิมพีแดนซ์เอาต์พุตต่ำ เราสามารถป้องกันข้อผิดพลาดรวมได้เมื่อทำการวัดอิมพีแดนซ์อินพุต แม้ว่าภายใต้สถานการณ์ที่เลวร้ายที่สุด ข้อผิดพลาดนี้ไม่น่าจะเกิน 3... 5% จริงๆ แล้ว นี่ยังน้อยกว่าข้อผิดพลาดในการวัดที่เป็นไปได้ด้วยซ้ำ แต่เป็นที่รู้กันว่าข้อผิดพลาดมักมีนิสัย "หมดลง"
เมื่อใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อซ่อมแซมและปรับแต่งเครื่องเสียงขอแนะนำให้ทราบความต้านทานภายในด้วย สิ่งนี้มีประโยชน์ เช่น เมื่อวัด ESR (ความต้านทานอนุกรมที่เทียบเท่า) หรือเพียงแค่ค่ารีแอกแตนซ์ของตัวเก็บประจุ
ด้วยการวัดนี้ ฉันจึงสามารถระบุเอาต์พุตอิมพีแดนซ์ต่ำสุดในการ์ดเสียงของฉันได้

หากการ์ดเสียงมีแจ็คเอาต์พุตเพียงช่องเดียว ทุกอย่างก็ชัดเจน เป็นทั้งเอาต์พุตสายและเอาต์พุตสำหรับโทรศัพท์ (หูฟัง) ความต้านทานของมันมักจะน้อยและไม่จำเป็นต้องวัด นี่คือเอาต์พุตเสียงที่ใช้ในแล็ปท็อป

เมื่อมีซ็อกเก็ตมากถึงหกช่องและอีกสองสามช่องที่แผงด้านหน้าของยูนิตระบบ และสามารถกำหนดฟังก์ชันเฉพาะให้กับแต่ละซ็อกเก็ตได้ ดังนั้นอิมพีแดนซ์เอาต์พุตของซ็อกเก็ตอาจแตกต่างกันอย่างมาก
โดยทั่วไปแล้ว อิมพีแดนซ์ต่ำสุดจะสอดคล้องกับแจ็คสีเขียวอ่อน ซึ่งตามค่าเริ่มต้นคือเอาต์พุตไลน์

ตัวอย่างการวัดความต้านทานของเอาต์พุตการ์ดเสียงต่างๆ ที่ตั้งค่าเป็นโหมด "โทรศัพท์" และ "สัญญาณออก"

ดังที่เห็นได้จากสูตร ค่าสัมบูรณ์ของแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ไม่มีบทบาท ดังนั้น การวัดเหล่านี้จึงสามารถทำได้นานก่อนที่จะทำการสอบเทียบออสซิลโลสโคป
ตัวอย่างการคำนวณ
R1 = 30 โอห์ม
U1 = 6 ดิวิชั่น
U2 = 7 ดิวิชั่น
Rx = 30(7 – 6) / 6 = 5 (โอห์ม)

จะวัดความต้านทานอินพุตของอินพุตเชิงเส้นได้อย่างไร?

ในการคำนวณค่าลดทอนสำหรับอินพุตเชิงเส้นของการ์ดเสียง คุณจำเป็นต้องทราบความต้านทานอินพุตของอินพุตเชิงเส้น น่าเสียดายที่เป็นไปไม่ได้ที่จะวัดความต้านทานอินพุตโดยใช้มัลติมิเตอร์แบบธรรมดา นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่ามีตัวเก็บประจุแยกในวงจรอินพุตของการ์ดเสียง
อิมพีแดนซ์อินพุตของการ์ดเสียงต่างๆ อาจแตกต่างกันอย่างมาก ดังนั้นการวัดนี้ยังคงต้องทำต่อไป
ในการวัดความต้านทานอินพุตของการ์ดเสียงโดยใช้กระแสสลับ คุณจะต้องใช้สัญญาณไซน์ซอยด์ที่มีความถี่ 50 Hz กับอินพุตผ่านตัวต้านทานบัลลาสต์ (เพิ่มเติม) และคำนวณความต้านทานโดยใช้สูตรที่กำหนด
สัญญาณไซน์สามารถสร้างขึ้นได้ในซอฟต์แวร์เครื่องกำเนิดความถี่ต่ำ ซึ่งมีลิงก์อยู่ใน "วัสดุเพิ่มเติม" ค่าแอมพลิจูดสามารถวัดได้โดยใช้ซอฟต์แวร์ออสซิลโลสโคป

