Tehnologia de măsurare

Osciloscop de buzunar de până la 1 MHz

Prin înlocuirea microcontrolerului PIC16F873A cu un PIC18F4550 în osciloscopul de buzunar descris în , și a amplificatorului operațional K140UD608 cu un cip de interfață video analogică TDA8708A, a fost posibilă reducerea duratei de baleiaj de 150 de ori, la 21 μs, pe toată lățimea ecranului. crește frecvența maximă a semnalului de intrare la 1 MHz. Acest lucru a extins semnificativ capacitățile osciloscopului.

Principalele caracteristici tehnice

Tensiunea de deviere a fasciculului pe toată înălțimea ecranului, V................0,2; 1; 3; 10; 30; 100

Frecvenţa maximă a semnalului studiat, MHz........1

Durata scanării orizontale, μs.......21, 170, 1000, 10-103, 30-103, 100-103, 300-103, 106

Rezoluția ecranului, px......128x64

Tensiune de alimentare, V............5

Consum de curent, mA...........115

Dimensiuni, mm......80x62x30

Greutate, g........................110

Circuitul osciloscopului este prezentat în Fig. 1. Semnalul de intrare este furnizat pinului 20 (ADCIN - intrare ADC) al chipului DA1 (TDA8708A). Pentru a-și lansa ADC, microcontrolerul DD1 generează impulsuri de ceas la pinul 17. Codurile binare ale mostrelor de semnal sunt trimise la portul B al microcontrolerului DD1, care, conform programului, le scrie în RAM, apoi îl afișează pe ecranul LCD grafic al HG1 sub forma unei oscilograme. O descriere generală a LCD-ului MT-12864J-2FLA poate fi găsită în și puteți citi despre utilizarea acestuia în.

Orez. 1. Circuitul osciloscopului

În fig. Figura 2 prezintă o oscilogramă a unui semnal cu o frecvență de 100 kHz. Rezistorul variabil R6 deplasează linia de scanare pe verticală, setând-o în poziția cea mai convenabilă pentru observarea oscilogramei. Prin selectarea rezistenței R12, se obține cel mai bun contrast al imaginii pe ecranul LCD.

Orez. 2. Oscilograma unui semnal cu o frecvență de 100 kHz

Măturarea osciloscopului funcționează într-un singur mod de declanșare prin apăsarea butonului SB1. Prin apăsarea butonului SB2, durata de baleiaj este modificată. După fiecare apăsare a acestui buton, valoarea noii durate de baleiaj este afișată pe ecran pentru o perioadă de timp (Fig. 3).

Orez. 3. Valoarea duratei noii scanări

Programul microcontrolerului poate fi descărcat.

Literatură

1. Pichugov A. Osciloscop de buzunar - Radio, 2013, nr. 10, p. 20, 21.

2.PIC18F2455/2550/4455/4550 Fisa tehnica. - URL: http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/39632e.pdf (04/22/15).

3. Microcontrolere Yatsenkov V. S. Microcip cu suport hardware pentru USB. - M.: Radio și comunicare, 2008.

4. TDA8708A. Interfață de intrare video analogică. - URL: http://doc.chipfind.ru/pdf/philips/tda 8708a.pdf (21/05/15).

5. Modul cu cristale lichide MT-12864J. - URL: http://www.melt.com.ru/files/file2150172.5.pdf (22/04/15).

6. Milevsky A. Folosind un LCD grafic MT-12864A cu un microcontroler de la Microchip. - Radio, 2009, Nr. 6, p. 28-31.

Data publicarii: 06.11.2015

Opiniile cititorilor

• admin / 18.04.2017 - 14:35
  Problema este pe serverul FTP, de unde vine distribuția. Cred că acesta este un fenomen temporar, încercați să îl descărcați puțin mai târziu.

Acest osciloscop USB simplu și ieftin a fost inventat și făcut doar pentru distracție. Cu mult timp în urmă am avut ocazia să repar un procesor video tulbure în care intrarea a fost arsă la ADC. ADC-urile s-au dovedit a fi disponibile și ieftine, am cumpărat câteva pentru orice eventualitate, unul a fost folosit ca înlocuitor, iar celălalt a rămas.

De curând mi-a atras atenția și după ce am citit documentația pentru el, am decis să-l folosesc pentru ceva util la fermă. În cele din urmă, am primit acest mic dispozitiv. M-a costat un ban (ei bine, aproximativ 1000 de ruble) și câteva zile libere. Când am creat, am încercat să reduc numărul de piese la minim, menținând în același timp funcționalitatea minimă necesară pentru un osciloscop. La început am decis că rezultatul a fost un fel de dispozitiv dureros de frivol, cu toate acestea, acum îl folosesc în mod constant, pentru că s-a dovedit a fi foarte convenabil - nu ocupă spațiu pe masă, se potrivește ușor într-un buzunar (este dimensiunea unui pachet de țigări) și are caracteristici destul de decente:

Frecvența maximă de eșantionare - 6 MHz;
- Lățimea de bandă a amplificatorului de intrare - 0-16 MHz;
- Divizor intrare - de la 0,01 V/div la 10 V/div;
- Rezistenta de intrare - 1 MOhm;
- Rezoluție - 8 biți. Diagrama schematică osciloscopul este prezentat în figura 1.

Pentru diverse setări și depanare în toate tipurile de convertoare de putere și circuite de control aparate electrocasnice, pentru studierea a tot felul de aparate etc., unde măsurători precise și frecvente inalte, dar trebuie doar să te uiți la forma de undă cu o frecvență de, să zicem, până la câțiva megaherți - mai mult decât suficient.

Butonul S2 face parte din hardware-ul necesar pentru bootloader. Dacă îl țineți apăsat când conectați osciloscopul la USB, PIC-ul va funcționa în modul bootloader și puteți actualiza firmware-ul osciloscopului folosind utilitarul corespunzător. Un cip „de televiziune” - TDA8708A - a fost folosit ca ADC (IC3). Este destul de disponibil în tot felul de ash-uri „Chip and Dip” și în alte locuri în care se obțin piese. De fapt, acesta nu este doar un ADC pentru un semnal video, ci și un comutator de intrare, un egalizator și un limitator de nivel alb-negru etc. Dar toate aceste delicii nu sunt folosite în acest design. ADC-ul este foarte rapid - frecvența de eșantionare este de 30 MHz. În circuit, funcționează la o frecvență de ceas de 12 MHz - nu este nevoie să mergeți mai repede, deoarece PIC18F2550 pur și simplu nu va putea citi datele mai repede. Și cu cât frecvența este mai mare, cu atât este mai mare consumul ADC. În loc de TDA8708A, puteți utiliza orice alt ADC de mare viteză cu ieșire de date în paralel, de exemplu TDA8703 sau ceva de la Analog Devices.

