Простой осциллограф схема: Простой USB-осциллограф

Простой самодельный любительский осциллограф

Осциллограф, в полном смысле слова, можно назвать глазами радиолюбителя. Он позволяет именно посмотреть и оценить зрительно все процессы, происходящие в электронном устройстве.

Но, так сложилось, что из доступных приборов промышленность (как отечественная, так и зарубежная) может предложить радиолюбителю (или самодеятельному радиомастеру) только широкий выбор цифровых мультиметров. В то время, как доступных осциллографов в продаже практически не бывает.

Это при том, что, даже в годы «развитого социализма”, когда любое электронное устройство было в «черном списке”диффицита, в продаже периодически появлялись относительно доступные осциллографы, такие как ОМЛ-2, Н-313, ЛО-70, «Школьник». Вот и приходится радиолюбителям приобретать либо очень старую списанную технику, либо «жить на ощупь». Но можно сделать осциллограф и самостоятельно. Однако, прежде всего нужно «достать» самый главный его элемент — электронно-лучевую трубку со статическим отклонением лучей.

В описываемом в данной статье осциллографе применяется трубка 5Л038И, эта трубка круглая, диаметр её экрана 50 мм. Но, в принципе, в данном приборе можно использовать и многие другие трубки, такие как 16ЛОЗИ, 7Л055И, 6Л014И, 7Л01М, 8Л029И.

Разница только в режимах работы трубки, — некоторым требуется подача дополнительного ускоряющего напряжения около +1500V на конус (как высоковольтное напряжение на конус кинескопа телевизора), другие требуют более высокого отрицательного напряжения на модуляторе (до -2000V). В принципе, все это разрешимо, -нужно по справочникам найти данные имеющейся трубки, сравнить их с 5Л038И и сделать необходимые доработки в схеме прибора.

Принципиальная схема

Принципиальная схема осциллографа показана на рисунке. Это низкочастотный импульсный осциллограф, который позволяет исследовать сигналы частотой от постоянного тока до 100 кГц. Его удобно использовать при налаживании цифровых схем и низкочастотных усилителей, генераторов, других устройств.

Усилители вертикального и горизонтального отклонения выполнены по дифференциальным схемам на высоковольтных транзисторах VT8-VT11. При помощи переменного резистора R22 можно регулировать балансировку каскада вертикального отклонения и, таким образом, перемещать нулевую линию по вертикали (например, при исследовании цифровых схем удобнее если нулевая линия внизу экрана, а на переменном токе — посредине, при исследовании отрицательных напряжений -вверху экрана).

Резистор R28 выполняет аналогичную функцию, но для каскада горизонтального отклонения. С его помощью можно пододвинуть осциллограмму по горизонтали так, чтобы она удобнее расположилась на масштабной сетке. К стати, о масштабной сетке — она имеет шесть клеток по вертикали и шесть по горизонтали.

Исследуемый сигнал подается на разъем Х1. При разомкнутом S1 прибор показывает только переменное напряжение, — без постоянных составляющих (сигнал поступает на вход усилителя А1 через разделительный конденсатор С1).

Если S1 замкнуть -прибор переходит в импульсный режим, -значит он может показывать постоянное напряжение и цифровые импульсы, а переменное напряжение будет видно с постоянной составляющей. Входной сигнал поступает на нормирующий каскад на ОУ А1. На его прямой вход сигнал поступает через не калиброванный делитель R1-R5, а необходимый коэффициент передачи точно устанавливается в процессе налаживания прибора при помощи подстроечных резисторов R8-R11 работающих в цепи ООС А1 и определяющих его коэффициент усиления. Резистором R16 можно плавно регулировать уровень сигнала, поступающий на усилитель вертикального отклонения.

Положения переключателя S2 переключающего чувствительность осциллографа, обозначены в величинах напряжения на одно деление сетки экрана («V / дел.»). Число положений S2 можно увеличить, введя более чувствительные положения или более высоковольтные.

Генератор горизонтальной развертки вырабатывает линейно нарастающее напряжение. Он выполнен на транзисторах VT1-VT7 и цифровой микросхеме К155ЛАЗ Период развертки может быть установлен фиксировано десятью положениями от 10цS/дел. до 10 mS/дел.

Рис. 1. Принципиальная схема самодельного любительского осциллографа.

Всего делений по горизонтали, как уже отмечалось, шесть. Возможна плавная подстройка периода развертки при помощи переменных резисторов R13 и R15.

Период развертки (при максимальном положении сопротивлений R13 и R15) устанавливается пятью позициями при помощи переключателя S4. Переключателем S3 можно период увеличить в 10 раз (х10). Линейно нарастающее напряжение (ЛНН) формируется RС-цепью состоящей из сопротивления R12-R15 и емкости С6-С10. Высокая линейность обеспечивается тем, что конденсаторы заряжаются от генератора тока на транзисторе VT1.

Величина этого тока определяется резисторами R12-R15. Полученное ЛНН через буферный каскад на транзисторах VT2 и VTЗ поступает на усилитель горизонтального отклонения на VT10 и VT11. Амплитуда ЛНН примерно равна 4V, при необходимости (если горизонтальная линия не разворачивается на всю ширину экрана) его можно увеличить подбором сопротивлений резисторов R32, R31, R36, R38.

ЛНН поступает, так же, на одновибратор, выполненный на транзисторе VT5 и RS-триггере на элементах D1.1 и D1.2. Порог срабатывания одновибратора (величина амплитуды ЛНН) зависит от соотношения сопротивлений резисторов R36 и R38, а также, от R32 и R31. Как только ЛНН достигает этого порога одновибратор вырабатывает импульс, поступающий на базы транзисторных ключей на VT4 и VT12.

Открывание транзистора VT4 приводит к разрядке конденсатора (С6-С10), что приводит к началу новой зарядки и формирования нового периода ЛНН. Открывание VT12 приводит к формированию цепью R54-С20 импульса гашения обратного хода луча.

Синхронизация развертки осуществляется входным сигналом, для этого служит каскад на транзисторе VT6, на базу которого поступает сигнал с выхода нормирующего усилителя А1. Триггер Шмитта на элементах D1.3 и D1.4 создает четкий прямоугольный импульс из входного сигнала произвольной формы. Эти импульсы поступают на выпрямитель на VD2 и VDЗ и на С18 возникает напряжение, открывающее транзистор VT7. На вывод 4 D1.2 поступает уровень логической единицы.

При работе в автоколебательном режиме (когда нет переменного входного сигнала) продолжительность импульса, формируемого одновибратором на VT5 и D1.1-D1.2 определяется емкостью конденсатора С11-С15 (и сопротивлением R35). В режиме синхронизации запуск каждого периода развертки происходит по спаду импульса на выходе триггера Шмитта D1.3-D1.4, при помощи короткого отрицательного импульса, сформированного цепью С17-R44, сбрасывающего RS-триггер D1.1-D1.2 и запускающего развертку.

Такая схема синхронизации отличается повышенной стабильностью, поэтому в данном осциллографе нет привычной ручки “уровень синхронизации», при помощи которой на многих других осциллографах нужно “ловить» эпюру. Если необходимо, можно внутреннюю синхронизацию отключить выключателем S6. Тогда эпюру нужно будет «ловить» одним из переменных резисторов (415 или R13 (в зависимости от положения S3).

Переменный резистор R48 служит для фокусировки изображения (так чтобы линия была наиболее тонкой), а R49 для регулировки яркости изображения.

Для обеспечения нормальной яркости свечения трубки 5ЛО38И необходимо чтобы напряжение между её первой сеткой (вывод 7) и катодом было около 400-450 V. Для получения этого напряжения служит делитель на резисторах R46-R47. В процессе налаживания осциллографа нужно выбрать сопротивление R47, при котором будет хорошая яркость и фокусировка. Можно R47, с этой целью, заменить последовательно включенными постоянным резистором на 1 М и переменным на 3 М.

Питается осциллограф от сети 220У через самодельный трансформатор Т1. Обмотка 4 вырабатывает переменное напряжение 6,3V для питания нити накала электроннолучевой трубки.

Обмотка 5 выполнена с отводом, — она служит для формирования двуполярного напряжения ±15V, которое стабилизировано параметрическими стабилизаторами на VT13 и VT4 и однополярного напряжения +5/, стабилизированного интегральным стабилизатором А2. Обмотки 2 и 3 служит для получения нестабилизированных напряжений +200V и -300V необходимых для питания электронно-лучевой трубки.

Детали осциллографа

Функционально схема осциллографа выложена на четыре печатные платы, — входной нормирующий усилитель, усилители отклонения, схема горизонтальной развертки, выпрямители и стабилизаторы питания. Очень много деталей сделано навесным способом на выводах деталей, установленных в корпусе прибора. Все конденсаторы С6-С15, резисторы R1-R4, R8-R11 смонтированы непосредственно на контактных лепестках галетных переключателей S2 и S4.

На схеме указаны емкости С6-С15, которые должны быть теоретически, и их нужно набирать из нескольких конденсаторов, включенных параллельно. Например, емкость 0,025 мкФ получена параллельным включением 0,022 мкФ и 3000 пФ, а емкость 5000 пФ — параллельным включением 4700пф и 300 пф. Более того, в процессе налаживания, — установки требуемого периода развертки, может потребоваться подгонка этих емкостей (особенно, если используете конденсаторы с большим разбросом емкости).

В схеме много подстроечных резисторов, их тип может быть любым, например, СПЗ, СП4, РП-1 и т.д. Для получения хорошей точности прибора резисторы R8-R11 желательно использовать многооборотные.

Устаревшие диоды Д223 можно заменить другими импульсными, например, КД522. Транзисторы КТ315 и КТ342 можно заменить на КТ3102. Операционный усилитель КР140УД608 заменим любым другим ОУ широкого применения. Диоды КД209 можно заменить любыми другими выпрямительными диодами, рассчитанными на напряжение согласно схеме, и ток не ниже 0,ЗА. Стабилитроны КС515 можно заменить другими на напряжение 15V или набрать из двух-трех стабилитронов на более низкое напряжение стабилизации.

Для транзисторов VT13 и VT14, а так же, для А2 требуются небольшие радиаторы в виде металлических пластин размерами, примерно, 3×5 см. Стабилизатор А2 можно просто привинтить к металлическому шасси прибора, соединенному с общим минусом питания.

Трансформатор питания выполнен на основе трансформатора с сердечником типоразмера Ш14Х30. Можно использовать и другой сердечник близких размеров, например, ШЛ20х25. Обмотка 1 содержит 1100 витков провода ПЭВ 0,12, обмотка 3 -1400 витков провода ПЭВ 0,06, обмотка 2 -850 витков провода ПЭВ 0,09, обмотка 4 -33 витка провода ПЭВ 0,47, обмотка 5 — 60+ 60 витков провода ПЭВ 0,31.

Можно использовать готовый трансформатор, его мощность должна быть не менее 25 Вт. Он должен, при включении в сеть 220/ выдавать вторичные переменные напряжения 6,3V (обмотка 4) при токе до 0,5 А, 18-25 V и 8-15V при токе до 0,3 А (обмотка 5), 160 V (обмотка 2), 260V (обмотка 3).

Накальная обмотка должна быть изолирована от других и не связана с другими цепями прибора кроме нити накала электронно-лучевой трубки. Можно использовать систему питания из нескольких маломощных трансформаторов. Что касается выбора электронно-лучевой трубке, — об этом сказано в начале статьи.

Корпус должен быть металлическим. Авторский вариант прибора не отличается миниатюрностью, в основном из-за выполнения печатных плат с расположением деталей близким к их взаимному расположению на схеме, а также, из-за использования крупных старых галетных переключателей S2 и S4, больших старых тумблеров и переменных резисторов.

Но, используя малогабаритные детали и плотный монтаж можно получить очень компактное устройство. Еще более компактным получится осциллограф, если вместо источника питания на низкочастотном силовом трансформаторе применить импульсную схему питания. В этом случае, даже можно сделать так, чтобы прибор можно было питать и от источника постоянного тока, например, аккумулятора напряжением 12V.

Налаживание

Перед налаживанием усилителей отклонения нужно резисторы Г423 и 1429 установить в такое положение, в котором на движках этих резисторов будет по (-11-13V). Затем, установив R22 и R28 в средние положения добиваются подстрочными резисторами R20-R21 и R26-R27 необходимого положения линии (в середине экрана) и чувствительности усилителей (на весь экран при входном постоянном напряжении около 3,5V). При необходимости немного подстраивают R23 и R29. Резисторы R8-R11 подстраивают при крайне верхнем (по схеме) положении R16.

Резисторы R13 и R15 устанавливают в крайне нижнее (по схеме) положение и в таком состоянии подбирают емкости конденсаторов С6-С10. Но сначала попробуйте подобрать R14 и R12 (можно заменить их подстроечными) так, чтобы период развертки на большинстве положений S4 был как можно ближе требуемому , а затем уже можно переходить к подбору конденсаторов. Конденсаторы С11-С15 должны быть такими же как, соответственно, С6-С10.

Каравкин В. Рк2005, 1.

Радиосхемы. — Простейший осциллограф своими руками

материалы в категории

Простейший осциллограф своими руками

Нет нужды рассказывать о том что осциллограф это чрезвычайно полезный прибор радиолюбителя. Но вот только цена у них довольно высокая и начинающему радиолюбителю приобрести полноценный осциллограф не всегда «по карману»…

Нот если у вас вдруг «завалялась» осциллографическая трубка, то можно изготовить простенький осциллографический пробник и самостоятельно. Конечно точности измерений от такого самодельного осциллографа не будет, но просмотреть общую форму сигнала вполне возможно.

Все, что потребуется — это подача необходимых напряжений на соответствующие выводы трубки. При отсутствии схемы включения и поясняющих надписей на трубке осциллографа можно визуально определить (заглядывая внутрь), какие выводы на корпусе трубки соответствуют электродам отклонения и ускорения.
У автора была в наличии трубка 7 см модели неизвестного производителя. После определения, какие штыри соответствуют нагревателю, катоду, сеткам, пластинам отклонения и аноду можно собирать цепи вокруг трубки. На рисунке показана возможная схема подключения трубки осциллографа.


