På grunnlag av datamaskin lydenheter, blir virtuelle måleenheter opprettet. Slik som en virtuell frekvensmåler, et virtuelt oscilloskop, et virtuelt spektrometer. Enhetene er koblet til mikrofonen eller linjeinngangen på lydkortet, signalet måles av ADC-brikken. Frekvensen (bredden) av signalet avhenger av samplingsfrekvensen på lydkortet, oftest 22kHz. Flere verktøy av Frequency Counter 1.01, Simple Audio Spectrum Analyzer, Music Tuner v1.2 og OSZI v1.0
Fig. 1. Mikrofon med høyoppløselig lydstøtte
I innstillingene etter "på" er nivåene på inngangssignalforsterkningen satt for mikrofon eller linjeinngang: første minimumsverdier, og deretter øke nivåene for å oppnå optimal verdi. Sterk forsterkning av signalet forårsaker forvrengning og overbelastning. Bitdybden og samplingsfrekvensene må velges så høyt som mulig. I mitt tilfelle er bitdybden 16 bits, samplingsfrekvensen er 96000 Hz Fig. 1 dvs. Kanalen har en maksimal frekvens på 48 kHz. For å matche nivåene på inngangssignalet, er det nødvendig med en liten adapter på fig. 2. Adapteren filtrerer og glatter det mottatte signalet. På lyduttaket 3,5 mm pin 1, blir det målte signalet påført. Det er nødvendig å kontrollere spenningen på inngangssignalet - inngangsspenningen er sikker for denne adapteren opp til 9V, det optimale området er fra 1 til 2,5V. For høyspenning er det nødvendig å utvikle en annen adapterkrets, "transformer" versjoner. Kretsen er ikke galvanisk avkoblet, så observere polariteten, minus til minus, pluss til siden med kondensatoren.
Fig. 2. Diagram over adapteren for viruset: frekvensmåler; et oscilloskop; spektrometer
Virtuelle enheter
Frequency Counter 1.01 100kb. Programmet for måling av frekvensen på fig. 3.
Fungerer umiddelbart, lar deg lage en måling uten innstilling. Frekvensen av maksimal amplitude vises. Svake signaler er ikke tatt i betraktning.
Fig. 3. Frekvens counterfrekvens teller 1.01
Det mest praktiske programmet er Simple Audio Spectrum Analyzer 150kb - en spektralanalysator.
Utvalget av det målte spektrum er fra 0 til 22 kHz. Måling utføres etter at "Start" -knappen er slått på. Gradert skala av spektret (frekvens og amplitude av signalet) er justerbar.
Fig. 4. Virtual Spectrometer Simple Audio Spectrum Analyzer
Det er mulig å vurdere i detalj antall signaler. For eksempel måles generatoren på en K155LA3-chip. Den grunnleggende frekvensen er synlig, så vel som dens harmoniske. Mengden, frekvensen av alle signaler og deres amplitude i fig. 5.
Fig. 5. Signalspekteret
Music Tuner v1.2 144kb - analysatoren av et lydsignal fig. 6. Jeg indikerte ikke nøyaktige frekvensdata ved måling, men oscilloskopet viste en signalgraf.
Fig. 6. Virtual frekvensmåler og oscilloskop Music Tuner v1.2
OSZI v1.0 780kb - et virtuelt oscilloskop. Ganske smart program, men det henger ofte på Windows VISTA.
Fig. 7. Virtual Oscilloscope OSZI v1.0
Det finnes et valg av en inngangsenhet - enten en mikrofon eller en linjeinngang. Oscilloskop tokanal. Innstillingene for hver kanal er individuelle. Frekvensen av signalet kan bestemmes med musen ved å sette kontrollpunkter på toppene til to tilstøtende signaler.
Fig. 8. Målingskart over signalet OSZI v1.0
Det er også mange andre programmer. For eksempel, signalgivere Diskret akustikk Lab 392kb.
Generelt, på grunnlag av en PC, kan alle lage sine egne virtuelle instrumenter. Den eneste begrensningen for slike enheter er den lave samplingsfrekvensen på lydkortet, på grunn av hvilke digitale målinger slutter ved 48 kHz. IMHO for enhver radio amatør i enkle oppgaver vil være nyttig for slike virtuelle assistenter.
Virtual frekvensmåler
Frekvensmåler (virtuell frekvensmåler) med et område på 0,1 Hz. 5 MHz.