Frecvența de ceas pentru ADC a fost extrasă cu viclenie din PIC - un PWM rulează acolo cu o frecvență de 12 MHz și un ciclu de lucru de 0,25. Pulsul de ceas cu polaritate pozitivă trece în ciclul Q1 al PIC, astfel încât cu oricare accesul la portul B, care are loc în ciclul Q2, datele ADC-urile vor fi gata. Nucleul PIC funcționează la o frecvență de 48 MHz, obținută prin PLL de la un cristal de 4 MHz. O comandă de copiere din registru în registru este executată în 2 cicluri de ceas sau 8 cicluri Astfel, datele ADC pot fi stocate în memorie frecvența de 6 MHz folosind o secvență continuă de comenzi MOVFF PORTB, POSTINC0 Pentru memoria tampon de date este utilizată o bancă RAM PIC18F2550 de 256 de octeți.

Rate de eșantionare mai mici sunt obținute prin adăugarea unei întârzieri între comenzile MOVFF. Firmware-ul implementează cea mai simplă sincronizare bazată pe marginea negativă sau pozitivă a semnalului de intrare. Ciclul de colectare a datelor în buffer este pornit printr-o comandă de la PC prin USB, după care aceste date pot fi citite prin USB. Ca rezultat, PC-ul primește 256 de mostre pe 8 biți, pe care le poate afișa, de exemplu, ca imagine. Circuitul de intrare este incredibil de simplu. Divizorul de tensiune de intrare este realizat fără bibelouri pe un comutator rotativ. Din păcate, nu ne-am putut da seama cum să transferăm poziția comutatorului la PIC, astfel încât fața grafică a osciloscopului conține doar valori ale tensiunii în unități relative - diviziuni de scară. Amplificatorul de semnal de intrare (IC2B) funcționează cu un câștig de 10 ori, offset-ul zero necesar pentru ADC (acceptă un semnal în intervalul de la Vcc - 2.41V la Vcc - 1.41V) este furnizat de tensiunea de la referința programabilă generator de tensiune PIC (CVREF IC1, R7, R9) și un divizor de tensiunea negativă de alimentare (R6, R10, R8). Deoarece Era un amplificator „extra” (IC2A) în carcasa amplificatorului operațional, l-am folosit ca adept de tensiune de polarizare.

Nu uitați de circuitele capacitive pentru compensarea în frecvență a capacității de intrare a amplificatorului operațional și a diodelor de limitare, care lipsesc în diagramă - trebuie să selectați capacități paralele cu rezistențele divizorului și rezistența R1, în caz contrar, caracteristicile de frecvență ale circuitul de intrare va distruge întreaga bandă de trecere. CU DC totul este simplu - rezistența de intrare a amplificatorului operațional și a diodelor închise este cu ordine de mărime mai mare decât rezistența divizorului, astfel încât divizorul poate fi calculat pur și simplu fără a lua în considerare rezistența de intrare a amplificatorului operațional. Pentru curentul alternativ este diferit - capacitatea de intrare a amplificatorului operațional și a diodelor este o cantitate semnificativă în comparație cu capacitatea divizorului. Din rezistența divizorului și capacitatea de intrare a amplificatorului operațional și a diodelor, se obține un filtru pasiv trece-jos, care distorsionează semnalul de intrare.

Pentru a neutraliza acest efect, trebuie să vă asigurați că capacitatea de intrare a amplificatorului operațional și a diodelor devine semnificativ mai mică decât capacitatea divizorului. Acest lucru se poate realiza prin construirea unui divizor capacitiv paralel cu cel rezistiv. Este dificil să calculezi un astfel de divizor, deoarece Atât capacitatea de intrare a circuitului, cât și capacitatea de montare sunt necunoscute. E mai ușor să-l ridici.

Metoda de selecție este următoarea:
1. Plasați un condensator cu o capacitate de aproximativ 1000 pF în paralel cu R18.
2. Selectați limita cea mai sensibilă, aplicați impulsuri dreptunghiulare cu o frecvență de 1 kHz și o variație de mai multe diviziuni de scară la intrare și selectați un condensator paralel cu R1, astfel încât dreptunghiurile de pe ecran să arate dreptunghiuri, fără vârfuri sau văi pe fronturi.
3. Repetați operația pentru fiecare limită următoare, selectând condensatori în paralel cu fiecare rezistor divizor în funcție de limită.
4. Repetați procesul de la început și asigurați-vă că totul este în ordine la toate limitele (poate apărea capacitatea instalației condensatorului) și, dacă ceva nu este în regulă, reglați ușor capacitățile.

Amplificatorul operațional în sine este un Analog Devices AD823. Cea mai scumpă parte a osciloscopului. :) Dar banda este de 16 MHz - ceea ce nu este rău și, în plus, acesta este primul dintre cei inteligenti care au venit în vânzare cu amănuntul pentru bani rezonabili.

Desigur, acest amplificator operațional dual poate fi înlocuit fără nicio modificare cu ceva de genul LM2904, dar atunci va trebui să te limitezi la semnale audio. Nu va gestiona mai mult de 20-30 kHz.

Ei bine, forma semnalelor dreptunghiulare, de exemplu, va fi ușor distorsionată. Dar dacă reușiți să găsiți ceva de genul OPA2350 (38 MHz), atunci va fi minunat, dimpotrivă.