К одной из Y пластин вертикального отклонения простейшего осциллографа через конденсатор С2 подается входное напряжение. На X пластины горизонтального отклонения подается сигнал временной развертки от генератора неоновой лампы и с цепью регулятора фокусировки получается законченная схема осциллографа. Действие генератора строчной развертки видно по слабому мерцанию неоновой лампы. Всякий раз, когда напряжение на параллельно подсоединенном конденсаторе достигает напряжения зажигания трубки, он разряжается кратким импульсом тока, т.о. таким простым способом создается пилообразный сигнал. Питающее напряжение 300 В адекватно для простых экспериментов, даже если трубка рассчитана на работу при напряжении 1000 В или даже больше.


Теперь, если сигнал подать на Y вход, на экране можно наблюдать форму его напряжения. При этом чувствительность осциллографа, линейность, размер точки свечения, ширина диапазона не значительно отличаются от некоторых промышленных экземпляров.

Обсудить на форуме

автор: Б. Каинк

Простой самодельный осциллограф из смартфона

Хороший осциллограф относится к слишком дорогому оборудованию для обычного радиолюбителя, для которого пайка микросхем и ремонт электроники является только хобби. При необходимости наблюдения за электрическими сигналами без получения сверх точных результатов вполне возможно обойтись самодельным устройством. Такой осциллограф подключается к экрану смартфона и работать под управлением специального бесплатного приложения. Его изготовление обойдется недорого и займет всего пару часов, с учетом сбора материалов.

Материалы:


  • штекер 3,5 мм от наушников;
  • провода;
  • термоусадка;
  • стабилитрон 2,2В;
  • резистор 2,2К;
  • резистор 1К;
  • тестовая клипса;
  • корпус от маркера;
  • мебельный гвоздик.

Сборка осциллографа


На рисунке представлена схема простейшего осциллографа — щупа для смартфона, которую необходимо повторить. Очень важно использовать резисторы с такой же цветовой маркировкой, как в примере, поскольку это позволит получить от устройства максимум чувствительности и точности.

Сборку следует начать с подготовки штекера мини-джек 3,5 мм от наушников. С него срезается пластиковая часть, после чего припаиваются 2 проводка как показано в схеме осциллографа.

Припаянные провода необходимо дополнительно закрепить и изолировать. Для этого будет достаточно применить 2 слоя термоусадочной трубки.


Далее к шляпке маленького мебельного гвоздика необходимо припаять одножильный провод.


Место пайки сверху изолируется термоусадкой. Гвоздик будет выполнять функцию плюсового электрода.

Провод с гвоздиком заводится в корпус маркера с удаленным стержнем. В результате электрод должен заменить пишущий наконечник фломастера. Также нужно завести проводок от разъема 3,5 мм в пробитое отверстие в заднем колпачке маркера.


Далее необходимо соединить параллельно и спаять стабилитрон с резистором 1К. К ним согласно схеме прибора припаивается резистор 2,2К.

В корпусе маркера ближе к пишущей части делается боковое отверстие. В него продевается отдельный провод, второй конец которого выходит из задней части фломастера.

К выведенному проводку припаивается стабилитрон с резистором 1К. Также к ним нужно присоединить жилу питания от разъема 3,5 мм. Важно соблюсти полярность, как на схеме. Вторая жила от мини-джека паяется к резистору 2,2К.


Провод с гвоздиком нужно подсоединить к оставшемуся концу резистора 2,2 К. Все соединения защищаются термоусадкой. После этого резисторы и стабилитрон необходимо спрятать в корпусе маркера, закрыв его задним колпачком.

На выходящий сбоку маркера провод, присоединенный к резистору 1К и стабилитрону нужно припаять тестовую клипсу.

После этого аппаратная часть устройства полностью готова.

Далее нужно установить на смартфон приложение Oscilloscope Pro 2. Осциллограф подключается к телефону и может использоваться по предназначению под управлением данной программы. Его тестовая клипса используется как масса, а электрод из гвоздика на маркере является плюсом. Приложение в связке с самодельным устройством позволяет настраивать пороги срабатывания, просматривать форму сигнала на дисплее и многое другое.


Смотрите видео


Изготовление осциллографа в домашних условиях из планшета или ноутбука

Устройство с дисплеем на базе электронно-лучевой трубки, предназначенное для изучения параметров времени и амплитуды электрического сигнала, называется осциллографом. Подача сигнала осуществляется на вход устройства, результат записывается на фотоленту или выводится на экран. Оно возглавляет топ самых необходимых приборов, используемых для настройки и регулировки электронных схем.

Как выглядит осциллограф

Осциллограф и его функции

Это электронный прибор, на экране которого наблюдают за формой сигнала. В процессе работы доступен ряд опций:

  • фиксирование мгновенных характеристик;
  • аналогия фазовых смещений и форм сигналов с иными импульсами;
  • контроль и мониторинг синусоидальных, треугольных и прямоугольных колебаний;
  • развёртка импульса для измерения времени нарастания.

Проще говоря, это телевизионный приёмник, где отслеживается электросигнал визуально. Зная принципы работы и схему устройства, собирают осциллограф своими руками.

Классифицировать приборы возможно по следующим показателям:

  • особенности работы и предназначение;
  • количество сигналов, просматриваемых разом;
  • способ обработки информации;
  • вид воспроизводящего устройства.

По особенности работы подразделяются на модели: скоростные, стробоскопические, универсальные, запоминающие и специальные. Количество одновременно подающихся сигналов – один, два и более.

Важно! Многоканальные n-осциллографы высвечивают на экран n-графиков, считывая показания с n-го количества сигнальных входов.

Аналоговые и цифровые устройства делят между собой методы обрабатывания полученной информации. Узлы отображения сигналов представлены электронно-лучевыми трубками «ЭЛТ» или матричными панелями.

Схема простого осциллографа

Чтобы понять, как устроен прибор, изучают стандартную блок-схему.

Блок-схема осциллографа

В формировании сигнала на экране участвуют два вида отклонения луча: по вертикали и горизонтали. Пользуясь системой координат, эти развёртки обозначили как: Y и Х.

В блоке развёртки по вертикали выполняется обработка сигнала, подающегося в канал через аттенюатор. Он ступенчато регулирует амплитуду исследуемых величин, не допуская превышения должного уровня. Это удерживает изображение в границах дисплея.

Для синхронизации работы узла задающего генератора Х – отклонения с канала вертикальной развёртки на него подаётся сигнал. По умолчанию канал Y работает в открытом режиме. Отклонение луча по вертикали в этом случае в точности совпадает с уровнем сигнала. Помеха постоянной составляющей, при её наличии, будет смещать картинку или же загонять за границы дисплея. Это сильно мешает работе и требует постоянной подстройки ступенчатого регулятора.

Использование режима закрытого входа помогает этого избежать. Закрытый видеовход подразумевает включение конденсатора между ним и схемой. Конденсатор играет роль ёмкостного фильтра для постоянной составляющей входного сигнала.

Канал горизонтальной развёртки (X) подсоединяется к генератору. Тот выдаёт команды для отклонения луча ЭЛТ по горизонтали и действует в четырёх позициях:

  1. Режим внутренней синхронизации. Применяется для обработки сигнала, имеющего постоянную частоту. Возможна работа в режиме автоколебаний, где частота выставляется вручную. Выполняются захват частоты сразу после входа и повышение стабильности картинки.
  2. Режим внешней синхронизации, когда выполняется пуск генератора от входящего импульса. Актуален, когда синхронизация осуществляется от входа Y, по которому подаётся испытуемый сигнал. Команда запуска выполняется по фронту или спаду всплеска, а также по команде источника внешних пульсаций. Такой регламент работы удобен для рассмотрения нестабильных колебаний.
  3. Обеспечение синхронизации от сети питания 220 В, 50 Гц. Используется при определении искажений и помех от источников питания. Запуск блока происходит одновременно с импульсами напряжения сети.
  4. Однократный ручной пуск применим для слежения за сигналами логических схем непериодической природы. Чтобы снова включить генератор, его опять «взводят».

К сведению. Окончательное формирование уровней сигналов двух развёрток выполняют оконечные усилители.

Одноканальная модель

Такой прибор имеет один вход – один луч. Структурное строение показано на рис. выше. В состав схемы входят:

  • экран – ЭЛТ;
  • блок Y-развёртки: аттенюатор, предварительный усилитель, цепь задержки, начальное усиление синхронизации и оконечный усилитель выхода;
  • блок Х-развёртки: устройство синхронизации, узел развёртки, выходной усилитель;
  • схема усиления подсветки;
  • калибратор;
  • сетевой блок питания.

В таком приборе сигнал мониторинга подаётся на один вход и отображается движением луча на экране. Этого хватает для проведения измерений ряда параметров.

Двухканальные устройства

Когда требуется сравнить два вида сигнала, применяют такие приборы. Выделяют две разновидности:

  1. Двухканальные – для наблюдения импульсов с идентичных Y-каналов. Переключая тумблером, поочерёдно подают выходные сигналы на пластины ЭЛТ. Наблюдают отдельно каждый сигнал входов Y1-Y2 или совместно. Второй – при каждом обратном ходе развёртки.
  2. Двухлучевые – у них в наличии два отдельных Y-канала и двухлучевое исполнение ЭЛТ. У такого прибора совместный запуск генератора горизонтальной развёртки, включение вертикальной развёртки происходит для каждого канала отдельно. Это разрешает видеть 2 осциллограммы одновременно.

Многоканальные модификации

Современные аппараты выполняют мониторинг импульсов по нескольким каналам. Различают входы: аналоговые, цифровые или смешанные. Модели со смешанными каналами обрабатывают оба вида сигнала с выводом картинки на монитор.

Цифровой многоканальный осциллограф

Сборка устройства на 5 В

Полноценный цифровой прибор этой линейки без собственного дисплея называется USB oscilloscope. Продаются наборы комплектующих материалов для изучения работы с подобными устройствами. В комплект входят:

  • прибор;
  • кабель питания юсб;
  • 2 щупа с «крокодилами»;
  • программный продукт на диске.

Подключается к ПК через шнур USB. Собранный из набора измеритель подойдёт для приобретения начальных навыков. В самодельных схемах такая приставка собирается на микросхеме ММР20.

Осциллографы на 10 В

В схемах с подобным напряжением применяются резисторы закрытого типа и стабилитрон. Их параметры чувствительности по вертикали подбираются до 2 мВ. При расчёте полосы пропускания максимальное сопротивление устройства согласовывается с ёмкостью проводных конденсаторов. Диоды подбирают с напряжением 2 В, резисторы желательно выбирать полевые. Выбор диодов на такое напряжение позволит снизить частоту дискретизации до минимума и увеличить скорость передачи. Из-за быстрой развёртки данных предельная частота резко падает. Использование стабилитрона или делителя, выполненного из модулятора, поможет решить эту проблему.

Схема на 10 В

Как сделать модель на 15 В

При сборке используют линейные резисторы, сопротивление которых на уровне предела – 5 Мом. Это разрешает стабилитрону работать в щадящем режиме. При выборе конденсаторов предварительно тестером измеряется пороговое напряжение.

Внимание! Полученные результаты тестирования, при использовании для прибора настроечных резисторов, бывают неточными. Использовать подобает линейные резисторы.

При сборке не забывают смонтировать порт, присоединяемый через щуп к микросхеме, при этом через шину подключают делитель. Использование вакуумных диодов в сборке позволит контролировать уровень амплитуды колебаний.

Осциллограф на 15 В

Использование резисторов серии ППР1

Приборы, в состав которых входят элементы этой линейки, весьма популярны. Благодаря высокой чувствительности, применяются для мониторинга электроаппаратуры. Для создания этого измерителя потребуются ЭЛТ, импульсный модулятор, выпрямитель и контакторы с обкладками. Установка кенотрона оправдана точностью полученных показаний. Устройство оперативного типа требует установки контроллера.

Величина сопротивления не выше 34 Ома, а проводимость сигнала с коэффициентом 4,2-4,5 Ом. Через модулятор низкой проводимости выполняют подключение USB-порта. Спектральные расширители для схемы берутся импульсного типа.

Важно! Необходимо организовать стабилизацию напряжения, расширитель закрепить рядом с компаратором, который уменьшит тепловые потери.

Модели с резисторами ППР3

Выполнить сборку схемы с этими резисторами допустимо с применением сеточных конденсаторов. Сопротивление ёмкостной цепи Rц возможно до 4 Ом. В сборку на микросхеме ММР20 устанавливают не менее 3 шт. Важно делать проверку проводимости ППР3 до включения схемы.

Устройства с подавлением колебаний

Определение зашумленности сигнала и подавление выполняет отдельный узел. Схемы, включающие в себе такой блок, имеют значения предельной частоты не выше 4 Гц. В этом случае используются аналоговые диоды и микросборки сеточного типа.

Сборка карманного осциллографа на основе «андроида»

Если частота, подлежащая измерениям, лежит в диапазоне 20 кГц (звук слышимости ухом), то используют наушники с микрофоном. Чтобы собрать новый прибор на основе ОС «Андроид», можно обойтись без дополнительных узлов. Из гарнитуры берётся разъём 3,5 мм. К микрофонным контактам припаиваются щупы. Между ними и штекером вставляется коммутатор пределов измерения. Скачивают на телефон приложение «Осциллограф». Сигнал, поступающий на вход микрофона, будет отображаться на экране.

Схема коммутатора пределов измерения

Плюсы и минусы «андроидной» сборки

Недостатков в таком методе больше, чем плюсов. Минусы:

  • не даёт точности измерений;
  • разрешает мерить только высокочастотные сигналы;
  • нельзя померить переходные процессы при постоянном напряжении;
  • подвергается опасности вход гаджета.

Плюсов мало:

  • 20 минут времени на монтаж;
  • сборка несложная.

Трудно назвать эту приставку хорошим измерительным прибором.