รูปภาพแสดงแผนภาพการเชื่อมต่อ
ต้องวัดแรงดันไฟฟ้า U1 และ U2 ด้วยออสซิลโลสโคปเสมือนในตำแหน่งที่สอดคล้องกันของสวิตช์ SA ไม่จำเป็นต้องทราบค่าแรงดันไฟฟ้าสัมบูรณ์ ดังนั้นการคำนวณจึงใช้ได้จนกว่าอุปกรณ์จะได้รับการสอบเทียบ

ตัวอย่างการคำนวณ
R1 = 50kโอห์ม
U1 = 100
U2 = 540
Rx = 50 * 100 / (540 – 100) กลับไปยัง 11.4 (kOhm)

ต่อไปนี้เป็นผลลัพธ์ของการวัดอิมพีแดนซ์ของอินพุตสายต่างๆ
อย่างที่คุณเห็นความต้านทานอินพุตแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญและในกรณีหนึ่งเกือบจะเป็นลำดับความสำคัญ

แอมพลิจูดสูงสุดของแรงดันไฟฟ้าอินพุตการ์ดเสียงที่ระดับการบันทึกสูงสุดคือประมาณ 250 mV ตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าหรือที่เรียกกันว่าตัวลดทอนช่วยให้คุณสามารถขยายช่วงแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ของออสซิลโลสโคป
ตัวลดทอนสามารถสร้างขึ้นได้โดยใช้วงจรที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับค่าสัมประสิทธิ์การหารและความต้านทานอินพุตที่ต้องการ

นี่คือหนึ่งในตัวเลือกตัวแบ่งที่ให้คุณสร้างความต้านทานอินพุตเป็นทวีคูณของสิบได้ ขอบคุณตัวต้านทาน Rext เพิ่มเติม คุณสามารถปรับความต้านทานของแขนท่อนล่างของตัวแบ่งให้เป็นค่ากลมได้ เช่น 100 kOhm ข้อเสียของวงจรนี้คือความไวของออสซิลโลสโคปจะขึ้นอยู่กับอิมพีแดนซ์อินพุตของการ์ดเสียงมากเกินไป
ดังนั้นหากอิมพีแดนซ์อินพุตคือ 10 kOhm อัตราส่วนการแบ่งตัวของตัวหารจะเพิ่มขึ้นสิบเท่า ไม่แนะนำให้ลดตัวต้านทานของต้นแขนของตัวแบ่งเนื่องจากจะกำหนดความต้านทานอินพุตของอุปกรณ์และเป็นองค์ประกอบหลักในการปกป้องอุปกรณ์จากไฟฟ้าแรงสูง

ดังนั้น ฉันขอแนะนำให้คุณคำนวณตัวแบ่งด้วยตัวเองโดยพิจารณาจากความต้านทานอินพุตของการ์ดเสียงของคุณ
ไม่มีข้อผิดพลาดในภาพ ตัวแบ่งเริ่มแบ่งแรงดันไฟฟ้าขาเข้าแล้วเมื่อมาตราส่วนเป็น 1:1 แน่นอนว่าการคำนวณจะต้องดำเนินการตามอัตราส่วนที่แท้จริงของแขนของตัวแบ่ง
ในความคิดของฉันนี่เป็นวงจรแบ่งที่ง่ายที่สุดและในเวลาเดียวกันก็เป็นสากลที่สุด

เมื่อใช้สูตรที่นำเสนอ คุณสามารถคำนวณค่าลดทอนของอะแดปเตอร์ได้หากคุณเห็นด้วยกับวงจรที่เสนอ

ตัวอย่างการคำนวณตัวหาร
ค่าเริ่มต้น
R1 – 1,007 kOhm (ผลลัพธ์จากการวัดตัวต้านทาน 1 mOhm)
ริน. – 50 kOhm (ฉันเลือกอินพุตอิมพีแดนซ์ที่สูงกว่าของสองตัวที่มีอยู่บนแผงด้านหน้าของยูนิตระบบ)