Sursa negativă de tensiune de alimentare pentru amplificatorul operațional este realizată folosind binecunoscuta pompă de încărcare ICL7660. Cablare minimă și fără inductanțe. Desigur, curentul său de ieșire este de -5 V, ceea ce este mic, dar nu avem nevoie de mult. Circuitele de putere ale părții analogice sunt izolate de zgomotul digital prin inductanțe și capacități (L2, L3, C5, C6). Inductoarele au venit cu o valoare nominală de 180 uH, așa că le-am instalat. Nicio interferență de putere chiar și la cea mai sensibilă limită. Firmware-ul PIC este încărcat prin USB folosind un bootloader care se află la adresa 0 din memoria programului și pornește dacă țineți apăsat butonul S2 când îl porniți. Deci, înainte de a afișa PIC-ul, încărcați mai întâi bootloader-ul - va fi mai ușor să schimbați firmware-ul.
Sursele driverului de osciloscop pentru nucleele 2.6.X sunt în arhiva cu firmware-ul. Există, de asemenea, un utilitar de consolă pentru verificarea funcționalității osciloscopului. Codul său sursă merită să vă uitați pentru a afla cum să comunicați cu osciloscopul dacă doriți să scrieți propriul software pentru acesta.
Programul pentru computer este simplu și ascetic, aspectul său este prezentat în figurile 2 și 3. Conectați osciloscopul la USB și lansați qoscilloscope. Necesită QT4.

Sunt atașate toate fișierele pentru proiect.

Acest site este dedicat proiectelor mele pe controlere PIC, disponibile pentru expunere publică. Toate circuitele de mai sus sunt implementate în hardware și funcționează în prezent în viața de zi cu zi sau în producție. Pentru scrierea programelor a fost folosit pachetul MPLAB/x, distribuit gratuit de MICROCHIP. Se folosește programatorul PICKIT2/3, ICD2/3. Puteți asambla singur orice design, chiar dacă este plătit, și puteți obține un cod de deblocare gratuit. Poate fi achiziționat și ca kit de asamblat sau ca produs finit. Se acceptă comenzi pentru dezvoltarea de electronice analog-digitale sau digitale, sisteme de control și electronice pentru producție folosind controlere.
Scrieți întrebări și sugestii prin e-mail [email protected]
Daca aveti oferte, comenzi sau intrebari interesante si forumul nu v-a ajutat, adresa este aceeasi.

Instrucțiuni pas cu pas pentru auto-asamblare„OSKAR V2”.

Vom vorbi despre un dispozitiv universal destul de bine dovedit al celei de-a doua versiuni. În ciuda simplității sale de design, capacitățile sale sunt suficiente pentru utilizarea de către amatori de radio, electricieni auto, tehnicieni de service și în viața de zi cu zi. Pe lângă funcția sa principală ca sondă de osciloscop, vă permite să măsurați tensiuni, rezistențe, testați semiconductori și LED-uri de testare. Fabricat cu piese accesibile și ușor de instalat.

Citiți mai multe despre specificatii tehnice:
- Dimensiuni 130 *68 *19 mm
- Display 50*30 mm 132*64 pixeli, iluminare LED de fundal.
- Interval de sensibilitate 20 mV/div - 10 V/div în trepte de 1-2-5. Eroarea nu este mai mare de 5%.
- Intrare deschisa/inchisa
- Lățime de bandă 0 - 1 MHz.
- Interval de baleiaj: - de la 20 de microsecunde pe diviziune la 5 secunde pe diviziune în trepte de 1-2-5. Eroarea nu este mai mare de 0,1%.
- Rata de eșantionare în timp real - până la 0,8 MHz. Numărul de puncte de ecran per probă 1/1
- Observare confortabilă a semnalelor - până la 100 kiloherți.
- Moduri de sincronizare: în creștere sau în scădere, în așteptare, automat. Reglarea nivelului.
- Înregistrarea în memorie și redarea unei oscilograme. Înghețarea unei imagini pentru studiu. Măsurarea amplitudinii și a frecvenței
- Butoane de control: sus, jos, instalare.
- Alimentare: 3 elemente AAA, pentru o medie de 50 de ore de funcționare continuă. Tensiune de alimentare 3,6 - 6 volți. Consum maxim 25mA
- Impedanță/capacitate de intrare - 0,5 MOhm/30p. Intrare deschisă și închisă
- Voltmetru DC cu interval +/- 36V precizie +/-3%
- Ohmmetru cu un interval de 0 – 200 kOhm, precizie +/-5%

Fabricat structural într-o carcasă durabilă din plastic cu design original. Pentru a se conecta la circuitul testat, se folosesc sonde obișnuite de la un multimetru chinezesc.

Nucleul este microcontrolerul PIC18F14K50 de la MICROCHIP, care realizează de fapt toate funcțiile dispozitivului. Partea analogică este realizată pe un dual amplificator operațional MCP6022 cu lățime de bandă de câștig unitar de 10 MHz și comutator analogic. Pentru a obține pământ virtual, se folosește un modul de microcontroler PWM cu un filtru și un modelator bazat pe amplificatorul operațional MCP601. Display-ul folosit este un indicator grafic alb-negru RDX0154-GC (TIC154A) cu o rezoluție de 132*64 pixeli cu iluminare de fundal RTB01025 (LG-9-02-053-001 sau TB1038 sau TB1025S). Întregul circuit este alimentat de la o sursă stabilizată de 3,3 volți (LM2950-3.3). Controlul puterii se realizează pe tranzistoarele T2 și T3.

Toate elementele sunt instalate pe două laturi placa de circuit imprimat pe o parte, iar pe cealaltă un ecran iluminat din spate cu butoane. Rezultatul este o structură compactă, rigidă.

Aranjarea elementelor (pe care se poate face clic)

Asamblare

Pentru asamblare avem nevoie

Lista elementelor
Liliacul 1	= 1 x Suport 3*AAA
C14	= 1 x 2400p		0805
C15	= 1 x 320p		0805
C21	= 1 x 10,0 10v
C1, C2, C7, C8,
C12, C13, C18,
C19,C20,C22,
C23, C25, C27	= 13 x 0,1		0805
C16, C17	= 2 x 27p		0805
C26,C28	= 2 x 100,0 10v
C3,C4,C5,C6	= 4 x 75p		0805
C9, C10, C11, C24	= 4 x 1,0		0805
D1,D2	= 2 x LL4148
DA1	= 1 x MCP6022		SO8
DA2	= 1 x MCP601
DD	= 1 x PIC18F14K50		SO20
IC1	= 1 x 74hc4066		SO14
J1,J2,J3,J4,J5	= 5 x montaj BANAN
LCD	= 1 x RDX0154-GC
R1	= 1 x 75		0805
R6	= 1 x 12k		0805
R10	= 1 x 2k2		0805
R15	= 1 x 1k2		0805
R19	= 1 x 2k		0805
R21	= 1 x 22K		0805
R28	= 1 x 6k2		0805
R11,R12,R16	= 3 x 680k		0805
R13,R18	= 2 x 3k		0805
R14,R22,R23,
R24,R29,R31,
R32	= 7 x 22k		0805
R2, R5, R9, R17,
R26,R27	= 6 x 10k		0805
R3, R4, R30	= 3 x 220k		0805
R7,R8,R20,R25	= 4 x 1k		0805
S1, S2, S3	= 2 x Micro-buton tact 301, 6x6x6mm
T2	= 1 x BC807
T1,T3	= 2 x BC817
VR1	= 1 x lp2950-3,3
XT1	= 1 x 12 MHz
Cadru	= 1 x Z-34A

Și, de asemenea, răbdare, pricepere și mâini drepte.