Installasjon - åpne zip-filen i en hvilken som helst katalog. Volumet er 2,06 Mb. nedlasting
Hvorfor velge Master Kit oss
Kvalitet testet etter tid
I nesten 20 år har vi produsert elektroniske enheter for alle som kan montere og installere dem av egne hender
Bredt utvalg
Fra varer til nybegynnere - til komplekse tekniske enheter! Separate retninger for undervisningelektronikk og 3D-utskrift! Klar-laget kits - for enkle løsninger på dine problemer!
Produsentens garanti
Til tross for at våre produkter er teknisk sofistikerte elektroniske enheter, gir vi dem en produsentgaranti på 6 måneder.
Unikt produkt
En vesentlig del av våre produkter er unike utviklinger av russiske ingeniører, som forbrukernes etterspørsel er bekreftet. Alle stillinger er nøye utvalgt og testet.
Import substitusjon
Vi er stolte over at de aller fleste av våre produkter er produsert i egen produksjon i Russland
Teknisk støtte
Vi tilbyr omfattende teknisk støtte til våre kunder: via telefon, via e-post og på forumet vårt. Våre kompetente og erfarne produktledere vil hjelpe deg med å implementere dine villeste DIY ideer!
Betalingsmulighet
Du kan betale for Master Kit-varer på en hvilken som helst praktisk måte: Kontanter ved levering eller online, når du bestiller, med bankkort eller elektroniske penger.
Vekt av leveringsmetoder
Du kan motta Master Kit-varer på en hvilken som helst praktisk måte: Med bud til dør, hent deg i mer enn 120 falsk selvbetjening i hele Russland, eller motta via post.
Bredt forhandlernettverk
Du kan kjøpe Master Kit-produkter i mer enn 200 butikker fra våre forhandlere og partnere gjennom hele Russland og CIS-landene
Eventuelt antall kjøp
Fra butikk - til en stor engros: Du kan kjøpe våre produkter i hvilken som helst mengde du trenger. Vi vil produsere store engrospartier spesielt for bestillingen din.
Spesielle forhold for forhandlere
Fleksibel og komfortabel prispolitikk, unikt online bestillingssystem, personlig leder og full støtte
Frekvensmåler - diagrammet over prefikset til datamaskinen på Attiny2313
Det spesifikke trekk ved den omtalte frekvensomformeren er at den fungerer sammen med en personlig datamaskin og er koblet direkte til hovedkortet via IRDA-kontakten. Fra samme kontakt mottar frekvensmålerkretsen strøm.
Tekniske egenskaper til frekvenstelleren - prefiks:
- Den begrensende målefrekvensen er 128 MHz,
- Måletrinnet er 4 Hz,
- Inputmotstand - mer enn 100 Ohm,
- Følsomheten er 300 mV,
- Oppdateringsperioden er 0,5 sek.
Beskrivelse av frekvensmåleroperasjonen
Konstruksjonen av kretsen består av Attiny2313 mikrokontroller (DD2) og den binære synkrone telleren 74AC161 (DD1). Inngangssignalet for forsterkning blir matet til transistoren VT1, deretter går det fra innsamleren til inngangen "C" av den binære telleren DD1. Denne telleren overvåkes av Attiny2313 mikrokontrolleren, som utfører nullstilling, stopper eller starter teller (pin 10) ved å sende et styresignal.
En kort logisk 0 skal kobles til nettet R binær teller DD1, mikrokontroller tilbakestiller den, og deretter sende et logisk 1-signal til inngangen EP, starter sin drift. Videre, som allerede nevnt, teller mikrokontrolleren pulser fra høyordens utgang (tapp 11) til 0,5 sek.
Programmet "IRDA frekvensmåler" gir datautveksling mellom datamaskinen og frekvensmålerkretsen. Datasignaler på PC følger fra port PD6 (pin 11) Attiny2313. PB1-portlinjen (pin 13) er for synkroniseringssignalene fra PCen.
I utgangspunktet genererer mikrokontrolleren en startpuls på ca. 1,6 μs varighet etterfulgt av en pause. Kontrollprogrammet leser port 2F8H fra tid til annen, og når du registrerer byten sendt av MK, initierer den overføringen av klokkeimpulser. Disse synkroniseringsimpulser vises når nummeret 0 sendes til den infrarøde porten på datamaskinen (TX). Sammensetningen av pulser: den første bit er start-en og den 8. bit er tallet null.