การคำนวณตัวแบ่งในตำแหน่งสวิตช์ 1:20
ขั้นแรกโดยใช้สูตร (1) เราคำนวณค่าสัมประสิทธิ์การหารของตัวหารซึ่งกำหนดโดยตัวต้านทาน R1 และ Rin
1007 + 50/ 50 = 21.14 (เท่า)
ซึ่งหมายความว่าอัตราส่วนการแบ่งรวมในตำแหน่งสวิตช์ 1:20 ควรเป็น:
21.14*20 = 422.8 (เท่า)
เราคำนวณค่าตัวต้านทานสำหรับตัวแบ่ง
1007*50 / 50*422.8 –50 –1007 กลับไปยัง 2.507 (กิโลโอห์ม)
การคำนวณตัวแบ่งในตำแหน่งสวิตช์ 1:100
เรากำหนดอัตราส่วนการแบ่งโดยรวมที่ตำแหน่งสวิตช์ 1:100
20.14*100 = 2557 (เท่า)
เราคำนวณค่าตัวต้านทานสำหรับตัวแบ่ง
1007*50 / 50*2014 –50 –1007 กลับไปยัง 0.505 (กิโลโอห์ม)
หากคุณกำลังจะใช้เฉพาะออสซิลโลสโคป Avangard และเฉพาะในช่วง 1:1 และ 1:20 เท่านั้น ความแม่นยำในการเลือกตัวต้านทานอาจต่ำ เนื่องจากสามารถปรับเทียบ Avangard ได้อย่างอิสระในแต่ละช่วงจากสองช่วงที่มีอยู่ ในกรณีอื่นๆ คุณจะต้องเลือกตัวต้านทานที่มีความแม่นยำสูงสุด วิธีการทำเช่นนี้เขียนไว้ในย่อหน้าถัดไป

หากคุณสงสัยในความแม่นยำของเครื่องทดสอบ คุณสามารถปรับตัวต้านทานให้มีความแม่นยำสูงสุดได้โดยการเปรียบเทียบค่าที่อ่านได้ของโอห์มมิเตอร์
เมื่อต้องการทำเช่นนี้ แทนที่จะติดตั้งตัวต้านทานถาวร R2 ตัวต้านทานการปรับค่า R* จะถูกติดตั้งชั่วคราว ความต้านทานของตัวต้านทานทริมเมอร์จะถูกเลือกเพื่อให้ได้ค่าความผิดพลาดขั้นต่ำในช่วงการแบ่งที่สอดคล้องกัน
จากนั้นวัดความต้านทานของตัวต้านทานการตัดแต่งและตัวต้านทานคงที่จะถูกปรับเป็นความต้านทานที่วัดโดยโอห์มมิเตอร์แล้ว เนื่องจากตัวต้านทานทั้งสองวัดด้วยอุปกรณ์เดียวกัน ข้อผิดพลาดของโอห์มมิเตอร์จึงไม่ส่งผลต่อความแม่นยำในการวัด

และนี่คือสูตรสองสามสูตรในการคำนวณตัวหารแบบคลาสสิก ตัวแบ่งแบบคลาสสิกอาจมีประโยชน์เมื่อจำเป็นต้องมีความต้านทานอินพุตสูงของอุปกรณ์ (mOhm/V) แต่คุณไม่ต้องการใช้หัวแบ่งเพิ่มเติม

จะเลือกหรือปรับตัวต้านทานตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าได้อย่างไร?

เนื่องจากนักวิทยุสมัครเล่นมักประสบปัญหาในการหาตัวต้านทานที่มีความแม่นยำ ฉันจะพูดถึงวิธีที่คุณสามารถปรับตัวต้านทานทั่วไปสำหรับการใช้งานที่หลากหลายด้วยความแม่นยำสูงได้

การใช้ตัวต้านทานแบบทริม

อย่างที่คุณเห็นแขนแต่ละข้างของตัวแบ่งประกอบด้วยตัวต้านทานสองตัว - ตัวคงที่และตัวกันจอน
ข้อเสีย: ยุ่งยาก ความแม่นยำถูกจำกัดด้วยความแม่นยำที่มีอยู่ของเครื่องมือวัดเท่านั้น

ที่จะดำเนินต่อไป

หมวด: [เทคโนโลยีการวัด]
บันทึกบทความไปที่:

ออสซิลโลสโคปเป็นหนึ่งในเครื่องมือสำคัญในห้องปฏิบัติการวิศวกรรมวิทยุสำหรับใช้ในอุตสาหกรรม เช่นเดียวกับในห้องปฏิบัติการวิทยุทั่วไป การใช้อุปกรณ์ดังกล่าวทำให้สามารถระบุข้อผิดพลาดในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ได้ตลอดจนแก้ไขข้อบกพร่องในการทำงานเมื่อออกแบบอุปกรณ์ใหม่ อย่างไรก็ตามราคาของอุปกรณ์ประเภทนี้สูงมากและไม่ใช่ว่านักวิทยุสมัครเล่นทุกคนจะซื้อของแบบนี้ได้ บทความนี้เกี่ยวข้องกับคำถามเกี่ยวกับวิธีการทำ มีหลายวิธีในการสร้างอุปกรณ์ดังกล่าว แต่พื้นฐานก็เหมือนกันทุกที่: การ์ดเสียงของพีซีทำหน้าที่เป็นบอร์ดที่จะรับพัลส์และมีอะแดปเตอร์พิเศษติดอยู่ มัน. มันทำหน้าที่จับคู่ระดับของสัญญาณที่วัดได้และอินพุตของการ์ดเสียงของคอมพิวเตอร์