Să ne pregătim (Toate imaginile se pot face clic)

Să mușcăm de pe o parte manșonul terminalului

Asamblam electronice pe o placă de circuit imprimat. După asamblare, vom flash-ul procesorului folosind PICKIT2, pentru care există 6 orificii pentru conectarea programatorului.

Să pregătim panoul de iluminare de fundal mușcând picioarele

Să lipim

Instalați LCD și butoane

Adăugați fire și surse de alimentare

Ansamblul electronica este complet, sa trecem la caroserie.
Mai întâi trebuie să-l marcați desenul cu dimensiuni

Să marchem panoul frontal din interior folosind un „Columbian” și să folosim o punte pentru a înțepa centrul.

Se va dovedi așa ceva

Găuriți găurile marcate cu un diametru de 1 mm și tăiați fereastra.

Gărăm 8 găuri cu un diametru de 3,6 mm.

Faceți 4 găuri cu un diametru de 3,6 mm în capacul din spate.

Gărăm 5 găuri cu diametrul de 6 mm, teșit, teșit, finisăm prelucrarea deschiderii ferestrei, teșit.

Instalăm două borne de ohmmetru.

Prelucrarea corpului este finalizată, puteți îndepărta așchii și praful, apoi totul ar trebui să fie curat.
Să începem cu autocolantul. Vom avea nevoie de o imprimantă cu jet de cerneală și folie transparentă pentru imprimante cu jet de cerneală. Să imprimăm acest autocolant

Uscați și tăiați cu grijă. Folosim mănuși subțiri din material textil, altfel autocolantul nu va arăta deloc prezentabil.

Să pregătim corpul pentru lipire. Vom avea nevoie de bandă subțire cu două fețe, cu o bază de plastic de 50 mm lățime. Să-l lipim.

Îndepărtați excesul cu un bisturiu ascuțit.

Scoateți hârtia de protecție de pe a doua față.

Lipiți-l cu mare atenție. Atentie, aveti o singura incercare, nu veti putea repeta fara a deteriora stickerul.

Folosind un bisturiu ascuțit, tăiați găuri pentru terminale și îndepărtați excesul de bandă.

Carcasa este gata, o puteți asambla. Mai întâi, instalăm trei manșoane terminale pre-tăiate pe lateral. Scoateți folia de protecție de pe LCD și așezați panoul frontal deasupra. Introduceți bornele.

Strângem bornele, lipim firele la bornele ohmmetrului și lipim compartimentul bateriei. Ar trebui să arate cam așa.

Calibrare, setare.

Calibrarea caracteristicilor de frecvență ale părții analogice.

Pentru această procedură, vom avea nevoie de un generator de impulsuri pătrate de bună calitate, cu o tensiune de ieșire de 50 milivolți până la 10 volți, cu o frecvență de 1-5 kiloherți.
După cum se știe, liniaritatea răspunsului în frecvență este determinată de răspunsul tranzitoriu pentru aceasta, se folosesc impulsuri dreptunghiulare. Există trei opțiuni pentru răspunsul tranzitoriu al circuitelor de intrare. Subcompensare, supracompensare și normal. Acest lucru se arată în imagini.

Scopul ajustării este de a obține un dreptunghi perfect pe ecran.

În total, trei circuite de compensare trebuie configurate în limitele de 50 mV/div, 200 mV/div, 2v/div.
În primul caz se selectează condensatoarele C3-C6, în al doilea caz C15, în al treilea caz C14.
Pentru a configura, selectați măsura dorită și limita de baleiaj, aplicați un semnal de amplitudine suficientă la intrare și selectați un condensator până când se obține un semnal dreptunghiular
Setările se efectuează în această ordine, începând de la 50 mV/div.

Calibrarea voltmetrului încorporat.

Vom avea nevoie de o sursă de tensiune constantă stabilizată de 15 - 20 volți cu o tensiune precis cunoscută.
Comutați la modul Vx – modul voltmetru DC.
Apăsați și mențineți apăsat butonul SET timp de aproximativ 20 de secunde, fără să acordați atenție inscripțiilor de pe ecran.
Utilizați butonul de jos pentru a seta valorile zero; precizia zero poate fi verificată prin conectarea unei surse de tensiune în polarități diferite - trebuie să existe tensiuni identice cu o precizie de cel puțin 0,1 volți.
conectați sursa de tensiune și utilizați butonul de sus pentru a seta valoarea adevărată a tensiunii.
Calibrarea se desfășoară în cerc în toate cazurile, apăsați până se obține rezultatul dorit.
Ieșiți din modul de calibrare. Apăsați și mențineți apăsat butonul SET timp de aproximativ 20 de secunde până când acesta se stinge.

Calibrarea ohmmetrului încorporat.

Vom avea nevoie de un rezistor precis cu o rezistență de 70-150 kOhm.
Calibrarea se realizează prin selectarea rezistenței R17.
Treceți în modul Om - modul ohmmetru. Conectați un rezistor standard și, selectând R17, obțineți citiri cu o precizie nu mai slabă de +/- 3%

Acest lucru finalizează toate calibrările.

Controlul osciloscopului.