Når logisk 1 er detektert, starter IC-overføring ved å sende en første puls (start) - oppviser logisk 1 på den datalinje og venter nedgang på klokkelinjen, for å sende data pulser. Hvis databiten er null, er det logisk 1 innstilt på datalinjen synkront med synkroniserings logisk 1 på linje (ettersom pulsene blir invertert) dersom en bit av data, blir det logiske nivå av data ikke endret.
Siden overførings- og mottakshastigheten er lik, tillater dette deg å få uavhengighet fra den installerte infrarøde porthastigheten til datamaskinen.
Attiny2313-mikrokontrolleren kan blinkes med en enkel LPT-programmerer og en USB-programmerer. Fusjon (for CodeVisionAVR) under programmering bør settes som følger:
For at frekvensmåleren skal kunne kommunisere med datamaskinen via IRDA-porten, må sistnevnte være riktig konfigurert. For å gjøre dette, til datamaskinens BIOS aktivere port, noe som indikerer innstillingene «FULL DUPLEX», samt signaler om "TX" og "RX" bør bemerkes som en ikke omvendt.
I operativsystemet Windows i "Device Manager" isolert førerens IR kommunikasjonsenheter 'senere' Serial kabel ved hjelp av infrarød kommunikasjonsprotokoll (IrDA) "senere (standard infrarødt).
Last ned fastvare (1,1 Mb, nedlastet: 1 119)
Virtual frekvensmåler med egne hender
Utseendet på lydkortet som en personlig komponent har åpnet nye muligheter for å lage billige enheter. Dobbelkanal ADC og DAC av moderne lydkort har tilstrekkelig nøyaktighet og hastighet, de kan fungere i bakgrunnen samtidig i begge retninger. Ulempene ved et lydkort som et verktøy er kondensor-lukkede innganger, samt et begrenset frekvensområde av behandlede signaler.
Det multifunksjonelle oscilloskopet som presenteres nedenfor, arbeider utelukkende med variable spenninger i lydspekteret, og krever stort sett ikke eksternt utstyr. Men hvis du legger til minimum "maskinvare" til systemet, kan du utvide laboratoriumets funksjonalitet betydelig, skape et antall tradisjonelle instrumenter som er nødvendige i praksis, bygge mange ikke-tradisjonelle metoder, inkludert spesielle formål.
Det kan være
- innspilling av opptakere av størrelser, for eksempel en elektrokardiograf,
- forskjellige egenskaper, for eksempel for fjerning av strømspenningsegenskapene til to-terminale nettverk-termoresistorer, dioder og zener-dioder, samt bipolare og felt-effekt transistorer,
- måleinstrumenter av forskjellige ikke-elektriske mengder med tilhørende sensorer, samt karakteristiske grafer basert på dem,
- og så videre, og så videre. - alt avhenger av utfordringene du står overfor og vår fantasi.
Datamaskinen gir intelligente enheter til virtuelle enheter, slik at du kan implementere flere behandlingsfunksjoner for tradisjonelle enheter, registrere og lagre resultater, gå tilbake til dem og behandle dem utenfor sanntid, og koble enheter til andre Windows-programmer.
Den eksterne maskinvaren til laboratoriet er designet, det er en liten felles enhet, med et nettverkskort for strøm. Prisen på en slik enhet bør være i størrelsesorden 5..7 000 rubler. Lavprisen på settet gjør det mulig å skifte arbeidsstasjon fra en PC til et kompakt, men tilstrekkelig utstyrt virtuelt laboratorium.
Det generelle konseptet med konstruksjonen av det virtuelle laboratoriet, samt en liste over programvareimplementeringer av enheter - elementene i et slikt laboratorium - presenteres på en egen side.
Vi inviterer deg til å diskutere oppgaver og utsiktene til det virtuelle laboratoriet:
- spesialister - forskere og utviklere,
- radioamatører,
- mestere - reparatører av lavfrekvent utstyr,
- lærere og studenter.
Vi er interessert i behovet for instrumenter, omfanget av oppgaver.
Det ser ut som at virtuelle instrumenter på lydkortet skal være spesielt interessante for lærere fra spesialundervisning, der de kan være nyttige for forelesningsdemonstrasjoner, i laboratorieverksteder om natur og tekniske fag, i vitenskapelig arbeid.
Begrepet "virtuelt laboratorium" brukes ofte på utdanningsområdet i forhold til rent programvareprodukter basert på matematiske modeller og andre virkelighetsimitasjoner. Imidlertid er utdanning av høy kvalitet umulig uten studentens kontakt med naturfenomener og gjenstander. Uten dette vil du ikke få en forsker, en innovatør.