ออสซิลโลสโคปบนคอมพิวเตอร์: ซอฟต์แวร์

หนึ่งในองค์ประกอบหลักของอุปกรณ์ดังกล่าวคือโปรแกรมที่แสดงภาพพัลส์ที่วัดได้บนจอภาพ มีซอฟต์แวร์ดังกล่าวให้เลือกมากมาย แต่ยูทิลิตี้บางตัวอาจไม่เสถียร โปรแกรมออสซิลโลสโคป Osci จากชุด AudioTester ได้รับความนิยมเป็นพิเศษในหมู่นักวิทยุสมัครเล่น มีอินเทอร์เฟซที่ดูคล้ายกับอุปกรณ์อะนาล็อกมาตรฐาน มีตารางบนหน้าจอที่ให้คุณวัดระยะเวลาและความกว้างของสัญญาณได้ ใช้งานง่ายและมีฟังก์ชันเพิ่มเติมมากมายที่โปรแกรมประเภทนี้ไม่มี แต่นักวิทยุสมัครเล่นทุกคนจะสามารถเลือกซอฟต์แวร์ที่เขาชอบที่สุดในการทำงานได้

ข้อมูลทางเทคนิค

ดังนั้น ในการสร้างออสซิลโลสโคปจากคอมพิวเตอร์ คุณจะต้องประกอบตัวลดทอนแบบพิเศษ (ตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้า) ที่สามารถครอบคลุมช่วงแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้กว้างที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ฟังก์ชั่นที่สองของอะแดปเตอร์ดังกล่าวคือการปกป้องพอร์ตอินพุตของการ์ดเสียงจากความเสียหายที่อาจเกิดจากระดับไฟฟ้าแรงสูง สำหรับการ์ดเสียงส่วนใหญ่ แรงดันไฟฟ้าอินพุตจะถูกจำกัดไว้ที่ 1-2 โวลต์ ออสซิลโลสโคปจากคอมพิวเตอร์ถูกจำกัดโดยความสามารถของการ์ดเสียง สำหรับการ์ดราคาประหยัดจะมีช่วงตั้งแต่ 0.1Hz ถึง 20kHz (สัญญาณไซน์) ขีดจำกัดแรงดันไฟฟ้าล่างที่สามารถวัดได้นั้นถูกจำกัดโดยระดับพื้นหลังและสัญญาณรบกวน และคือ 1 mV และขีดจำกัดบนนั้นถูกจำกัดโดยพารามิเตอร์ของอะแดปเตอร์ และอาจมีได้หลายร้อยโวลต์

อุปกรณ์แบ่งแรงดันไฟฟ้า

ออสซิลโลสโคปจากคอมพิวเตอร์มีวงจรไฟฟ้าที่เรียบง่ายมาก ประกอบด้วยไดโอดซีเนอร์เพียงสองตัว และอีกสามตัวขึ้นอยู่กับสเกลออสซิลโลสโคปเสมือนที่ใช้ ตัวแบ่งนี้ออกแบบมาสำหรับเครื่องชั่งที่แตกต่างกัน 3 ระดับ โดยมีอัตราส่วน 1:1, 1:20 และ 1:100 ดังนั้นอุปกรณ์จะมีอินพุตสามช่องซึ่งแต่ละช่องเชื่อมต่อกับตัวต้านทาน ความต้านทานที่กำหนดของตัวต้านทานอินพุตโดยตรงคือ 1 MΩ สายทั่วไปเชื่อมต่อผ่านการเชื่อมต่อแบบย้อนกลับของซีเนอร์ไดโอดสองตัว ได้รับการออกแบบมาเพื่อปกป้องการ์ดเสียงจากแรงดันไฟฟ้าเกินเมื่อสวิตช์อยู่ในตำแหน่ง "อินพุตโดยตรง" ตัวเก็บประจุสามารถเชื่อมต่อแบบขนานกับตัวต้านทานได้ โดยจะทำให้ส่วนประกอบความถี่แอมพลิจูดของอุปกรณ์เท่ากัน

บทสรุป

ออสซิลโลสโคปของคอมพิวเตอร์เครื่องนี้ไม่หรูหรา แต่การออกแบบวงจรที่เรียบง่ายจะช่วยให้คุณได้รับแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้หลากหลาย อุปกรณ์ดังกล่าวจะช่วยในการซ่อมเครื่องเสียงหรือสามารถใช้เป็นอุปกรณ์วัดการฝึกได้