Porniți / opriți - apăsați lung butonul „Instalare”.
Deplasarea prin meniu - butonul „Instalare”.
Selectarea parametrilor - butoane sus, jos.
Selectați din meniu: (de la stânga la dreapta)
- Tip de sincronizare: în creștere, în scădere. afișate cu simboluri caracteristice
- Setarea valorii frecvenței de scanare. Valoarea este afișată în μs, ms, s.
- Nivel de sincronizare, punct de referință – un triunghi în stânga ecranului, deplasându-se sincron în sus și în jos.
- Shift Y
- Modul de sincronizare automată „La”, în așteptare „Wt”,
- Câștig al canalului de deviere verticală, este afișată valoarea setată.
- porniți/opriți iluminarea de fundal a indicatorului.
- indicarea stării dispozitivului
GO – mod normal de funcționare
ST – oprește schimbarea imaginii și afișează amplitudinea și frecvența măsurate. Butonul „SET” afișează o linie cu setări
WR – utilizați butonul „SET” pentru a înregistra forma de undă curentă în memorie
RD – utilizați butonul „SET” pentru a citi oscilograma din memorie și a o afișa pe ecran
HL – apelați un indiciu și o scurtă descriere.
Vx – modul voltmetru DC. Sondele de măsurare sunt conectate la bornele „Comun” și „Intrare deschisă”.
Om - modul ohmmetru.
Puteți merge la primul element de meniu revenind la funcționarea normală.
Porniți în modul demo - porniți în timp ce țineți apăsat butonul „sus”.
Când afișați o demonstrație, porniți iluminarea de fundal - butonul în sus, ieșiți din demonstrație - butonul în jos.
În colțul din dreapta jos sunt scrise modurile de demonstrație și sugestiile și numerele paginilor. În modul demo, dispozitivul se va opri automat după 2-3 ore pentru a preveni descărcarea completă a bateriei.
Nivelul de încărcare a bateriei este în colțul din dreapta sus. Când tensiunea scade sub minim, dispozitivul se oprește

Aplicare și utilizare.

Conectarea unei surse de semnal
Prize de la stânga la dreapta
- general
- intrare deschisă
- intrare închisă
Tensiunea maximă este de 100 volți de orice polaritate. Dacă este depășită, circuitele dispozitivului pot fi deteriorate ireversibil.
Dacă semnalul este limitat în partea de sus sau de jos sau are o amplitudine insuficientă, comutați valoarea divizorului de intrare pentru a afișa complet semnalul.

Selectarea modului de operare

Modul de funcționare al osciloscopului este determinat de tipul și frecvența de baleiaj, tipul de sincronizare, atenuarea semnalului și conectarea la circuitul studiat. Dacă unele dintre aceste condiții sunt necunoscute, atunci este necesar să se determine printr-o serie de încercări care mod este cel mai bun pentru studierea unui anumit semnal. Frecvența de baleiaj. Când alegeți o baleiaj, rețineți că măturarea continuă este de obicei utilizată pentru a observa undele sinusoidale sau alte forme de undă, în timp ce măsurarea în așteptare este de obicei folosită pentru a observa semnale pulsate. Frecvența de baleiaj este selectată astfel încât toate detaliile semnalului studiat să fie vizibile pe ecran. Imaginea orizontală a semnalului ar trebui să ocupe cât mai mult din ecran. Creșterea frecvenței de scanare crește dimensiunea orizontală a imaginii. Setați comutatorul TIME/DIV într-o poziție care vă permite să respectați numărul necesar de perioade de semnal. Dacă numărul de perioade este prea mare pentru o rezoluție mai bună, schimbați poziția comutatorului la o viteză de baleiaj mai mare. Dacă există o linie pe ecran, încercați să treceți la o viteză de scanare mai mică. Deoarece dacă durata de baleiaj este mai mică decât perioada semnalului, atunci doar o parte a acesteia va fi afișată pe ecran, iar această parte poate arăta ca o linie dreaptă pentru o undă pătrată sau undă sinusoidală.

Sincronizarea maturarii. Pentru o bună sincronizare, selectați nivelul corect de declanșare și polaritatea. Un osciloscop de stocare digitală vă permite să înregistrați semnale non-periodice, cum ar fi un singur impuls, o depășire etc. La înregistrarea unui singur semnal pentru alegerea corectă nivelul și marginea de declanșare, trebuie mai întâi să cunoașteți câțiva parametri ai acestui semnal. De exemplu, pentru a înregistra un semnal logic TTL, trebuie să setați nivelul la 2V și să selectați declanșarea pe un front ascendent. Dacă parametrii acestui semnal sunt necunoscuți, încercați să obțineți o oscilogramă în mod obișnuit
De asemenea, osciloscopul vă permite să înregistrați semnale care se schimbă lent, cu o durată de până la 80 de secunde.
În modul de măsurare, se vor afișa tensiunea semnalului de la vârful inferior la Vpp superior și frecvența măsurată de nivelul de sincronizare. Pentru a măsura frecvența, trebuie să existe două perioade complete ale semnalului pe ecran în funcție de nivelul de sincronizare. Precizia măsurării este determinată de rezoluția ecranului (+/-5%) Oscilograma salvată în memorie nu este ștearsă atunci când bateriile sunt deconectate. Alături de acesta, sunt salvate și modurile de setări, care le vor înlocui pe cele actuale la citirea semnalului salvat. Setările curente sunt salvate automat în memoria nevolatilă atunci când sunt oprite.

Modul de apelare
Comutați în modul ohmmetru. Dacă rezistența circuitului este mai mică de 10 ohmi, indicatorul va clipi. Nu aplicați nicio tensiune la bornele ohmmetrului.

Cerințe de siguranță electrică.

Osciloscopul portabil este proiectat pentru măsurători de Categoria II, grad de poluare 1, max. tensiune 600 V, în conformitate cu IEC1010-1/UL 94V0
Este interzisă efectuarea măsurătorilor în încăperi cu umiditate ridicată și poluare; Este interzisă măsurarea conductoarelor a căror tensiune poate depăși 600 V rms. în raport cu pământul; Aparatul este conceput pentru a efectua măsurători în interior
Tensiunea maximă de intrare la conectorii dispozitivului este de 100 V vârf. (AC+DC) – intrare analogică
Nu deschideți carcasa dispozitivului în timp ce efectuați măsurători.
Pentru a nu fi lovit șoc electricÎnainte de a deschide carcasa dispozitivului, deconectați toate cablurile de testare de la mufele de intrare ale osciloscopului. Când măsurați tensiuni care depășesc 70 V, utilizați sonde de testare izolate cu separatoare încorporate.
Dacă dispozitivul nu va fi folosit pentru o perioadă lungă de timp, deconectați bateriile (sub capacul din spate)

Osciloscop de buzunar DIY "OSKAR"
Faceți upgrade la versiunea „OSKAR V3.1”.