Vårt laboratorium er påfyllt med alle nye enheter. Du kan bli kjent med dem ved å laste ned programmet fra denne siden eller herfra.
De er ikke perfekte ennå, og de vil bli forbedret, men de kan allerede praktisk talt bli jobbet med nå: å konfigurere lavfrekvente kretser, for å velge komponenter.
Jeg beklager de som bruker Win Vista og Win 7: programmene er ennå ikke tilpasset dem. Det beste miljøet er Win XP.
Noen andre instrumenter er klare:
Oscilloskop-opptaker - en tokanals lavfrekvensoscillograf med innspilling av oscillogrammer i numeriske filer og muligheten for deres etterfølgende analyse. Den nyeste versjonen 2.1.
Distribusjon er betingelsesløst fri.
Figuren viser de tre hovedvinduene til det nye oscilloskopet. I dette tilfellet kommer signalene fra en tofaset lavfrekvensoscillator (se ovenfor). Inngang og utgang på lydkortet er direkte tilkoblet.
Sin 300 og 1000 Hz fra den kombinerte generatoren. Inngang og utgang på lydkortet er direkte tilkoblet. Laget av skyting fra oscilloskop-skjermen - opptakeren. Til venstre er normal modus, til høyre er koordinatmodusen (Lissajous-figuren).
Det er en indikasjon på DC-komponenten til signalet, som er effektiv hvis inngangene til lydkortet er åpne. Tilsvarende raffinering av lydkort er beskrevet her.
Oppmerksomhet vær så snill! Alle de som lovlig kjøpte Virtual Oscilloscope versjoner 1.54 og 1.55 kan motta en gratis ny oscilloskop-opptaker, inkludert senere versjoner. Skriv, som angir navnet, CH og anslått installasjonsdato.
Oscilloskop av de mest suksessfulle av eldre versjoner 1.22.
Frekvensmåler. En enkel, men veldig nøyaktig og stabil to-kanals digital frekvens teller. Den nye versjon 1.2 av programmet kan fungere med foreløpige deler, og gi frekvensmål til hundrevis av MHz.
АЧ karakteristisk for fjerning av amplitude-frekvensegenskaper av ULF, filtre, etc. Ligner på hva som finnes i oscilloskopet ver. 1,55, men mer stabil og enkel å bruke.
MultiMeter er en enkel enhet for måling av vilkårlig fysisk mengde - temperatur, trykk, likespenning, etc. Ordningen med en ekstern enhet for selvtillaging er gitt. Ingen videre behandling av lydkortet er nødvendig. Les mer her.
TechnoGraph er en 16-kanals opptaker med ulike fysiske mengder designet for kontinuerlig drift. Kan finne søknad i studiet av langsomme prosesser. Les mer her.
Måleren er en enkel enhet for måling av kapasiteten til kjemiske strømkilder. Ordningen med en ekstern enhet for selvtillaging er gitt. Ingen videre behandling av lydkortet er nødvendig. Les mer her.
Meter R, C, L Enkel å bruke, utstyrt med automatisering. Måling av induktansen under hensyntagen til spolenes aktive motstand.
Termometer på termistor i henhold til den enkleste ordningen. Nøyaktighet og stabilitet innen 0,1 ° C. I siste versjon 1.1 av programmet har midlene for kalibrering av enheten blitt betydelig forbedret. Kommentarene gir detaljerte instruksjoner.
Mikro-registrar er noe mellom oscilloskopet og konstantspenningsregistratoren. Den er beregnet for mottak og opptak av langsomme signaler (med konstant spenning) med tidsintervaller fra 2 til 160 sekunder med en samplingsfrekvens på 400 1 / s. Det er mulig å starte mottak med et logisk signal fra en egen inngang. Lagrede poster kan vises på skjermen, overlapper i par for sammenligning. Det er en vilkårlig skalering av bilder, måling av signalet etter punkter. En ekstern konsoll er nødvendig for drift.
Et hjemmekrokardiograf bygget i samsvar med lignende prinsipper og med hensyn til de relevante sikkerhetskravene. For å arbeide trenger du en spesiell ekstern set-top-boks og et sett med elektroder.
Enheten for kapasitansevaluering og ESR (ekvivalent serieresistens) elektrolytkondensatorer. I den nye versjonen 1.2 er enheten fri for den typiske mangelen på slike målere: den bestemmer riktig kapasitet uavhengig av størrelsen på ESR
Kabel-tester, som gjør det mulig å bestemme stedet for kabelbrudd (koaksiale, snoede par, nudeltråd) med elektrisk kapasitet.