Сборка осциллографа из планшета

Смонтировать осциллограф из ноутбука или планшета возможно с помощью приставки Hantek-6022BE-2-20-USB-PC. Планшет используется как монитор. Управление измерениями командой – с экрана или «мышкой».

Приставка Hantek

Программное обеспечение для осциллографа на планшете и андроиде

Если usb осциллограф из звуковой карты изготовлен своими руками, скачивается ПО. Программу качают на «Плей Маркете» или других аналогичных сайтах для скачивания приложений. Подобные программы позволяют не только добиться точности измерений для планшета, но и выполнять нужную калибровку сигнала.

Широкодиапазонная частота с помощью отдельного гаджета

Расширить частотный диапазон позволит применение отдельного устройства. Оно включает в себя преобразователь аналога в цифру. Дальнейшая подача импульсов происходит в цифровом формате. Точность измерений повышается. Выпускается в виде портативного прибора с дисплеем.

Осциллограф из планшета на «Андроид»

При приобретении приставки-осциллографа выбирается ОС не «виндовс», а «андроид». Приставка должна поддерживать опции:

  • вluetooth-канал;
  • передача данных с помощью Wi-Fi.

Это позволит обойтись без контактной привязки гаджета с приставкой.

Bluetooth-канал

У подключения через Bluetooth присутствуют ограничения:

  • у тестируемой частоты граница – 1 МГц;
  • U щупа = 10 В;
  • зона покрытия – 10 м.

Это ограничивает ресурс при применении подключений такого типа.

Передача данных с помощью Wi-Fi

Подключить осциллограф из планшета фирмы Linux или иного производителя допустимо посредством беспроводной сети – wi fi канала. Пакет измерений выдаётся на планшет без промедления и для неограниченного количества участников проекта. Наличие опции записи позволяет работать с информацией в версиях офлайн и онлайн. Дальность соединения выше, чем у Bluetooth.

USB осциллограф своими руками схема

Используя источник 5 В и подключение через шнур usb, можно самостоятельно собрать такую схему.

Схем USB осциллографа

Создание подобных приборов самостоятельно оправдано при измерениях, не требующих точных результатов. Подход к решению вопроса – это использование уже готовой полноценной приставки.

Простой импульсный осциллограф

Приведена схема, хоть и древнего, но простого импульсного осциллографа, который позволяет контролировать сигналы в цифровых и аналоговых устройствах

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

В этой статье мы рассмотрим очередную радиолюбительскую схему – простой импульсный осциллограф. Эта радиолюбительская конструкция – осциллограф – “древняя”, простая и под силу начинающему радиолюбителю.

Представленная Вам схема осциллографа очень напоминает предыдущую, но все таки в ней есть некоторые различия.  Несмотря на архаичность и простоту схемы осциллограф работает и позволяет контролировать сигналы в аналоговых и цифровых устройствах:

Основой прибора служит ЭЛТ 5ЛО38и (но естественно подойдет и другая аналогичная), источник питания от неисправного лампового приемника. Канал вертикального отклонения выполнен на лампе Н1 – двойном триоде. Есть два входа вертикального отклонения. На вход Х1 подают сигналы переменного или импульсного напряжения. Чувствительность входа 0,5 В на одно деление. Переменный резистор R24 служит для плавной регулировки чувствительности. Переключателем S2 выбирается режим чувствительности. Выключатель S3 служит для выбора рода тока входного сигнала. Если постоянную составляющую сигнала видеть не нужно S3 выключен, если S3 замкнуть, то входной сигнал проходит весь, включая переменную и постоянную составляющие. Для просмотра слабых сигналов имеется второй вход Х2. Сигнал, поступающий на этот вход проходит предварительное усиление. В этом случае на вход прибора поступает только переменное напряжение. Чтобы включить вход Х2 нужно переключить S2 в нижнее по схеме положение. Резистор R2 служит для балансировки осциллографа по вертикали, а R1 по горизонтали. Резистором R11 устанавливают уровень синхронизации так, чтобы изображение осциллограммы сигнала на экране держалось стабильно. Резистором R5 регулируется напряжение на фокусирующей сетке трубки. R6 регулирует яркость.



Каталог радиолюбительских схем. ПРОСТОЙ ОСЦИЛЛОГРАФ.

Каталог радиолюбительских схем. ПРОСТОЙ ОСЦИЛЛОГРАФ.

ПРОСТОЙ ОСЦИЛЛОГРАФ

Осциллограф, принципиальная схема которого приведена на рис. 1, содержит всего две лампы. Основными узлами осциллографа являются усилитель по вертикали, работающий на лампе Л1типа 6Ж4, генератор развертки, в котором применена лампа 6Ж8 2), и выпрямитель.

В приборе используется электронно-лучевая трубка 5ЛО38.

Усилитель по вертикали смонтирован по схеме на сопротивлениях. Исследуемый сигнал подается на зажимы 1—2. Через конденсатор С1 потенциометр R1и переключатель П1сигнал поступает на управляющую сетку лампы Л1. В положении 2 переключателя П1 напряжение исследуемого сигнала через конденсатор C18 подается непосредственно на вертикальные пластины электронно-лучевой трубки.

Необходимое смещение на управляющую сетку лампы Л1подается за счет падения напряжения на сопротивлении R2, включенного в цепь катода этой лампы. Емкость конденсатора С2 взята сравнительно малой для выравнивания частотной характеристики усилителя в области высоких частот. Если осциллограф предназначается для исследования низких частот, емкость конденсатора целесообразно увеличить до 2— 10 мкф.

С сопротивления анодной нагрузки R4 через разделительный конденсатор С4 усиленное напряжение сигнала подается на вертикальные отклоняющие пластины трубки.

В анодную цепь лампы Л1 включен развязывающий фильтр R5, С3. Генератор развертки, дающий напряжение пилообразной формы, собран по транзитронной схеме на лампе 6Ж8 2). Такая схема позволяет получить большую амплитуду пилообразного напряжения при сравнительно хорошей линейности “пилы”.

С помощью одноплатного переключателя П3 можно скачками изменять частоту развертки. Емкости конденсаторов С5С9 и С10С14 подобраны так, чтобы перекрыть диапазон частот от 25 Гц до 70 кГц.

Указанный диапазон генератора развертки разбит на пять поддиапазонов: 25— 180 Гц; 120—900 Гц; 800 Гц5 кГц; 4,2—22 кГц; 15—70 кГц. Следует отметить, что на последнем поддиапазоне получается большой обратный ход луча трубки. Уменьшить его можно тщательным подбором емкостей конденсаторов С9 и С14.

Плавная регулировка частоты развертки внутри каждого поддиапазона осуществляется изменением напряжения смещения на управляющей сетке лампы Л2 при помощи потенциометра R11. Сопротивление R10 служит для ограничения пределов изменения частоты.

На горизонтальные отклоняющие пластины электронно-лучевой трубки, с анода лампы Л2 через разделительный конденсатор С15 подается пилообразное напряжение. В данной схеме амплитуда пилообразного напряжения, определяющая размер по горизонтали, не регулируется.

Напряжение, синхронизирующее частоту генератора развертки, снимается с потенциометра R6. На вход этого потенциометра синхронизирующее напряжение подается либо с выхода усилителя по вертикали, либо с зажимов “Внешняя синхронизация”. Необходимые для этого переключения в схеме осуществляются с помощью переключателя П2.

Силовой трансформатор — общий для обоих выпрямителей. Один из концов его обмотки заземляется. Напряжение, снимаемое с другого конца обмотки (около 450 В), выпрямляется селеновым столбиком ВС1 и сглаживается фильтром, состоящим из конденсаторов С23, С24 и дросселя Др. Напряжение на выходе фильтра должно иметь значение порядка 400—450 В.

Во втором выпрямителе также используется вся повышающая обмотка. Селено, вый столбик ВС2включается так, чтобы выпрямленное напряжение было отрицательным относительно шасси. Напряжение с выхода фильтра С20С21R21, равное 450—500 В, подается через делители на управляющий и фокусирующий электроды трубки. Яркость регулируется потенциометром R20, а фокусировка — при помощи потенциометра R19.

Потенциометр R13 служит для смещения луча по вертикали, a R15— по горизонтали. Назначение сопротивления R12состоит в том, чтобы устранить возможность замыкания исследуемого напряжения на шасси через конденсатор C18 сопротивление R14 не допускает замыкания на шасси напряжения развертки через конденсатор С19. Конденсаторы С18и С19, значения которых некритичны, создают дополнительную фильтрацию напряжений, смещающих луч. Селеновый столбик ВС1 может быть заменен диодами Д7Ж (3 шт.), соединенными последовательно. Каждый из диодов шунтируется сопротивлением порядка 100 ком. Таким же образом можно заменить и селеновый столбик ВС2.

Внешний вид осциллографа показан на рис. 2.

Осциллограф смонтирован на П-образном дюралюминиевом шасси, конструктивно объединенном с передней панелью. Размер шасси 150×250 мм, передней панели — 160X220 мм. Осциллограф заключен в дюралюминиевый ящик размером 260Х160Х220 мм.

Силовой трансформатор применен фабричный — типа ЭЛС-2. Он размещен в подвале шасси. На верхнюю часть шасси выступает небольшая часть верхнего экрана и колодка для переключения сети. В данной конструкции с целью уменьшения габаритов трансформатор размещен непосредственно под трубкой.

С целью устранения вредных наводок трубка тщательно экранируется. В качестве экрана применен отрезок водопроводной трубы с внутренним диаметром 66 мм и толщиной стенки 3 мм. Экран можно также изготовить из полосы кровельного железа, обогнув им в пять слоев болванку диаметром 57—60 мм и пропаяв наружный край полосы по всей длине.

Дроссель Др может быть применен любой с сопротивлением обмотки по постоянному току до 1000—1500 Ом. В случае отсутствия готового дросселя его можно изготовить, намотав на сердечнике из пластин Ш-18 (набор 20 мм, провод ПЭЛ 0,2) до заполнения.

Селеновый столбик ВС1 состоит из 40 шайб диаметром 25 мм. Селеновый столбик ВС2 содержит 50 шайб диаметром 7 мм.

Осциллограф удобнее всего налаживать с помощью другого осциллографа и звукового генератора. При этом легко установить диапазоны генератора развертки и проверить линейность пилообразного напряжения.

При отсутствии указанной аппаратуры налаживание осциллографа производят в следующем порядке. Сначала проверяют, работает ли генератор развертки и достаточна ли амплитуда даваемого им напряжения. Для этого, включив осциллограф, устанавливают сопротивлением R20 небольшую яркость свечения экрана и изменяют частоту развертки переключателем П3. Линия развертки на всех диапазонах должна несколько выходить за пределы экрана.

Если монтаж выполнен правильно и величины деталей, указанные на схеме, выдержаны точно, то генератор развертки сразу начинает работать и форма пилообразного напряжения получается хорошей. Если на каком-либо из диапазонов он не работает, следует проверить соответствующие конденсаторы С5С9и С10С14. Емкости конденсаторов С5С9должны быть примерно в 10 раз меньше емкостей С10С14. Неправильное соотношение величин указанных емкостей ухудшает форму пилообразного напряжения и увеличивает время обратного хода. Если окажется, что длительность обратного хода чрезмерно велика, а линия его искажена, следует уменьшить величину сопротивления R7. Его можно уменьшить до 100 кОм, однако при этом несколько снижается амплитуда пилообразного напряжения.

В том случае, когда амплитуда пилообразного напряжения получается недостаточной (линия развертки не растягивается на весь экран), следует увеличить сопротивление R8 До 60—80 кОм. Если амплитуда пилообразного напряжения велика, надо уменьшить сопротивление R7 или R8. Если окажется, что при хорошей форме пилообразного напряжения обратный ход слишком велик, следует увеличить сопротивление R10. При этом несколько уменьшится перекрытие каждого диапазона частот.





Осциллограф циклоп своими руками — Мастер Фломастер

Осциллограф, в полном смысле слова, можно назвать глазами радиолюбителя. Он позволяет именно посмотреть и оценить зрительно все процессы, происходящие в электронном устройстве.

Но, так сложилось, что из доступных приборов промышленность (как отечественная, так и зарубежная) может предложить радиолюбителю (или самодеятельному радиомастеру) только широкий выбор цифровых мультиметров. В то время, как доступных осциллографов в продаже практически не бывает.

Это при том, что, даже в годы «развитого социализма”, когда любое электронное устройство было в «черном списке”диффицита, в продаже периодически появлялись относительно доступные осциллографы, такие как ОМЛ-2, Н-313, ЛО-70, «Школьник». Вот и приходится радиолюбителям приобретать либо очень старую списанную технику, либо «жить на ощупь». Но можно сделать осциллограф и самостоятельно. Однако, прежде всего нужно «достать» самый главный его элемент — электронно-лучевую трубку со статическим отклонением лучей.

В описываемом в данной статье осциллографе применяется трубка 5Л038И, эта трубка круглая, диаметр её экрана 50 мм. Но, в принципе, в данном приборе можно использовать и многие другие трубки, такие как 16ЛОЗИ, 7Л055И, 6Л014И, 7Л01М, 8Л029И.

Разница только в режимах работы трубки, — некоторым требуется подача дополнительного ускоряющего напряжения около +1500V на конус (как высоковольтное напряжение на конус кинескопа телевизора), другие требуют более высокого отрицательного напряжения на модуляторе (до -2000V). В принципе, все это разрешимо, -нужно по справочникам найти данные имеющейся трубки, сравнить их с 5Л038И и сделать необходимые доработки в схеме прибора.

Принципиальная схема

Принципиальная схема осциллографа показана на рисунке. Это низкочастотный импульсный осциллограф, который позволяет исследовать сигналы частотой от постоянного тока до 100 кГц. Его удобно использовать при налаживании цифровых схем и низкочастотных усилителей, генераторов, других устройств.