Upgrade-ul constă în actualizarea firmware-ului controlerului și o mai bună selecție a condensatorilor de corecție a frecvenței.
1.
Înainte de actualizare, toate funcțiile firmware-ului V2.6 ar trebui să funcționeze deja.
2.
Descărcați firmware-ul pentru actualizare și flash-l.

3.
Porniți dispozitivul, primul ecran

Apoi se va schimba la al doilea

Apăsați și eliberați butonul SET
Firmware-ul va fi actualizat și apoi oprit.
4.
Porniți-l din nou. Apare o solicitare de deblocare.

În acest caz, numărul de serie al osciloscopului și câmpul de introducere a codului sunt afișate pe ecran.
Codurile de deblocare sunt plătite, cost
Trimite codul prin e-mail [email protected]și obțineți codul de deblocare
Pentru a introduce codul, utilizați butoanele Sus - măriți numărul, Jos - micșorați numărul, Setați - treceți la o nouă poziție.

Daca suntem in pozitia OK, atunci butonul in jos opreste osciloscopul, butonul sus inseamna introducerea codului, butonul SET merge in prima pozitie a codului pentru a corecta codul.
Numărul de încercări de introducere a codului este limitat.

Dacă ați făcut totul corect, osciloscopul se va opri și data viitoare când îl porniți va exista o versiune complet funcțională 3.1

Tot ce rămâne este să calibrați din nou voltmetrul, așa cum este descris mai sus. Osciloscop de buzunar DIY "OSKAR"
Divizor de intrare 1/10
Divizorul de intrare este asamblat conform circuitului

Parametri - rezistență de intrare - 1 MOhm, capacitate 5pF.
Un condensator trimmer este utilizat pentru a obține un semnal de undă pătrată normală, așa cum este descris mai sus.
Când utilizați condensatoare și rezistențe de înaltă tensiune, precum și izolație fiabilă, tensiunea de intrare la divizor poate fi de până la 600 de volți.

Software-ul este distribuit sub licența Shareware. Puteți descărca gratuit scheme, instrucțiuni și firmware de pe site.

Am decis să ducem un osciloscop unui prieten. Ne-am gândit multă vreme... Cheltuiește 5-10 mii pentru un Tseshka sovietic sau economisește pentru unul normal umplut, pe care îl am acum la reducere

Din anumite motive, osciloscoapele sovietice de pe Avita sunt încă foarte scumpe, iar un osciloscop digital este și mai scump. Și apoi ne-am gândit: „De ce să nu luați un osciloscop USB de la Aliexpress?” Prețul este de bănuți, funcționalitatea este aproape aceeași cu cea a unui osciloscop digital, iar dimensiunile sunt mici. Un osciloscop USB este în esență și un osciloscop digital, dar cu o singură diferență - nu are propriul afișaj.

Ne-am scărpinat în cap și ne-am gândit la asta... Criza va dura mult. Dolarul nu se va ieftini. Cele mai bune investiții sunt în echipamente și educație. Ei bine, spus și făcut. Mai mult de o lună mai târziu, a sosit acest osciloscop USB:

În plus, a venit cu 2 sonde, un cablu USB, consumabile, un disc software și o șurubelniță pentru reglarea sondelor

Pe o parte a osciloscopului vedem doi conectori BNC pentru conectarea sondelor, iar în dreapta vedem doi pini. Acești pini sunt un generator de semnal de testare pentru calibrarea sondelor osciloscopului. Unul dintre ele este împământat, iar celălalt este semnal.

După cum vedem în fotografie, tensiunea maximă pe care o putem furniza conectorilor BNC este de 30 de volți, ceea ce este suficient pentru un inginer electronic începător. Generatorul de semnal de testare ne oferă un semnal de undă pătrată cu o frecvență de 1 Kilohertz și un balans de 2 Volți.

Pe cealaltă parte puteți vedea un LED de semnal care indică funcționarea osciloscopului, precum și o intrare pentru cablu USB, care la celălalt capăt se lipește de PC

În stare de funcționare, totul arată cam așa:

Funcționarea osciloscopului

După instalare software, care a venit pe disc, ne atașăm osciloscopul. Începe instalarea driverului. Apoi lansăm programul. Interfața programului este mai simplă decât un nap aburit:

În stânga este câmpul de lucru în sine, iar în dreapta este scanarea orizontală și verticală pentru primul și al doilea canal. Există și un buton magic „AUTO”, care ne oferă un semnal gata făcut pe afișaj.

Apoi, faceți clic pe „CH1”, care înseamnă „primul canal”, deoarece l-am conectat la primul conector de canal. Atașăm sonda la pinii de testare și pregătim osciloscopul pentru lucru. Întoarcem șurubul de pe sondă și ne asigurăm că oscilograma semnalului de testare este strict dreptunghiulară

Ar trebui să arate cam așa:

Acest lucru se face în același mod pe toate osciloscoapele digitale. Puteți citi cum să faceți acest lucru.

De asemenea, puteți afișa parametrii pe care osciloscopul i-ar afișa imediat pe monitor. Acestea sunt frecvența, perioada, media, rms, tensiunea de la vârf la vârf etc. Puteți citi despre acești parametri în acest articol.

Frecvența de eșantionare

Frecvența de eșantionare– asta înseamnă aproximativ, la ce frecvență înregistrează osciloscopul semnalul. După cum știți, o oscilogramă este o curbă sau o linie dreaptă. Cel mai adesea o curbă. Îți amintești cum în algebră ai desenat graficul parabolei y=x 2? Dacă am lua 3-4 puncte, atunci graficul nostru ar avea îndoieli (în cercuri roșii)

Și dacă am lua mai multe puncte, atunci graficul s-ar dovedi de fapt mai corect și mai frumos:

Totul este la fel aici! Numai prin X afișăm timpul, iar prin Y - tensiune.

Prin urmare, pentru ca semnalul să fie afișat pe display cât mai precis posibil, este necesar să existe cât mai multe dintre aceste puncte. Și cu cât mai multe puncte, cu atât mai bine și mai corect este afișată forma semnalului. În acest sens, ei câștigă o victorie absolută.