Усилители вертикального и горизонтального отклонения выполнены по дифференциальным схемам на высоковольтных транзисторах VT8-VT11. При помощи переменного резистора R22 можно регулировать балансировку каскада вертикального отклонения и, таким образом, перемещать нулевую линию по вертикали (например, при исследовании цифровых схем удобнее если нулевая линия внизу экрана, а на переменном токе — посредине, при исследовании отрицательных напряжений -вверху экрана).

Резистор R28 выполняет аналогичную функцию, но для каскада горизонтального отклонения. С его помощью можно пододвинуть осциллограмму по горизонтали так, чтобы она удобнее расположилась на масштабной сетке. К стати, о масштабной сетке — она имеет шесть клеток по вертикали и шесть по горизонтали.

Исследуемый сигнал подается на разъем Х1. При разомкнутом S1 прибор показывает только переменное напряжение, — без постоянных составляющих (сигнал поступает на вход усилителя А1 через разделительный конденсатор С1).

Если S1 замкнуть -прибор переходит в импульсный режим, -значит он может показывать постоянное напряжение и цифровые импульсы, а переменное напряжение будет видно с постоянной составляющей. Входной сигнал поступает на нормирующий каскад на ОУ А1. На его прямой вход сигнал поступает через не калиброванный делитель R1-R5, а необходимый коэффициент передачи точно устанавливается в процессе налаживания прибора при помощи подстроечных резисторов R8-R11 работающих в цепи ООС А1 и определяющих его коэффициент усиления. Резистором R16 можно плавно регулировать уровень сигнала, поступающий на усилитель вертикального отклонения.

Положения переключателя S2 переключающего чувствительность осциллографа, обозначены в величинах напряжения на одно деление сетки экрана («V / дел.»). Число положений S2 можно увеличить, введя более чувствительные положения или более высоковольтные.

Генератор горизонтальной развертки вырабатывает линейно нарастающее напряжение. Он выполнен на транзисторах VT1-VT7 и цифровой микросхеме К155ЛАЗ Период развертки может быть установлен фиксировано десятью положениями от 10цS/дел. до 10 mS/дел.

Рис. 1. Принципиальная схема самодельного любительского осциллографа.

Всего делений по горизонтали, как уже отмечалось, шесть. Возможна плавная подстройка периода развертки при помощи переменных резисторов R13 и R15.

Период развертки (при максимальном положении сопротивлений R13 и R15) устанавливается пятью позициями при помощи переключателя S4. Переключателем S3 можно период увеличить в 10 раз (х10). Линейно нарастающее напряжение (ЛНН) формируется RС-цепью состоящей из сопротивления R12-R15 и емкости С6-С10. Высокая линейность обеспечивается тем, что конденсаторы заряжаются от генератора тока на транзисторе VT1.

Величина этого тока определяется резисторами R12-R15. Полученное ЛНН через буферный каскад на транзисторах VT2 и VTЗ поступает на усилитель горизонтального отклонения на VT10 и VT11. Амплитуда ЛНН примерно равна 4V, при необходимости (если горизонтальная линия не разворачивается на всю ширину экрана) его можно увеличить подбором сопротивлений резисторов R32, R31, R36, R38.

ЛНН поступает, так же, на одновибратор, выполненный на транзисторе VT5 и RS-триггере на элементах D1.1 и D1.2. Порог срабатывания одновибратора (величина амплитуды ЛНН) зависит от соотношения сопротивлений резисторов R36 и R38, а также, от R32 и R31. Как только ЛНН достигает этого порога одновибратор вырабатывает импульс, поступающий на базы транзисторных ключей на VT4 и VT12.

Открывание транзистора VT4 приводит к разрядке конденсатора (С6-С10), что приводит к началу новой зарядки и формирования нового периода ЛНН. Открывание VT12 приводит к формированию цепью R54-С20 импульса гашения обратного хода луча.

Синхронизация развертки осуществляется входным сигналом, для этого служит каскад на транзисторе VT6, на базу которого поступает сигнал с выхода нормирующего усилителя А1. Триггер Шмитта на элементах D1.3 и D1.4 создает четкий прямоугольный импульс из входного сигнала произвольной формы. Эти импульсы поступают на выпрямитель на VD2 и VDЗ и на С18 возникает напряжение, открывающее транзистор VT7. На вывод 4 D1.2 поступает уровень логической единицы.

При работе в автоколебательном режиме (когда нет переменного входного сигнала) продолжительность импульса, формируемого одновибратором на VT5 и D1.1-D1.2 определяется емкостью конденсатора С11-С15 (и сопротивлением R35). В режиме синхронизации запуск каждого периода развертки происходит по спаду импульса на выходе триггера Шмитта D1.3-D1.4, при помощи короткого отрицательного импульса, сформированного цепью С17-R44, сбрасывающего RS-триггер D1.1-D1.2 и запускающего развертку.

Такая схема синхронизации отличается повышенной стабильностью, поэтому в данном осциллографе нет привычной ручки “уровень синхронизации», при помощи которой на многих других осциллографах нужно “ловить» эпюру. Если необходимо, можно внутреннюю синхронизацию отключить выключателем S6. Тогда эпюру нужно будет «ловить» одним из переменных резисторов (415 или R13 (в зависимости от положения S3).

Переменный резистор R48 служит для фокусировки изображения (так чтобы линия была наиболее тонкой), а R49 для регулировки яркости изображения.

Для обеспечения нормальной яркости свечения трубки 5ЛО38И необходимо чтобы напряжение между её первой сеткой (вывод 7) и катодом было около 400-450 V. Для получения этого напряжения служит делитель на резисторах R46-R47. В процессе налаживания осциллографа нужно выбрать сопротивление R47, при котором будет хорошая яркость и фокусировка. Можно R47, с этой целью, заменить последовательно включенными постоянным резистором на 1 М и переменным на 3 М.

Питается осциллограф от сети 220У через самодельный трансформатор Т1. Обмотка 4 вырабатывает переменное напряжение 6,3V для питания нити накала электроннолучевой трубки.

Обмотка 5 выполнена с отводом, — она служит для формирования двуполярного напряжения ±15V, которое стабилизировано параметрическими стабилизаторами на VT13 и VT4 и однополярного напряжения +5/, стабилизированного интегральным стабилизатором А2. Обмотки 2 и 3 служит для получения нестабилизированных напряжений +200V и -300V необходимых для питания электронно-лучевой трубки.

Детали осциллографа

Функционально схема осциллографа выложена на четыре печатные платы, — входной нормирующий усилитель, усилители отклонения, схема горизонтальной развертки, выпрямители и стабилизаторы питания. Очень много деталей сделано навесным способом на выводах деталей, установленных в корпусе прибора. Все конденсаторы С6-С15, резисторы R1-R4, R8-R11 смонтированы непосредственно на контактных лепестках галетных переключателей S2 и S4.

На схеме указаны емкости С6-С15, которые должны быть теоретически, и их нужно набирать из нескольких конденсаторов, включенных параллельно. Например, емкость 0,025 мкФ получена параллельным включением 0,022 мкФ и 3000 пФ, а емкость 5000 пФ — параллельным включением 4700пф и 300 пф. Более того, в процессе налаживания, — установки требуемого периода развертки, может потребоваться подгонка этих емкостей (особенно, если используете конденсаторы с большим разбросом емкости).

В схеме много подстроечных резисторов, их тип может быть любым, например, СПЗ, СП4, РП-1 и т.д. Для получения хорошей точности прибора резисторы R8-R11 желательно использовать многооборотные.

Устаревшие диоды Д223 можно заменить другими импульсными, например, КД522. Транзисторы КТ315 и КТ342 можно заменить на КТ3102. Операционный усилитель КР140УД608 заменим любым другим ОУ широкого применения. Диоды КД209 можно заменить любыми другими выпрямительными диодами, рассчитанными на напряжение согласно схеме, и ток не ниже 0,ЗА. Стабилитроны КС515 можно заменить другими на напряжение 15V или набрать из двух-трех стабилитронов на более низкое напряжение стабилизации.

Для транзисторов VT13 и VT14, а так же, для А2 требуются небольшие радиаторы в виде металлических пластин размерами, примерно, 3×5 см. Стабилизатор А2 можно просто привинтить к металлическому шасси прибора, соединенному с общим минусом питания.

Трансформатор питания выполнен на основе трансформатора с сердечником типоразмера Ш14Х30. Можно использовать и другой сердечник близких размеров, например, ШЛ20х25. Обмотка 1 содержит 1100 витков провода ПЭВ 0,12, обмотка 3 -1400 витков провода ПЭВ 0,06, обмотка 2 -850 витков провода ПЭВ 0,09, обмотка 4 -33 витка провода ПЭВ 0,47, обмотка 5 — 60+ 60 витков провода ПЭВ 0,31.

Можно использовать готовый трансформатор, его мощность должна быть не менее 25 Вт. Он должен, при включении в сеть 220/ выдавать вторичные переменные напряжения 6,3V (обмотка 4) при токе до 0,5 А, 18-25 V и 8-15V при токе до 0,3 А (обмотка 5), 160 V (обмотка 2), 260V (обмотка 3).

Накальная обмотка должна быть изолирована от других и не связана с другими цепями прибора кроме нити накала электронно-лучевой трубки. Можно использовать систему питания из нескольких маломощных трансформаторов. Что касается выбора электронно-лучевой трубке, — об этом сказано в начале статьи.

Корпус должен быть металлическим. Авторский вариант прибора не отличается миниатюрностью, в основном из-за выполнения печатных плат с расположением деталей близким к их взаимному расположению на схеме, а также, из-за использования крупных старых галетных переключателей S2 и S4, больших старых тумблеров и переменных резисторов.

Но, используя малогабаритные детали и плотный монтаж можно получить очень компактное устройство. Еще более компактным получится осциллограф, если вместо источника питания на низкочастотном силовом трансформаторе применить импульсную схему питания. В этом случае, даже можно сделать так, чтобы прибор можно было питать и от источника постоянного тока, например, аккумулятора напряжением 12V.

Налаживание

Перед налаживанием усилителей отклонения нужно резисторы Г423 и 1429 установить в такое положение, в котором на движках этих резисторов будет по (-11-13V). Затем, установив R22 и R28 в средние положения добиваются подстрочными резисторами R20-R21 и R26-R27 необходимого положения линии (в середине экрана) и чувствительности усилителей (на весь экран при входном постоянном напряжении около 3,5V). При необходимости немного подстраивают R23 и R29. Резисторы R8-R11 подстраивают при крайне верхнем (по схеме) положении R16.

Резисторы R13 и R15 устанавливают в крайне нижнее (по схеме) положение и в таком состоянии подбирают емкости конденсаторов С6-С10. Но сначала попробуйте подобрать R14 и R12 (можно заменить их подстроечными) так, чтобы период развертки на большинстве положений S4 был как можно ближе требуемому , а затем уже можно переходить к подбору конденсаторов. Конденсаторы С11-С15 должны быть такими же как, соответственно, С6-С10.

Последние комментарии

  • Сергей на Преобразователь напряжения 12 – 220 вольт
  • АЛЕКСАНДР на Закон Ома
  • Евгений на Программа “Компьютер – осциллограф”
  • Всеволод на Начинающий радиолюбитель: школа, схемы, конструкции
  • Дмитрий на КВ приемник наблюдателя

Радиодетали – почтой

Простая по конструкции и несложная в повторении радиолюбительская схема осциллографа Циклоп

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

В этой статье мы рассмотрим не сложную радиолюбительскую схему, простую по конструкции и доступную для сборки начинающему радиолюбителю – осциллограф.

Несмотря на простоту схемы это полноценный импульсный низкочастотный осциллограф, позволяющий “увидеть” процессы в аналоговых и цифровых схемах, работающих на частотах до 2 МГц. Осциллограф собран на импортной трубке 7QR20. По электрическим параметрам она близка трубкам 5ЛО38 и 6ЛО1. Это значит, что эти трубки тоже могут работать в данной схеме, но могут потребовать корректировки некоторых режимов по напряжениям и чувствительности, создание источника для третьего анода. Принципиальная схема приведена ниже. В ней шесть высоковольтных транзисторов и одна микросхема.

Рассмотри схему вертикального отклонения луча. Выходной каскад выполнен по дифференциальной схеме на транзисторах VT1, VT2. Пластины вертикального отклонения включены между коллекторами этих транзисторов. Усилитель питания от коллекторного источника напряжением +270 вольт (с выпрямителя на VD2) и эмиттерного источника -11 вольт (с выпрямителя на VD3). Применение источника отрицательного напряжения позволяет подстройкой сопротивлений R12, R13 вывести усилительный каскад на режим нулевого потенциала входа. Именно это дает исследовать не только переменные, но и постоянный напряжения и пользоваться осциллографом при наладке цифровых схем. Регулировка положения горизонтальной линии по вертикали выполняется резистором R14, которым можно изменять балансировку выходного каскада.

Чувствительность выходного каскада с данной трубкой получается около 6 вольт и зависит как от сопротивлений R12, R13 так и от сопротивления R11. Для повышения чувствительности и входного сопротивления прибора используется операционный усилитель А1, включенный усилителем постоянного напряжения. Коэффициент усиления устанавливается при налаживании подстроечным резистором R15. Масштабирование вертикального отклонения – при помощи входного делителя R17-R22, переключаемого S2.

Схема развертки выполнена на VT3-VT5, по хорошо опробованной схеме. Схема состоит из мультивибратора на транзисторах VT3, VT4 и генератора пилообразного напряжения на VT5 и конденсаторах С16-С20. Мультивибратор периодически заряжает выбранный S4 конденсатор, который потом плавно разряжается через источник тока на VT6. Частота развертки зависит от емкости конденсатора (выбранного S4) и тока разрядки (устанавливается резистором R34). Резистор R34 служит для плавной установки частоты, а S4 для ступенчатой. Напряжение синхронизации поступает на вход мультивибратора с выхода ОУ через цепь С9-R23-C10-R24. Резистор R23 – регулятор уровня синхронизации.