Pentru a avea cât mai multe puncte, frecvența de eșantionare ar trebui să fie cât mai mare. De asemenea, frecvența de eșantionare este denumită cel mai adesea rata de eșantionare. Eşantion din engleză– prelevarea de probe. Fiecare osciloscop digital are această rată de eșantionare marcată chiar pe corp. Este indicat în MegaSamples, ceea ce înseamnă un milion de mostre. Acest osciloscop USB are o rată de eșantionare maximă de 48 MegaSamples pe secundă (48MSa/s). Aceasta înseamnă că în 1 secundă semnalul este extras (constă din) 48 de milioane de puncte. Acum spune-mi, care osciloscop va avea cel mai corect semnal? U cu o frecvență de eșantionare de 500 MSa/s sau eroul nostru al articolului la 48MSa/s? Același lucru)

Lățimea de bandă

Lățimea de bandă– aceasta este frecvența maximă după care osciloscopul începe să arate distorsiunea semnalului. Pe acest osciloscop USB, lățimea de bandă declarată este de 20 Megaherți. Dacă măsurăm semnale la mai mult de 20 Megaherți, atunci semnalele noastre vor fi distorsionate în amplitudine. Deși în realitate acest osciloscop USB produce maxim 3 Megaherți fără distorsiuni. Acest lucru nu este suficient.

Avantajele unui osciloscop

1. Preț rezonabil și funcționalitate. Costă de câteva ori mai ieftin decât osciloscoapele digitale cool
   
2. Configurarea și instalarea software-ului durează aproximativ 10-15 minute
   
3. Interfață ușor de utilizat
4. Dimensiune mică
5. Poate efectua operații atât cu curent continuu, cât și cu curent alternativ
6. Două canale, adică puteți măsura două semnale simultan și le puteți afișa pe afișaj

Dezavantajele unui osciloscop

1. Rată scăzută de eșantionare. O mică digresiune lirică...
2. Este necesar un calculator
3. Lățime de bandă redusă
4. Profunzimea memoriei este, de asemenea, nr

Concluzie

După osciloscopul digital OWONa, acest osciloscop USB se simte ca un turd plin de farmec. Nu vreau să spun că în general este rău și că este mai bine să nu-l cumperi. Este foarte arătos și poate produce o oscilogramă în funcție de caracteristicile declarate de până la 20 Megaherți, dar în realitate este de câteva ori mai puțin. Ne-a costat puțin mai puțin de 4.000 de ruble. Dacă ar costa în jur de 1000-2000 de ruble, atunci ar merita banii. În principiu, pentru inginerii electronici începători acest osciloscop va fi o soluție mai mult sau mai puțin normală. Pentru inginerii electronici intermediari și profesioniști, le voi spune imediat: „Salvați-vă banii pentru un osciloscop digital normal!”

Iată și o scurtă recenzie video de la Fierul de lipit:

Pentru mai multe informații despre cum să alegeți un osciloscop și ce parametri ar trebui să acordați atenție, citiți acest articol.

Acest osciloscop USB simplu și ieftin a fost inventat și făcut doar pentru distracție. Cu mult timp în urmă am avut ocazia să repar un procesor video tulbure în care intrarea a fost arsă la ADC. ADC-urile s-au dovedit a fi disponibile și ieftine, am cumpărat câteva pentru orice eventualitate, unul a fost folosit ca înlocuitor, iar celălalt a rămas. De curând mi-a atras atenția și după ce am citit documentația pentru el, am decis să-l folosesc pentru ceva util la fermă. În cele din urmă, am primit acest mic dispozitiv. M-a costat un ban (ei bine, aproximativ 1000 de ruble) și câteva zile libere. Când am creat, am încercat să reduc numărul de piese la minim, menținând în același timp funcționalitatea minimă necesară pentru un osciloscop. La început am decis că rezultatul a fost un fel de dispozitiv dureros de frivol, cu toate acestea, acum îl folosesc în mod constant, pentru că s-a dovedit a fi foarte convenabil - nu ocupă spațiu pe masă, se potrivește ușor într-un buzunar (este dimensiunea unui pachet de țigări) și are caracteristici destul de decente:

Frecvența maximă de eșantionare - 6 MHz;
- Lățimea de bandă a amplificatorului de intrare - 0-16 MHz;
- Divizor intrare - de la 0,01 V/div la 10 V/div;
- Rezistenta de intrare - 1 MOhm;
- Rezoluție - 8 biți.

Schema schematică a osciloscopului este prezentată în Figura 1.

Fig.1 Schema schematică a unui osciloscop

Pentru diverse setări și depanare în tot felul de convertoare de putere, circuite de control pentru aparate de uz casnic, pentru studierea tot felul de dispozitive etc., unde nu sunt necesare măsurători precise și frecvențe înalte, dar trebuie doar să te uiți la forma de undă cu o frecvență de, să zicem, până la câțiva megaherți - mai mult decât suficient.

Butonul S2 face parte din hardware-ul necesar pentru bootloader. Dacă îl țineți apăsat când conectați osciloscopul la USB, PIC-ul va funcționa în modul bootloader și puteți actualiza firmware-ul osciloscopului folosind utilitarul corespunzător. Un cip „de televiziune” - TDA8708A - a fost folosit ca ADC (IC3). Este destul de disponibil în tot felul de ash-uri „Chip and Dip” și în alte locuri în care se obțin piese. De fapt, acesta nu este doar un ADC pentru un semnal video, ci și un comutator de intrare, un egalizator și un limitator de nivel alb-negru etc. Dar toate aceste delicii nu sunt folosite în acest design. ADC-ul este foarte rapid - frecvența de eșantionare este de 30 MHz. În circuit, funcționează la o frecvență de ceas de 12 MHz - nu este nevoie să mergeți mai repede, deoarece PIC18F2550 pur și simplu nu va putea citi datele mai repede. Și cu cât frecvența este mai mare, cu atât este mai mare consumul ADC. În loc de TDA8708A, puteți utiliza orice alt ADC de mare viteză cu ieșire de date în paralel, de exemplu TDA8703 sau ceva de la Analog Devices.