Обычно, в схемах импульсных осциллографов выходной каскад канала горизонтального отклонения выполнен по схеме аналогичной вертикальному каналу, то есть, по схеме усилителя с нулевым потенциалом на входе. Но это имеет смысл только в том случае, если канал горизонтального отклонения имеет выход (выход “Х”). В данной схеме такой выход не предусмотрен, поэтому пилообразное напряжение подается прямо с выхода генератора развертки на горизонтально отклоняющие пластины трубки. В простейшем случае, можно горизонтальные пластины просто включить между эмиттером VT4 и общим минусом питания. Размах пилообразного напряжения составляет около 200 вольт, чего более чем достаточно для отклонения луча на всю ширину экрана. Но здесь возникает трудность с тем, как сделать регулировку положения осциллограммы по горизонтали и с тем, что в таком режиме возникает размытость горизонтальной линии. Поэтому на горизонтальные пластины поданы исходные потенциалы при помощи резистора R1 (который служит регулятором положения по горизонтали) и с второго анода трубки (через R3). В результате нулевые потенциалы на всех пластинах отклонения стали близки к величине напряжения на втором аноде, относительно катода (устанавливаемым резистором R4), что позволило получить хорошую фокусировку линии и отсутствие размытостей на краях экрана, а также искажений. Но эти меры привели к тому, что горизонтальные пластины оказались под постоянным напряжением, отличным от постоянной составляющей пилообразного напряжения. Поэтому пилообразное напряжение на трубку подается через разделительный конденсатор C15, а эмиттерный повторитель VT5 исключает воздействие параметров нагрузки на линейность пилообразного напряжения. Кроме того, появилась возможность ввести подстроечный резистор R32, при помощи которого можно установить длину горизонтальной линии так, чтобы она была точно по ширине экрана (или с небольшим запасом по краям).

Источник питания выполнен на двух низкочастотных силовых трансформаторах. Второй трансформатор введен для получения двухполярного напряжения ±11 вольт, и для того чтобы не переделывать первый трансформатор.

Резистор R5 регулирует фокусировку, а R8 – яркость свечения. Для гашения обратного хода лучей на модулятор поступают импульсы со схемы развертки (с выхода мультивибратора через С4).

Детали. Все транзисторы можно заменить на КТ604 или КТ969. Операционный усилитель любой общего применения. Конденсаторы, напряжение которых не указано должны быть на напряжение не менее 100 вольт. Переменные резисторы, работающие в высоковольтных цепях, желательно использовать СП-1 мощностью 1 или 2 ватта.

Осциллограф собран в самодельном металлическом корпусе, размер которого прежде всего зависит от размера трубки. Детали горизонтального и вертикального отклонения собраны на двух печатных платах:

Все остальные детали – объемным способом. Перед налаживанием установите все переменные резисторы в среднее положение. При отсутствии входного напряжения и в среднем положении R14, напряжение на коллекторах VT1, VT2 должны быть одинаковы(около 120-150 вольт). Режим выходного каскада на VT1 и VT2 устанавливают подстроечными резисторами R12, R13. Коэффициент усиления А1 устанавливается R15, и если необходимо, подбором сопротивлений R18-R22. Небольшой подстройкой R4 нужно добиться отсутствия размытости линии на краях экрана. Напряжение на R4 должно быть примерно таким, как напряжение на коллекторах VT1, VT2 когда на их базах присутствуют нулевые напряжения (нуль на базе VT1 будет при отсутствии входного сигнала, а на базе VT2 – предварительно установить R14). Налаживание генератора развертки не требуется, за исключением подстройки длины горизонтальной развертки резистором R32 и, если необходимо, подбора емкостей С16-С20.

Точность и достоверность осциллографа можно существенно повысить если использовать стабилизаторы в схеме источника питания и точно установить параметры входного делителя R17-R22 и частоты развертки С16-С20.

цифровая электроника вычислительная техника встраиваемые системы

Простой осциллограф на Arduino своими руками

Хотите самостоятельно сделать дешевый осциллограф, который удовлетворял основные потребности в плане измерения электрических величин? Это возможно благодаря плате Arduino. На основе Arduino можно собрать простой осциллограф для ПК, который по себестоимости будет менее $5.

Характеристики и особенности самодельного осциллографа на Arduino:

  • 50000 выборок в секунду (можно довести до 110000, но тогда сигнал будет очень зашумленным)
  • Автотриггер
  • Счетчик частоты
  • Достаточно точные показания напряжения (в зависимости от точности резисторов, используемых для делителей напряжения)
  • Дополнительно можно выбрать диапазон напряжения: 5В, 6.6В, 10В, 20В

Компоненты для осциллографа:

  • Arduino Leonardo или Arduino Micro
  • Два зажима типа крокодил
  • Конденсатор 0.1 мкФ (опционально)
  • Стабилитрон 5.1В (опционально)
  • ПК с установленным компилятором языка Processing

Также дополнительно для делителей напряжения (если вы хотите измерять напряжение выше 5 В) потребуется:

  • Два двухполюсных переключателя
  • Два резистора 3 КОм
  • Два резистора 1.5 КОм
  • Один резистор 1 КОм
  • Небольшая макетная плата

Если вам нужно измерять только напряжение до 5 В, то можете не подключать делители напряжения, а контакты щупов подключить непосредственно на землю и на аналоговый порт A1 на плате Arduino. Тогда вам придется немного изменить код. В коде для Arduino поменяйте:

В коде для processing поменяйте:

Скетч для Arduino и код на processing:

Схема осциллографа на Arduino с делителями напряжения:

В левой стороне схемы расположен делитель напряжения с коэффициентом 1:4. То есть к нему можно подключать напряжение да 20 В.

Справа расположен делитель напряжения, переключающийся между линиями 5 В и опорного напряжения (Aref). Вы можете использовать переключатели для установки диапазона измерения: 5В, 6.64В, 10В или 20В. Второй контакт каждого переключателя соединяется с цифровым входом Arduino (D3 и D4). Это работает следующим образом. Если программа настроена на работу с опорным напряжением, АЦП сравнивает напряжение аналоговых входов с Aref вместо 5В. Например, мы измеряем 5 В, тогда напряжение на A1 будет 5В/4=1.25 В. Если оба переключателя разомкнуты, то напряжение на Aref будет 5В, АЦП прочитает 1.25/5=25%. Если первый переключатель разомкнут, а второй замкнут, напряжение на Aref будет 2.5В, АЦП прочитает 1.25/2.5=50%. Если первый переключатель замкнут, а второй разомкнут, напряжение на Aref будет 1.66В, АЦП прочитает 1.25/1.66=75%. Если оба переключателя замкнуты, напряжение на Aref будет 1.25В, АЦП прочитает 1.25/1.25=100%.

Дополнительными элементами в схеме являются конденсатор между линией щупа и землей и Стабилитрон 5.1V. Конденсатор позволяет уменьшить шумы измеряемых сигналов, а стабилитрон защищает Arduino от перенапряжения.

Если аналоговое опорное напряжение выбрано внутреннее (по умолчанию), и вы подводите напряжение питания к AREF, то это может вывести из строя Arduino.

Аналоговые входы не могут работать с отрицательным напряжением.

Не превышайте напряжения 5 В непосредственно на выводах Arduino.

20+ простых чертежей осциллографа своими руками [бесплатно] — MyMyDIY

Мы собрали список из 20 лучших чертежей осциллографа DIY со всего Интернета. Прокрутите вниз, чтобы ознакомиться с планами проекта.

Эти чертежи, сделанные своими руками, отлично подходят, если у вас мало денег, потому что все мы знаем, насколько дорогой может быть покупка окуляров Rigol, Hantek или Tektronix. Или вы можете быть любителем электроники, которому просто нравится собирать работающий о-скоп.​

Чертежи осциллографов, которые мы собрали, варьируются от простых, взломанных печатных плат до более надежных комплектов. Если вы хорошо разбираетесь в коде, вы обнаружите, что прошивку можно модифицировать как душе угодно.​

​Эти лабораторные приборы часто используются для анализа и отображения сигналов электронной волны. Они отлично подходят для мгновенного построения графика зависимости напряжения сигнала от времени (Источник).

20 чертежей самодельного осциллографа

1. Дизайн осциллографа для ПК Arduino

Если вы хотите узнать, как сделать простейший осциллограф, то эта конструкция вам очень поможет.

Этот компьютерный осциллограф имеет несколько замечательных функций, таких как автозапуск, частотомер, 50 тыс. выборок в секунду и выбираемый диапазон напряжения: 5 В, 6,6 В, 10 В и 20 В.

Чтобы сделать этот самодельный осциллограф, вам понадобится Arduino Leonardo/Arduino Micro, два зажима типа «крокодил» и ПК с процессором.

Если вы хотите измерить более 5В, вам придется добавить делители напряжения. Не беспокойтесь. Есть инструкция как это сделать.

Разработчик предупреждает, что напряжение на контактах Arduino не должно превышать 5 В во избежание повреждения.Если вы хорошо разбираетесь в электронике и проводке, ознакомьтесь с нашими чертежами игровых автоматов DIY. Вы можете собрать свой собственный ретро-игровой кабинет и окунуться в ностальгические любимые игры!

ПОСМОТРЕТЬ ПЛАНЫ

2. Схема быстрого осциллографа Arduino для физиков

Этот план осциллографа пригодится, если вам нужен быстрый осциллограф Arduino для ваших проектов.

Чтобы сделать этот расширенный прицел, вам понадобится плата Arduino и техническое описание ATMega328P.

Еще одна интересная вещь заключается в том, что сборщик проектирует осциллограф с использованием функций более низкого уровня, чтобы программа работала быстрее.

Эскиз Arduino и схемы необходимой вам схемы прилагаются.

Тем не менее, строитель предупреждает, что вы должны перепроверить все дважды и трижды, проверить его информацию и соблюдать надлежащие меры предосторожности.

Пошаговых инструкций предостаточно, но все же это проект не на любителя.

ПОСМОТРЕТЬ ПЛАНЫ

3. Осциллограф USB Matchbox, сборка

Этот дизайн осциллографа может быть идеальным для студентов, инженеров и любителей DIY.

Особенность этого простого осциллографа в том, что он питается и управляется через порт USB.

Еще одной полезной особенностью цифрового запоминающего осциллографа является то, что пять интегральных схем (5 В) обеспечивают полную функциональность.

И, чтобы оживить ситуацию, портативный осциллограф заключен в большой картонный спичечный коробок с разъемом USB на одном конце и аудиоразъемом для мониторинга сигналов на другом.

Если этого недостаточно, то его постройка не будет стоить вам целое состояние.

Менее чем за 15 долларов вы получите в свое распоряжение полнофункциональный осциллограф.

ПОСМОТРЕТЬ ПЛАНЫ

4. Полностью функциональный конвертированный телевизионный осциллограф

Вы ищете дешевый осциллограф?

Затем вы можете использовать этот план осциллографа, чтобы превратить свой телевизор в полнофункциональный осциллограф, достойный лаборатории.

Он имеет оптимальный аудиовыход, регулируемое входное напряжение и ручную блокировку горизонтальной частоты.

Однако имейте в виду, что этот телевизионный осциллограф может отображать до 20-20кГц.

Кроме того, вам придется изменить план, чтобы он подходил для вашего телевизора, и строитель предупреждает, что его инструкции могут не относиться к вашему телевизору.

Вы не должны пробовать эту модель, если у вас нет четкого понимания электроники, потому что вы будете работать рядом с высоковольтными конденсаторами.

ПОСМОТРЕТЬ ПЛАНЫ

5. План осциллографа за 25 долларов

Для изготовления этого осциллографа вам понадобится комплект осциллографа DSO 138.

Он имеет только один канал и небольшой ЖК-экран, но это все, что может понадобиться новичку.

Работает от 9В, а благодаря своим размерам его можно носить с собой.

Более того, есть пошаговые инструкции, как паять компоненты и проверять напряжение.

Чтобы удалить излишки флюса припоя, необходимо очистить плату изопропиловым спиртом.

Сборщик проверяет работоспособность этого портативного осциллографа, собирая схему ШИМ.

ПОСМОТРЕТЬ ПЛАНЫ

6. Проект механического осциллографа волнового обзора

Этот простой проект осциллографа идеально подходит для учителей, которые хотят показать своим ученикам волновые явления и помочь им лучше понять, как работает осциллограф.

Это не сложный план — вам понадобится ведро с крышкой, толстый черный эластичный шнур, 6-дюймовый подшипник для поворотного стола Susan и некоторые инструменты, чтобы сделать U-образную деревянную раму.

Вы должны покрасить ведро в черный цвет с белыми полосками, чтобы учащиеся могли наблюдать эффект осциллографа, а ручка ведра свободно вращалась.

Конструктор также предлагает вам несколько дополнительных идей о том, как использовать осциллограф в классе.

ПОСМОТРЕТЬ ПЛАНЫ

7. Дешевый и простой план USB-осциллографа

Вы можете использовать этот план, чтобы сделать простой USB-осциллограф всего за шесть шагов.

Он имеет частоту 2-20000 Гц, разрешение 16 бит, диапазон напряжения +-7 В, два канала, режим X-Y и один генератор.

Если добавить датчик, можно увеличить диапазон напряжения до +-70В.

Вам потребуется звуковая карта USB, линейный/стереомикрофон и корпус размером 70 x 70 x 55 мм. Что касается программного обеспечения, разработчик рекомендует осциллограф звуковой карты от Christian Zeitnitz.

Он предупреждает, что вам не следует использовать внутреннюю звуковую карту, иначе она может быть повреждена. Это может быть немного излишним для этого проекта, но подумайте о том, чтобы попробовать один из наших планов тележки для сварки своими руками — это удобный способ возить сварочные материалы.

ПОСМОТРЕТЬ ПЛАНЫ

8. Схема цифрового осциллографа Arduino своими руками

Если вы хотите собрать простой цифровой осциллограф, вы можете использовать этот план.

Для этого вам понадобится Arduino Pro mini, LCD12864, электролитические конденсаторы, потенциометр на 50k и корпус.

Осциллограф имеет частотную характеристику 10–50 Гц, источник питания 5 В и экран с разрешением 128×64.