Frecvența de ceas pentru ADC a fost extrasă cu viclenie din PIC - un PWM rulează acolo cu o frecvență de 12 MHz și un ciclu de lucru de 0,25. Pulsul de ceas cu polaritate pozitivă trece în ciclul Q1 al PIC, astfel încât cu oricare accesul la portul B, care are loc în ciclul Q2, datele ADC-urile vor fi gata. Nucleul PIC funcționează la o frecvență de 48 MHz, obținută prin PLL de la un cristal de 4 MHz. O comandă de copiere din registru în registru este executată în 2 cicluri de ceas sau 8 cicluri Astfel, datele ADC pot fi stocate în memorie frecvența de 6 MHz folosind o secvență continuă de comenzi MOVFF PORTB, POSTINC0 Pentru memoria tampon de date este utilizată o bancă RAM PIC18F2550 de 256 de octeți.

Rate de eșantionare mai mici sunt obținute prin adăugarea unei întârzieri între comenzile MOVFF. Firmware-ul implementează cea mai simplă sincronizare bazată pe marginea negativă sau pozitivă a semnalului de intrare. Ciclul de colectare a datelor în buffer este pornit printr-o comandă de la PC prin USB, după care aceste date pot fi citite prin USB. Ca rezultat, PC-ul primește 256 de mostre pe 8 biți, pe care le poate afișa, de exemplu, ca imagine. Circuitul de intrare este incredibil de simplu. Divizorul de tensiune de intrare este realizat fără bibelouri pe un comutator rotativ. Din păcate, nu ne-am putut da seama cum să transferăm poziția comutatorului la PIC, astfel încât fața grafică a osciloscopului conține doar valori ale tensiunii în unități relative - diviziuni de scară. Amplificatorul de semnal de intrare (IC2B) funcționează cu un câștig de 10 ori, offset-ul zero necesar pentru ADC (acceptă un semnal în intervalul de la Vcc - 2.41V la Vcc - 1.41V) este furnizat de tensiunea de la referința programabilă generator de tensiune PIC (CVREF IC1, R7, R9) și un divizor de tensiunea negativă de alimentare (R6, R10, R8). Deoarece Era un amplificator „extra” (IC2A) în carcasa amplificatorului operațional, l-am folosit ca adept de tensiune de polarizare.

Nu uitați de circuitele capacitive pentru compensarea în frecvență a capacității de intrare a amplificatorului operațional și a diodelor de limitare, care lipsesc în diagramă - trebuie să selectați capacități paralele cu rezistențele divizorului și rezistența R1, în caz contrar, caracteristicile de frecvență ale circuitul de intrare va distruge întreaga bandă de trecere. Cu curent continuu, totul este simplu - rezistența de intrare a amplificatorului operațional și a diodelor închise este cu ordine de mărime mai mare decât rezistența divizorului, astfel încât divizorul poate fi calculat pur și simplu fără a ține cont de rezistența de intrare a amplificatorului operațional. . Pentru curentul alternativ este diferit - capacitatea de intrare a amplificatorului operațional și a diodelor este o cantitate semnificativă în comparație cu capacitatea divizorului. Din rezistența divizorului și capacitatea de intrare a amplificatorului operațional și a diodelor, se obține un filtru pasiv trece-jos, care distorsionează semnalul de intrare.

Pentru a neutraliza acest efect, trebuie să vă asigurați că capacitatea de intrare a amplificatorului operațional și a diodelor devine semnificativ mai mică decât capacitatea divizorului. Acest lucru se poate realiza prin construirea unui divizor capacitiv paralel cu cel rezistiv. Este dificil să calculezi un astfel de divizor, deoarece Atât capacitatea de intrare a circuitului, cât și capacitatea de montare sunt necunoscute. E mai ușor să-l ridici.

Metoda de selecție este următoarea:
1. Plasați un condensator cu o capacitate de aproximativ 1000 pF în paralel cu R18.
2. Selectați limita cea mai sensibilă, aplicați impulsuri dreptunghiulare cu o frecvență de 1 kHz și o variație de mai multe diviziuni de scară la intrare și selectați un condensator paralel cu R1, astfel încât dreptunghiurile de pe ecran să arate dreptunghiuri, fără vârfuri sau văi pe fronturi.
3. Repetați operația pentru fiecare limită următoare, selectând condensatori în paralel cu fiecare rezistor divizor în funcție de limită.
4. Repetați procesul de la început și asigurați-vă că totul este în ordine la toate limitele (poate apărea capacitatea instalației condensatorului) și, dacă ceva nu este în regulă, reglați ușor capacitățile.

Amplificatorul operațional în sine este un Analog Devices AD823. Cea mai scumpă parte a osciloscopului. :) Dar banda este de 16 MHz - ceea ce nu este rău și, în plus, acesta este primul dintre cei inteligenti care au venit în vânzare cu amănuntul pentru bani rezonabili.

Desigur, acest amplificator operațional dual poate fi înlocuit fără nicio modificare cu ceva de genul LM2904, dar atunci va trebui să te limitezi la semnale audio. Nu va gestiona mai mult de 20-30 kHz.

Ei bine, forma semnalelor dreptunghiulare, de exemplu, va fi ușor distorsionată. Dar dacă reușiți să găsiți ceva de genul OPA2350 (38 MHz), atunci va fi minunat, dimpotrivă.

Sursa negativă de tensiune de alimentare pentru amplificatorul operațional este realizată folosind binecunoscuta pompă de încărcare ICL7660. Cablare minimă și fără inductanțe. Desigur, curentul său de ieșire este de -5 V, ceea ce este mic, dar nu avem nevoie de mult. Circuitele de putere ale părții analogice sunt izolate de zgomotul digital prin inductanțe și capacități (L2, L3, C5, C6). Inductoarele au venit cu o valoare nominală de 180 uH, așa că le-am instalat. Nicio interferență de putere chiar și la cea mai sensibilă limită. Firmware-ul PIC este încărcat prin USB folosind un bootloader care se află la adresa 0 din memoria programului și pornește dacă țineți apăsat butonul S2 când îl porniți. Deci, înainte de a afișa PIC-ul, încărcați mai întâi bootloader-ul - va fi mai ușor să schimbați firmware-ul.
Sursele driverului de osciloscop pentru nucleele 2.6.X sunt în arhiva cu firmware-ul. Există, de asemenea, un utilitar de consolă pentru verificarea funcționalității osciloscopului. Codul său sursă merită să vă uitați pentru a afla cum să comunicați cu osciloscopul dacă doriți să scrieți propriul software pentru acesta.
Programul pentru computer este simplu și ascetic, aspectul său este prezentat în figurile 2 și 3. Conectați osciloscopul la USB și lansați qoscilloscope. Necesită QT4.