Это очень простой прицел, и строитель указывает, что вы можете улучшить его дальше.

Однако имейте в виду, что инструкции написаны не очень хорошо, и новичку может быть трудно следовать им или понять, что имеет в виду строитель.

ПОСМОТРЕТЬ ПЛАНЫ

9. Сверхбыстрый портативный осциллограф и измеритель индуктивности

Этот комплект осциллографа представляет собой комбинацию осциллографа и измерителя индуктивности.

Он может измерять индуктивность более 100 мкГн, отображать как аналоговые, так и цифровые сигналы до 1,7 МС/с, частоту, напряжение и рабочий цикл.

В дополнение к этому, он оснащен датчиками температуры и давления.

Существует обширный список необходимых материалов и пошаговые инструкции, чтобы вы могли легко собрать этот мини-осциллограф.

Кроме того, код открыт, так что вы можете добавить или удалить все, что захотите.

И самое интересное, что этот осциллограф в выключенном состоянии выглядит как игрушечная машинка.

ПОСМОТРЕТЬ ПЛАНЫ

10. Сборка осциллографа для смартфона своими руками

Вы можете использовать свой смартфон не только для разговоров или серфинга в сети.

Благодаря этой продуманной конструкции вы можете превратить свой телефон в осциллограф и генератор сигналов для электронных схем.

Он сможет визуализировать сигналы (от 150 Гц до 50 кГц) и генерировать синусоидальные, прямоугольные и треугольные сигналы (макс. 50 кГц).

Чтобы сделать этот портативный прицел, вам нужно иметь хотя бы базовые знания в области пайки и деревообработки.

Конструктор предоставляет список материалов и дает рекомендации, какие приложения использовать для создания сигналов.

Также он предлагает простые ответы на вопросы, которые возникают у каждого новичка: «Что такое осциллограф?» и «Как пользоваться осциллографами?»

ПОСМОТРЕТЬ ПЛАНЫ

11. Надежный недорогой хобби-осциллограф LCS-1M Idea

Если вы ищете простой в изготовлении осциллограф, этот план вам пригодится.Это недорогой, но полнофункциональный цифровой осциллограф, который можно использовать для изучения электрических сигналов, изменяющихся во времени. Вы также можете контролировать/наблюдать/устранять неполадки электронных устройств.

Несмотря на то, что это не профессиональный осциллограф, он обладает некоторыми превосходными характеристиками, такими как два независимых входных канала, частота дискретизации до 1 Мвыб/с и аналоговая полоса пропускания 400 кГц. В дополнение к этому вы можете подключить этот портативный прицел к ПК через последовательный порт или USB, и он будет работать в Windows 95, 98, 2000, XP и Vista.Вы можете управлять всеми настройками с вашего ПК и экспортировать сигналы в файл Excel.

После сборки подумайте о том, чтобы сделать подставку для монитора своими руками — она может стать отличным местом для установки вашего нового осциллографа.

ПОСМОТРЕТЬ ПЛАНЫ

12. План осциллографа Пурмана

Недорогой осциллограф идеален, если вам нужно что-то простое, но функциональное для выборки аналоговых сигналов и отображения их на телевизоре.

К сожалению, этот небольшой масштабный план будет работать только на телевизорах стандарта PAL с 625 строками и может отображать сигнал частотой до нескольких кГц.Для этого сборщик использует небольшой 8-контактный микроконтроллер и пишет программное обеспечение для прицела.

Он советует собрать схему для вашего прицела на тестовой печатной плате. Также можно записать изображение с осциллографа на видеомагнитофон, если он у вас есть.

ПОСМОТРЕТЬ ПЛАНЫ

13. Проект переработанного ТВ-осциллографа с ЭЛТ

Если у вас завалялся старый телевизор, вы можете за полчаса превратить его в осциллограф благодаря этому плану. И никаких навороченных инструментов не нужно — только провод, паяльник, плоскогубцы с резиновыми ручками и отвертка.

Это простой процесс, при котором вам просто нужно отпаять вертикальную и горизонтальную катушки. Затем вы прикрепляете провод к вертикальной катушке и подключаете ее к источнику напряжения. Конструктор также включает инструкции о том, как подключить MP3-плеер к телевизионному осциллографу, чтобы вы могли наблюдать волны, создаваемые музыкой.

ПОСМОТРЕТЬ ПЛАНЫ

14. Набор для самостоятельной сборки осциллографа

Вы можете сделать этот прицел из комплекта ЖК-осциллографа DSO 062. Поскольку в комплект поставки входят пошаговые инструкции, сборщик предлагает несколько дополнительных советов по вещам, не упомянутым в руководстве.

Он советует начать с краткого справочника, скачать все необходимые файлы и распечатать их, чтобы они были у вас под рукой в ​​процессе сборки. Также есть инструкции по изготовлению портативного источника питания для осциллографа и пробника.

ПОСМОТРЕТЬ ПЛАНЫ

15. Дизайн осциллографа на базе Raspberry Pi

Осциллограф необходим для любого цифрового проекта, где важна синхронизация сигналов. Вы можете собрать этот осциллограф на базе Raspberry Pi без какого-либо специального оборудования.

Конечно, вам понадобится Rasberry Pi, SD-карта с изображением Raspbian, Adafruit PiTFT, макетная плата, CA3306, TXB0108 и перемычка. Вы также должны иметь доступ к компьютеру. В качестве программного обеспечения сборщик рекомендует PuTTY (SSH-клиент) и FileZilla (FTP-клиент). Если вы хотите превратить Piscope в портативный осциллограф, вы должны использовать pi TFT для отображения данных.

ПОСМОТРЕТЬ ПЛАНЫ

16. ЖК-осциллограф Arduino Nokia 5110, сборка

.

Всего за четыре шага вы можете создать небольшой осциллограф с минимальными усилиями.Вам понадобится плата Arduino, 2 потенциометра на 10 кОм, макетная плата и перемычки.

В качестве дисплея осциллографа можно использовать ЖК-дисплей Nokia 5110. На изображении показано, как подключить ЖК-дисплей, а сборщик предоставляет дополнительную информацию о том, как подключить потенциометры.

Для получения кода необходимо загрузить Adafruit Pcd8544.h и библиотеку Adafruit Gfx.h. Однако, поскольку инструкции по сборке скудны, этот мини-осциллограф больше подходит для опытных мастеров-любителей или профессионалов.Если вы хорошо разбираетесь в электронике своими руками, ознакомьтесь с нашими чертежами металлодетекторов DIY.

ПОСМОТРЕТЬ ПЛАНЫ

17. Дизайн осциллографа Nokia 16 МГц

Если вам нужен осциллограф, но у вас нет бюджета на профессиональный, этот план вам поможет. Вы можете подключить этот осциллограф к экрану вашего ноутбука и использовать макрос сбора данных для регистрации входящих данных в электронную таблицу Excell.

Более того, вы также можете отображать информацию на графике.Еще одна замечательная особенность этого 16-мегагерцового осциллографа заключается в том, что в случае его повреждения или неисправности вы можете его починить, потому что знаете, как он работает.

Разработчик настоятельно рекомендует вам приобрести книгу «Проекты осциллографов Arduino», которая поможет вам настроить свой собственный осциллограф. Вы также можете построить свой собственный стол своими руками, чтобы расположить вашу новую сборку.

ПОСМОТРЕТЬ ПЛАНЫ

18. Идея осциллографа Digilent Zybo Board

Этот осциллограф предназначен для удовлетворения основных потребностей любых электриков или ученых, которые хотят диагностировать электрические цепи.Он использует стандартный пробник 10:1, диапазон входного напряжения от -10 В до +10 В, полосу пропускания 1000 кГц и дисплей монитора VGA с разрешением 640 x 480.

Более того, он имеет пользовательский ввод с помощью поворотного энкодера. Осциллограф состоит из нескольких ключевых частей, включая аналоговый интерфейс, буфер/триггер АЦП, систему обработки пользовательского ввода, систему обработки и видеодрайвер. Есть подробные инструкции и схемы, но этот план больше подойдет для опытного инженера или электрика.

ПОСМОТРЕТЬ ПЛАНЫ

19. Цифровой осциллограф DIY Kit Design

Этот комплект цифрового осциллографа поможет вам собрать полнофункциональный осциллограф своими руками. Он имеет 8-битное разрешение, 5 Мс/с, входное напряжение до 50 В и напряжение питания 9 В постоянного тока (блок питания не входит в комплект).

Компоненты для поверхностного монтажа уже припаяны, осталось припаять только сквозные. Продаваемый комплект осциллографа также имеет память на 256 отсчетов, аналоговую полосу пропускания 1 МГц, связь по постоянному и переменному току, ЖК-дисплей с подсветкой и разъем BNC.

Кроме того, этот дешевый осциллограф может сохранять и отображать до шести снимков памяти. Это отличный вариант для тех, кто хочет что-то дешевое, но функциональное.

ПОСМОТРЕТЬ ПЛАНЫ

20. Чертеж осциллографа Open Electronics DIY

Этот самодельный осциллограф создан с помощью платформы для прототипирования электроники с открытым исходным кодом под названием Freeduino и ПК. Сначала сигнал преобразуется из аналогового в цифровой на плате с помощью АЦП, а затем выводится на ПК.Чтобы прочитать сигнал, вам необходимо установить программное обеспечение MATLAB.

Этот самодельный осциллограф имеет максимальную частоту 7 кГц, до четырех каналов, переменное напряжение запуска и 8-битное разрешение. Схемы и схемы есть, чтобы вам было проще. Более того, план доступен в виде файла PDF, так что вы можете распечатать его и сверяться с ним в процессе сборки.

ПОСМОТРЕТЬ ПЛАНЫ

Резюме

Вот он, наш список лучших чертежей осциллографов в Интернете.Если вы в конечном итоге сделаете один из этих прицелов, оставьте комментарий ниже, и мы опубликуем ваше творение на нашем сайте.

Мы также создали забавное слайд-шоу осциллографа своими руками из наших планов выше — щелкните видео, чтобы посмотреть обзор чертежей, которые мы представили здесь!

Привет, меня зовут Елена Кулидж. Я энтузиаст DIY, который любит строить забавные чертежи по дереву. Эти чертежи «сделай сам» — это забавные хобби-проекты для энтузиастов или даже более продвинутых строителей, которые хотят создавать такие вещи, как двухъярусные кровати, приставные столики или даже коробку для уток!

Что измеряет осциллограф?

Большинство потребительских товаров включают в себя электронные схемы или компоненты, и осциллограф используется на протяжении всего процесса проектирования продукта для проверки этих компонентов.Но что такое осциллограф? А что измеряет осциллограф?

Осциллограф — это прибор, который графически отображает электрические сигналы и показывает, как эти сигналы изменяются во времени. Инженеры используют осциллографы для измерения электрических явлений и быстрого тестирования, проверки и отладки своих схем. Основная функция осциллографа заключается в измерении волн напряжения. Эти волны отображаются на графике, который может многое рассказать о сигнале, например:

  • Значения времени и напряжения сигнала.
  • Частота колебательного сигнала.
  • «Движущиеся части» цепи, представленные сигналом.
  • Частота появления определенной части сигнала относительно других частей.
  • Является ли неисправный компонент искажающим сигнал.
  • Какая часть сигнала представляет собой постоянный ток (DC) или переменный ток (AC).
  • Какая часть сигнала является шумом и меняется ли шум со временем.

На самом базовом уровне график, отображаемый на осциллографе, показывает, как сигнал изменяется во времени, при этом напряжение отображается вертикально по оси Y, а время — по горизонтали по оси X.

 

 

Интенсивность или яркость сигнала на дисплее осциллографа иногда называют осью Z. В осциллографах с цифровым люминофором (DPO) ось Z может быть представлена ​​цветовой градацией дисплея.

 

 

Для получения дополнительной информации о восстановлении сигналов, целостности сигнала и измерениях формы сигнала прочтите основные сведения об осциллографах.

Что измеряет осциллограф?

Хотя осциллографы в первую очередь предназначены для измерения напряжения, они могут обнаруживать и измерять множество других сигналов, в том числе:

Текущий

Существует несколько способов использования осциллографа для измерения тока; можно было бы измерить падение напряжения на шунтирующем резисторе.Другой — просто использовать токовый пробник.

Звук

Можно измерить звук с помощью осциллографа. Вам понадобится преобразователь (для «преобразования» аудиосигнала в напряжение), который вы затем подключите к каналу на осциллографе. Затем вы отобразите сигнал как соответствующее напряжение в зависимости от времени.

Емкость

Хотя осциллограф не дает прямого измерения емкости, его можно использовать для измерения постоянной времени, чтобы определить фактическую емкость электрической системы или компонента с помощью генератора сигналов произвольной формы.

Напряжение постоянного тока

Большинство современных осциллографов позволяют автоматически измерять напряжение постоянного тока. Однако вы можете измерить его вручную, «подсчитав» вертикальные сетки и умножив на вольты на деление.

Частота

Как и в случае постоянного напряжения, большинство современных осциллографов измеряют частоту автоматически. Однако можно рассчитать частоту вручную, рассчитав период сигнала (используя курсоры или горизонтальную сетку) и разделив 1 на период, чтобы получить частоту.

Индуктивность

Если у вас нет измерителя LCR, вы можете измерить индуктивность с помощью осциллографа и функционального генератора. Это будет простое измерение со значением неопределенности от 3 до 5%.

Найдите осциллограф, подходящий для вашего приложения

Не все осциллографы одинаковы. Поэтому, прежде чем принимать решение о том, в какую машину инвестировать, важно понять требования вашего проекта и тип осциллографа, который вам может понадобиться для получения наиболее эффективных и точных измерений.

При выборе осциллографа необходимо учитывать ряд факторов, включая полосу пропускания, время нарастания, частоту дискретизации, плотность каналов и совместимые пробники. Прочтите наш обзор того, как выбрать осциллограф, или изучите всю линейку осциллографов, чтобы найти тот, который подходит для вашего приложения.

Самодельный осциллограф

— блог Dan’s Workshop

Миниатюрный телевизор, переделанный в осциллограф

Примечания по преобразованию старого компактного телевизора или компьютерного монитора в осциллограф
.Он оказался очень полезным для контроля качества линии и других низкочастотных применений
. Вот изображение прицела, который я построил, когда мне было 15 лет. Это был
портативный черно-белый телевизор с диагональю 9 дюймов. Он был очень ограничен, луч
отклонялся только в положительную сторону. Это означает, что видимой была только половина сигналов ac
. Высокий объект, частично закрывающий экран
, — это силовой транзистор отклонения (был только один). Схема предусилителя
для схемы отклонения была построена на беспаечной макетной плате Radio Shack
.Раньше я подключал его к своей стереосистеме и смотрел
танцующие волновые формы звука. Это единственная фотография самодельного о-скопа
, но я также переделал несколько компьютерных мониторов
.

Внимание!!! Пожалуйста, обрати внимание!!! Внутри телевизоров высокое напряжение! Будьте предельно осторожны с
! Мой совет: никогда не лезьте в устройство, пока оно подключено к сети
, если только вы не уверены в том, что делаете!
Я не несу никакой ответственности за риски, которые вы принимаете в соответствии с планами,
изложенными ниже.Не все телевизоры и компьютерные мониторы одинаковы, поэтому
эти планы являются лишь примерами того, как вы можете это сделать.

В корпусе телевизора или компьютерного монитора вы найдете
заднюю часть кинескопа, сборку катушки ярма. Как только вы его найдете,
обратите внимание на зажим, которым он крепится к кинескопу. Вам потребуется
ослабить этот зажим и повернуть катушку на 90 градусов либо по часовой стрелке, либо
против часовой стрелки, в зависимости от того, в каком направлении вертикальная развертка станет
горизонтальной разверткой слева направо.

 

Шаг первый, идентификация компонентов

После того, как это будет сделано, вы можете снова затянуть зажим, если хотите, но имейте в виду
, что вы можете немного отрегулировать это, чтобы луч
проходил по прямой линии через экран. Теперь схема вертикального отклонения
является схемой горизонтального отклонения.

 

Шаг второй, поворот катушки ярма на 90 градусов

Теперь необходимо отсоединить старую схему горизонтального отклонения от
катушки ярма и, возможно, снабдить ее «фиктивной» катушкой, чтобы она
продолжала работать.(Некоторые системы требуют этого для работы высоковольтного генератора
.) После того, как вы создадите новую схему отклонения, вы
соедините ее с катушкой ярма для того, что теперь является осью вертикального отклонения
.

 

Шаг третий, сохранение оригинальной схемы привода

Этот шаг предназначен для цепи синхронизации. Осциллограф должен синхронизировать развертку
с передним или задним фронтом тестируемого сигнала, чтобы
кривая не скользила по экрану.Что вам нужно сделать
, так это найти провод, который служил вертикальной синхронизацией. Если вы преобразовываете
монохромный компьютерный монитор TTL, как это сделал я, то сделать это
очень просто. На печатной плате, скорее всего, будет провод
, идущий от сигнального кабеля с маркировкой «VSYNC».
Найдите этот провод или его дорожку на печатной плате и прикрепите к нему провод
, чтобы вы могли подключить его к новой цепи отклонения.

 

Шаг четвертый, поиск цепи вертикальной синхронизации

Вот схема новой схемы отклонения.Это схема
, которую большинство из вас искало на этом сайте. Вот номиналы компонентов
: R1, R2 — 10к 1/4 ватта, а R3 и резистор на
INP- — 100к 1/4 ватта. R4 и R5 — взрывозащищенные резисторы
, установленные на радиаторе, номиналом 50 Вт и сопротивлением 5 Ом каждый. Q1
и Q2 — npn-транзисторы Дарлингтона ТО-3 типа 2N6578. Здесь можно использовать любой тип
, если его npn и он может выдерживать 15 ампер и 120
Вт или около того. L1 — это катушка ярма, которая отклонялась по горизонтали, но с
, когда вы вращали катушку, она отклонялась по вертикали.Q3 — это небольшой переключающий транзистор npn
типа 2N2222, хотя здесь можно использовать и много других транзисторов
. Подключите SYNC к схеме вертикальной синхронизации телевизора. Будьте предельно осторожны при обнаружении этого соединения.

Внимание!!! Соединения inp+ и inp- очень чувствительны. Вам нужно будет изменить значения r3 и резистора на входе
на более высокие значения
для более высоких тестируемых напряжений. Эта схема очень проста; Я
улучшаю его там, где это необходимо, чтобы предоставить необходимую мне информацию из тестируемой схемы
.Он может быть дополнен операционными усилителями и другими схемами
, чтобы сделать его более точным и удобным для пользователя. Удачи!

Я хотел бы получить отзывы от тех из вас, кто строит на основе этих планов
. Кроме того, дайте мне знать любую дополнительную информацию, которая вам нужна. Заранее спасибо.

Шаг пятый, создание новой горизонтальной схемы привода

На что обратить внимание при выборе базового осциллографа

Осциллографы

Basic используются в качестве окон в сигналах для устранения неполадок в цепях или проверки качества сигнала.Как правило, они сочетаются с полосой пропускания от пятидесяти мегагерц до двухсот мегагерц и используются почти в каждой проектной лаборатории, учебной лаборатории, сервисном центре и производственной среде.

Цифровой запоминающий осциллограф

Осциллографы

— незаменимый инструмент для всех, кто проектирует, производит или ремонтирует электронное оборудование.

Цифровой запоминающий осциллограф (DSO, которому посвящена эта статья) собирает и сохраняет сигналы. Осциллограммы показывают напряжение и частоту сигнала, искажение сигнала, временные интервалы между сигналами, степень шума в сигнале и многое, многое другое.

Полоса пропускания

Полоса пропускания системы определяет способность осциллографа измерять аналоговый сигнал. В частности, он определяет максимальную частоту, которую прибор может точно измерить. Пропускная способность также является ключевым фактором, определяющим цену.

Определите, что вам нужно – используйте «правило пяти раз»

Например, осциллограф с полосой пропускания 100 МГц обычно гарантированно имеет затухание менее 30 % на частоте 100 МГц. Чтобы обеспечить точность амплитуды выше 2%, входные сигналы должны быть ниже 20 МГц.

Для цифровых сигналов ключевым моментом является измерение времени нарастания и спада. Полоса пропускания вместе с частотой дискретизации определяет наименьшее время нарастания, которое может измерить осциллограф.

Пробник и осциллограф образуют измерительную систему с общей полосой пропускания. Использование пробника с низкой пропускной способностью снизит общую пропускную способность, поэтому обязательно используйте пробники, соответствующие осциллографу.

Частота дискретизации

Частота дискретизации осциллографа сравнима с частотой кадров кинокамеры.Он определяет, сколько деталей осциллограммы захватит осциллограф.

Определите, что вам нужно – используйте «правило пяти раз»

Частота дискретизации (выборок в секунду, S/s) — это частота выборки сигнала осциллографом. Опять же, мы склонны отстаивать «пятикратное правило»: используйте частоту дискретизации как минимум в 5 раз выше самой высокой частоты вашей схемы.

Большинство базовых осциллографов имеют (максимальную) частоту дискретизации от 1 до 2 Гвыб/с. Помните, что базовые осциллографы имеют полосу пропускания до 200 МГц, поэтому разработчики осциллографов обычно предусматривают 5–10-кратную передискретизацию при максимальной полосе пропускания.

Чем быстрее вы производите выборку, тем меньше информации вы теряете и тем лучше осциллограф будет представлять тестируемый сигнал. Но тем быстрее вы заполните и свою память, что ограничивает время, которое вы можете захватить.

Плотность каналов

Цифровые осциллографы производят выборку аналоговых каналов для их сохранения и отображения. В общем, чем больше каналов, тем лучше, хотя добавление каналов увеличивает цену.

Определите, что вам нужно

Выбор 2 или 4 аналоговых каналов зависит от вашего приложения.Например, два канала позволяют сравнить вход компонента с его выходом. Четыре аналоговых канала позволяют сравнивать больше сигналов и обеспечивают большую гибкость для математического комбинирования каналов (например, умножение для получения мощности или вычитание для дифференциальных сигналов)

Осциллограф Mixed-Signal добавляет цифровые каналы синхронизации, которые указывают высокое или низкое состояние и могут отображаться вместе в виде сигнала шины. Что бы вы ни выбрали, все каналы должны иметь хороший диапазон, линейность, точность усиления, неравномерность и устойчивость к статическому разряду.

В целях экономии средств некоторые приборы совместно используют систему дискретизации между каналами. Но будьте осторожны: количество каналов, которые вы включаете, снижает частоту дискретизации.

Совместимые датчики

Хорошие измерения начинаются на кончике зонда. Осциллограф и пробник работают вместе как единая система, поэтому при выборе осциллографа обязательно учитывайте пробники. Во время измерений пробники фактически становятся частью цепи, внося резистивную, емкостную и индуктивную нагрузки, которые изменяют результаты измерения.Чтобы свести к минимуму этот эффект, лучше всего использовать датчики, предназначенные для использования с вашим эндоскопом. Выберите пассивные пробники с достаточной пропускной способностью. Полоса пропускания пробника должна соответствовать полосе пропускания осциллографа.

Широкий спектр совместимых датчиков позволит вам использовать прицел в большем количестве приложений. Перед покупкой проверьте, что доступно для прицела.

Используйте правильный зонд для работы

Пассивные датчики

Пассивные пробники Пробники с 10-кратным затуханием обеспечивают контролируемое сопротивление и емкость цепи и подходят для большинства измерений относительно земли.Они входят в комплект большинства осциллографов — вам понадобится по одному на каждый входной канал.

Высоковольтные дифференциальные датчики

Высоковольтные дифференциальные пробники позволяют осциллографу с привязкой к земле выполнять безопасные и точные плавающие и дифференциальные измерения. В каждой лаборатории должен быть хотя бы один!

Логические пробники

Логические пробники

передают цифровые сигналы на вход осциллографа смешанных сигналов.Они включают в себя «плавающие выводы» с аксессуарами, предназначенными для подключения к небольшим контрольным точкам на печатной плате.

Датчики тока

Добавление датчика тока позволяет прицелу измерять ток, но также позволяет вычислять и отображать мгновенную мощность.

Запуск

Определите, что вам нужно

Все осциллографы поддерживают запуск по фронту, а большинство — по ширине импульса.

Чтобы обнаруживать аномалии и наилучшим образом использовать длину записи осциллографа, ищите осциллограф, который предлагает расширенный запуск по более сложным сигналам.

Чем шире разнообразие доступных триггеров, тем универсальнее область действия (и тем быстрее вы доберетесь до основной причины проблемы!):

  • Цифровые/импульсные триггеры: ширина импульса, короткий импульс, время нарастания/спада, установка и удержание
  • Логический запуск
  • Триггеры последовательных данных: конструкции встроенных систем используют как последовательные (I2C, SPI, CAN/LIN…), так и параллельные шины.
  • Запуск видео

 

Длина записи

Длина записи — это общее количество точек во время полной записи осциллограммы. Осциллограф может хранить только ограниченное количество выборок, поэтому, как правило, чем больше длина записи, тем лучше.

Определите, что вам нужно

Время захвата = длина записи/частота дискретизации. Так, при длине записи 1 млн точек и частоте дискретизации 250 мс/с осциллограф зафиксирует 4 мс.Современные осциллографы позволяют выбирать длину записи для оптимизации уровня детализации, необходимого для вашего приложения.

Хороший базовый осциллограф может хранить более 2000 точек, что вполне достаточно для стабильного синусоидального сигнала (нужно, может быть, пятьсот точек). Но чтобы найти причины временных аномалий в сложном потоке цифровых данных, рассмотрим 1 М точек или более.

Масштабирование и панорамирование позволяет увеличить масштаб интересующего события и панорамировать область назад и вперед во времени.Поиск и отметка позволяет выполнять поиск по всей записи и автоматически отмечать каждое появление указанного пользователем события.

Осциллографы с длиной записи в миллионы точек могут отображать активность сигналов на многих экранах, что необходимо для изучения сложных сигналов.

Серия осциллографов Tektronix TBS2000

Базовая линейка осциллографов Tektronix

Tektronix Probing Solutions

Как работает осциллограф — Работа с осциллографом — Учебное пособие по осциллографу

Чтобы лучше понять элементы управления осциллографом, вам нужно немного больше узнать о том, как осциллографы отображают сигнал.Аналоговые осциллографы работают несколько иначе, чем цифровые осциллографы. Однако некоторые из внутренних систем похожи. Аналоговые осциллографы несколько проще по своей концепции и описываются первыми, а затем следует описание цифровых осциллографов.

Аналоговые осциллографы

При подключении пробника осциллографа к цепи сигнал напряжения проходит через пробник в вертикальную систему осциллографа. На следующем рисунке представлена ​​простая блок-схема, показывающая, как аналоговый осциллограф отображает измеренный сигнал.

Блок-схема аналогового осциллографа

В зависимости от того, как вы установили масштаб по вертикали (управление вольт/дел), аттенюатор уменьшает напряжение сигнала, а усилитель увеличивает напряжение сигнала.

Далее сигнал поступает непосредственно на вертикальные отклоняющие пластины электронно-лучевой трубки (ЭЛТ). Напряжение, подаваемое на эти отклоняющие пластины, заставляет светящуюся точку двигаться. (Электронный луч, попадая на люминофор внутри ЭЛТ, создает светящуюся точку.) Положительное напряжение заставляет точку двигаться вверх, а отрицательное напряжение заставляет точку двигаться вниз.

Сигнал также поступает в систему триггера для запуска или запуска «горизонтальной развертки». Горизонтальная развертка — это термин, относящийся к действию горизонтальной системы, заставляющей светящуюся точку перемещаться по экрану. Запуск горизонтальной системы заставляет горизонтальную временную базу перемещать светящуюся точку по экрану слева направо в течение определенного интервала времени. Множество движений в быстрой последовательности приводят к тому, что движение светящейся точки смешивается в сплошную линию.На более высоких скоростях точка может перемещаться по экрану до 500 000 раз в секунду.

Вместе действие горизонтального размаха и действие вертикального отклонения отрисовывают график сигнала на экране. Триггер необходим для стабилизации повторяющегося сигнала. Это гарантирует, что развертка начинается в той же точке повторяющегося сигнала, что приводит к четкому изображению, как показано на следующем рисунке.

Запуск стабилизирует повторяющийся сигнал

В заключение, чтобы использовать аналоговый осциллограф, вам необходимо отрегулировать три основные настройки для размещения входящего сигнала:

  • Ослабление или усиление сигнала.Используйте регулятор volts/div для регулировки амплитуды сигнала перед его подачей на вертикальные отклоняющие пластины.
  • База времени. Используйте элемент управления sec/div, чтобы установить количество времени на деление, представленное по горизонтали на экране.
  • Запуск осциллографа. Используйте уровень запуска для стабилизации повторяющегося сигнала, а также для запуска по одному событию.

Кроме того, регулировка фокуса и элементов управления интенсивностью позволяет создать четкое, четкое изображение.

Цифровые осциллографы

Некоторые из систем, составляющих цифровые осциллографы, такие же, как и в аналоговых осциллографах; однако цифровые осциллографы содержат дополнительные системы обработки данных. С добавленными системами цифровой осциллограф собирает данные для всего сигнала, а затем отображает их.

При подключении пробника цифрового осциллографа к цепи вертикальная система регулирует амплитуду сигнала так же, как и в аналоговом осциллографе.

Затем аналого-цифровой преобразователь (АЦП) в системе сбора данных производит выборку сигнала в дискретные моменты времени и преобразует напряжение сигнала в этих точках в цифровые значения, называемые точками выборки. Тактовая частота выборки горизонтальной системы определяет, как часто АЦП берет выборку. Скорость, с которой часы «тикают», называется частотой дискретизации и измеряется в выборках в секунду.

Точки выборки из АЦП сохраняются в памяти как точки сигнала. Более одной точки выборки может составлять одну точку осциллограммы.

Вместе точки сигнала составляют одну запись сигнала. Количество точек сигнала, используемых для создания записи сигнала, называется длиной записи. Система триггеров определяет начальную и конечную точки записи. Дисплей получает эти точки записи после сохранения в памяти.

В зависимости от возможностей вашего осциллографа может выполняться дополнительная обработка точек выборки, улучшающая отображение. Может быть доступен предварительный запуск, что позволяет вам видеть события до точки запуска.

Блок-схема цифрового осциллографа

По существу, с цифровым осциллографом, как и с аналоговым осциллографом, для выполнения измерения необходимо отрегулировать вертикальные и горизонтальные параметры и параметры запуска.

Методы отбора проб

Метод выборки сообщает цифровому осциллографу, как собирать точки выборки. Для медленно меняющихся сигналов цифровой осциллограф легко собирает более чем достаточно точек выборки для построения точной картины.Однако для более быстрых сигналов (насколько быстро зависит от максимальной частоты дискретизации осциллографа) осциллограф не может собрать достаточное количество выборок. Цифровой осциллограф может делать две вещи:

  • Он может собирать несколько точек выборки сигнала за один проход (в режиме выборки в реальном времени), а затем использовать интерполяцию. Интерполяция — это метод обработки для оценки того, как выглядит форма волны, на основе нескольких точек.
  • Он может построить изображение формы волны во времени, пока сигнал повторяется (режим дискретизации эквивалентного времени).

Выборка в реальном времени с интерполяцией

В цифровых осциллографах

в качестве стандартного метода выборки используется выборка в реальном времени. При выборке в реальном времени осциллограф собирает столько выборок, сколько может, по мере появления сигнала. См. следующий рисунок для однократных или переходных сигналов, для которых необходимо использовать выборку в реальном времени.

Схема выборки в реальном времени

Цифровые осциллографы используют интерполяцию для отображения настолько быстрых сигналов, что осциллограф может собрать только несколько точек выборки.Интерполяция «соединяет точки».

Линейная интерполяция просто соединяет точки выборки прямыми линиями. Синусоидальная интерполяция (или интерполяция sin x over x) соединяет точки выборки с кривыми. (См. следующий рисунок) Интерполяция Sin x over x представляет собой математический процесс, аналогичный «передискретизации», используемой в проигрывателях компакт-дисков. При синусоидальной интерполяции точки рассчитываются, чтобы заполнить время между реальными выборками. Используя этот процесс, сигнал, который сэмплируется всего несколько раз в каждом цикле, может быть точно отображен или, в случае проигрывателя компакт-дисков, точно воспроизведен.

Диаграмма линейной и синусоидальной интерполяции

Выборка за эквивалентное время

Некоторые цифровые осциллографы могут использовать выборку эквивалентного времени для захвата очень быстро повторяющихся сигналов. Выборка в эквивалентном времени строит картину повторяющегося сигнала путем захвата небольшого количества информации от каждого повторения. (См. следующий рисунок) Вы видите, что форма сигнала медленно нарастает, как цепочка огней, загорающихся один за другим. При последовательной выборке точки появляются последовательно слева направо; при случайной выборке точки появляются случайным образом на волновой форме.

Диаграмма эквивалентного времени дискретизации

Как пользоваться (простым) осциллографом

Визуализируйте все эти загадочные электронные сигналы с помощью осциллографа!

Узнайте, как собрать и использовать сверхпростой осциллограф стоимостью 30 долларов США, идеально подходящий для любителей электроники. Это также отличный способ начать работу с некоторыми из самых модных осциллографов!

Чтение и изменение дисплея осциллографа
Каждый осциллограф имеет окно, в котором отображается выходное напряжение вашего сигнала.На каждом дисплее ось y — это напряжение, , а ось x — время .

Вы можете увеличивать и уменьшать масштаб сетки дисплея, регулируя «Вольт на деление»* или «Секунды на деление».

На этом осциллографе переключатели регулировки напряжения находятся с левой стороны (два нижних переключателя), и они позволяют уменьшить масштаб до 5 вольт («В») на деление и увеличить до 10 мВ. на дивизию.

Отрегулируйте шкалу времени с помощью кнопок «+» и «-» с правой стороны.**

* «На деление» означает размер квадратов, т.е. 1 В на деление означает, что каждый квадрат имеет высоту 1 В, 1 секунда на деление означает, что каждый квадрат имеет ширину 1 секунду.
** Убедитесь, что выбрана шкала времени (будет выделена рамкой вокруг нее — это выбранная настройка по умолчанию, измените настройки с помощью кнопки «Выбрать», более подробно описанной в следующем разделе.

Другие базовые функции 
Этот осциллограф обладает всеми ожидаемыми функциями более крупных и дорогих осциллографов, а также представляет собой отличное введение в некоторые из более сложных версий.

Верхний переключатель слева позволяет выбирать между сигналом заземления, сигналом постоянного тока и сигналом переменного тока. С правой стороны осциллографа расположены четыре кнопки:

1. Кнопка «ОК» (самая верхняя кнопка): однократное нажатие делает снимок экрана, который можно сохранить на осциллографе. Удерживая эту кнопку нажатой, отображаются ключевые числовые значения вашего сигнала, такие как максимальное и минимальное напряжение, частота сигнала и т. д. через варианты.

3. Кнопка «-» : То же, что и кнопка +, но, как вы знаете, прокручивает вниз ):

A. Измените шкалу времени.

B. Установите способ обновления экрана осциллографа — «Авто», «Норма» или «Поет». Подробнее об этом в следующем разделе.

C. Установите наклон триггера. Подробнее об этом в следующем разделе.

Д.Измените уровень триггера. Подробнее об этом в следующем разделе.

E. Отрегулируйте горизонтальное положение дисплея осциллографа.

F. Измените вертикальное положение дисплея.

Триггер осциллографа
Триггеры осциллографа заставляют осциллограф отображать сигнал. Триггеры устанавливаются на определенное значение или «уровень срабатывания» в заданное направление или «наклон триггера» (дополнительная информация ниже).

триггер помогает отображать точный электрический сигнал, который вы хотите, так что вы получите стабильное отображение и измерение.В этой области триггер устанавливается в правой части дисплея, а светодиод внизу мигает при обнаружении триггера.

Простой осциллограф в этом руководстве имеет три режима запуска, между которыми можно переключаться с помощью кнопок «+» и «-».

  1.   Автоматически («Авто») .
  2.   Обычный («Норма») : отображение обновляется только при выполнении триггера.
  3.   Одиночный («Sing») : То же, что и в обычном режиме, отображение формы волны удерживается после обнаружения триггера.

Подробнее об уровне срабатывания и наклоне срабатывания!
Уровень срабатывания — это заданное внутреннее напряжение, которое сравнивается с сигнал или входное напряжение. Осциллограф срабатывает, когда сигнал напряжение равно напряжению триггера. Если электронный сигнал поднимается и опускается, то триггер сработает дважды: один раз, когда сигнал растет и снова, когда сигнал падает. Наклон триггера позволяет выбрать, какое напряжение (растущее или падающее) запускать.

Подключение компонента!

Теперь, чтобы увидеть электрические сигналы в окружающем мире, соедините черный провод с землей, а красный провод с частью цепь, напряжение которой вы хотите измерить.

Например, если вы хотите для измерения выходного напряжения датчика, например, конденсатора в фото справа, нужно подключить красный щуп после датчика.

Вы также можете откалибровать прицел с помощью бортового сигнала. См. техническое описание для получения дополнительной информации.

Наконец-то! Включение осциллографа DSO138
Сборка комплекта осциллографа в этом руководстве занимает около 2-3 часов (инструкции здесь), но определенно стоит того, потому что много причин! Вот некоторые из них: Это отличный способ изучить схемы компоненты, ознакомиться со схемами и попрактиковаться в пайке (и распайке….). А также, честно говоря, это довольно расслабляет.

Как только у вас появится «прицел в сборе нужен 9В и около 0.1А . Есть две силы порты: бочкообразный разъем и штекерный разъем JST. Вы можете использовать батарею 9V с бочкообразным домкратом (о боже, он портативный!), или блок питания с разъем JST.

Открытый провод в верхней части осциллографа представляет собой сигнал прямоугольной формы, помогающий откалибровать сигнал (дополнительную информацию см. в техническом описании).

Обязательно используйте менее 12 В , иначе вы рискуете нагреть плату и повредить ее (не выпускайте черный дым!).

Подключи и работай!
Теперь вы знаете все основы подключения осциллографа к датчикам, язык и другие маломощные источники, чтобы наблюдать за удивительным миром электричество на работе!

Пожалуйста, оставьте комментарий в руководстве, если у вас есть вопросы или вы хотите получить дополнительную информацию об осциллографе Комплект. А теперь иди и исследуй все это электричество! 😀

Заинтересованы в создании емкостного сенсорного датчика, подобного тому, что используется в этом уроке? Посмотрите этот урок!

Измерение электронных волн: как пользоваться осциллографом

Основная процедура тестирования электронной схемы с помощью осциллографа заключается в подключении заземляющего разъема измерительного провода осциллографа к точке заземления в цепи, а затем касании наконечника щупа. к точке в схеме, которую вы хотите проверить.

Например, если вы хотите убедиться, что выходной сигнал вывода интегральной схемы излучает прямоугольную волну, прикоснитесь щупом осциллографа к выводу и посмотрите на дисплей осциллографа.

Обратите внимание, что вам может потребоваться отрегулировать настройки ВОЛЬТ/ДЕЛ и ВРЕМЯ/ДЕЛ на осциллографе, чтобы четко видеть форму сигнала. Но как только вы правильно отрегулируете эти настройки, вы сможете визуализировать прямоугольную волну. Если прямоугольная волна не появляется, у вас, вероятно, проблема со схемой.

Никогда не подключайте щуп осциллографа напрямую к электрической розетке. Скорее всего, вы убьете свой прицел или себя. (Если вы хотите измерить напряжение в розетке, используйте обычный мультиметр.)

В следующих абзацах дается несколько идей для просмотра различных сигналов с помощью осциллографа:

  • Для просмотра простой формы сигнала постоянного тока попробуйте подключить осциллограф к батарее 1,5 В, например к батарее AA или AAA. Установите ручку VOLTS/DIV на 2 В, а затем прикоснитесь разъемом заземления щупа к отрицательной клемме аккумулятора, а кончиком щупа — к положительной клемме.

    Полученное изображение должно представлять собой простую прямую линию посередине между вторым и третьим делением по вертикали над центральной линией. (Если батарея разряжена или разряжена, эта строка может быть ниже.)

  • Если вы хотите увидеть синусоиду 60 Гц, доступную из электрической розетки, найдите подключаемый блок питания (обычно называемый настенной бородавкой ) , который генерирует низковольтный переменный ток. Если у вас его нет, вы можете купить его новым во многих магазинах.Вы также можете найти их за 1 доллар или около того в благотворительных магазинах.

    Включите настенную бородавку в электрическую розетку, а затем подсоедините зонд осциллографа к низковольтной вилке настенной бородавки. Отрегулируйте настройки VOLTS/DIV и TIME/DIV, пока не увидите синусоиду.

  • Если вы хотите увидеть, как выглядит звуковой сигнал, найдите короткий аудиокабель 1/8″ с вилками на обоих концах. Подключите один конец к разъему для наушников любого аудиоустройства, такого как радиоприемник или iPod. Затем подключите заземляющий провод пробника к стержню вилки на свободном конце аудиокабеля и коснитесь кончиком пробника кончика аудиовилки.

  • Поработав с настройками ВОЛЬТ/ДЕЛ и ВРЕМЯ/ДЕЛ, вы должны увидеть перемешанную форму волны, типичную для аудиосигналов.

Приличный осциллограф будет стоить не менее нескольких сотен долларов, а действительно хорошие начинаются с 1000 долларов и выше.

0 comments on “Простой осциллограф схема: Простой USB-осциллограф

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.