2-kanals spennings voltmeter DC (registrar) spenning med en ekstra differensialkanal. Ta opp resultatene i numeriske filer med tilhørende data (tekstkommentar, etc.). Gir en forhåndsvisning av postene i sanntid. I forhåndsvisningsvinduet kan du utføre bildeskalingsoperasjoner, punkt-for-punkt-målinger. En ekstern konsoll er nødvendig for drift. Det er et eget program for visning og behandling av poster.
Kromatografiske systemer ChromProcessor-7-7M-8. Mottak av kromatografiske signaler gjennom to kanaler med opptak. Det er separate programmer for visning, behandling og dokumentasjon av resultatene av analysen. ChromeProcessor-8 har høye metrologiske egenskaper ved bruk av et 24-biters lydkort. For å jobbe trenger du en spesiell ekstern konsoll.
En enkel enhet for å sjekke og feilsøke kvarts klokker. Det er bygget på prinsippet om et lagringsoscilloskop i perioder på opptil 80 s. En magnetfølsom sensor er nødvendig for drift.
Karakteristisk for bipolare transistorer. En ekstern konsoll er nødvendig for drift.
Karakteriseringsverktøy for å tilpasse par av perlemontorer til differensial sensorer. En ekstern konsoll er nødvendig for drift.
Det er fortsatt mange egne ideer og stående forslag fra siden som kan implementeres på disse prinsippene.
Arbeid med instrumentene som vises her. Hva synes du bør forbedres? Hvordan viser resultatene av enkle målere - digitalt eller "pil"? Hvilke standard enheter bør være i serien? Trenger du å lagre resultatene i din praksis, og i hvilken form?
Siden dette nettstedet ikke passer for åpen diskusjon, kan du kanskje tilby en plattform for det (områder på områder), vi er klare til å snakke med alle sympatisører og motstandere.
Hvis du allerede har en oppgave for et nytt virtuelt apparat, bestiller vi det.
Skriv. Jeg vil publisere dine tanker, ideer, forslag, kritikk.
Virtual frekvensmåler
Hvis man eier hovedkort med en konnektor Socket7 eller SuperSocket7, men det er en øvre grense frekvenskoeffisient prosessor multiplikasjon bussen er begrenset til 3,5 eller lavere (ved 66 MHz dette er med en frekvens på ikke mer enn 233 MHz.), Deretter ved hjelp av forholdsvis enkle omarbeiding Du kan legge til fire flere verdier 4, 4,5, 5 og 5,5. Så nå på samme bord vil du være i stand til å bruke moderne prosessorer til 366Mgts og 550 MHz, henholdsvis med en systembuss frekvens på 66 og 100 MHz. Og vurderer det faktum at moderne prosessorer tolker multiplikasjonsfaktoren 2x - som 6x, så opptil 400, 600MHz! Avgrensning er redusert til podpayke gjennom jumper for å muliggjøre inkludering av tidligere multiplikasjonsfaktorene eller bare Wire en av bena på prosessoren, hvis du planlegger å jobbe bare med de nye koeffisienter og jorden terminalen av kraften.
Ønsket ben er angitt i figuren som BF2. Selvfølgelig ikke fluster bakken ledninger til prosessor seg selv, og til foten av platene, som han er blitt etablert BF0-BF1 - som allerede er involvert på hovedkortet, slik som brytere multiplikator mellom 1,5 til 3,5. På figuren er prosessorvisningen vist fra siden av beina. Det er sant at hovedkortet vil støtte den riktige kraften til de nye prosessorene. Hvis ikke - se artikkelen i prosessorens kjernestabilisatorprosessor på de innenlandske detaljene. Etter at du har installert en ny prosessor, må du kanskje oppgradere hovedkortet BOIS til en nyere - for riktig autodeteksjon av prosessoren. Forfatteren har gjort og dermed erstatte AMD K6-200 på AMD K6 / 2-300 og selv AWARD BIOS 1996 oppdager det feil, men i testing og under DOS og under W95 / 98 alle testprogrammer viste den riktige verdien, ønsket ytelse, drift av alle prosessorblokker, inkludert cache og blokk 3D-NU!
Virtual frekvensmåler med egne hender
Siden nylig har såkalte virtuelle måleinstrumenter blitt populære i amatørradio-praksis. I dette tilfellet en "virtuell" refererer til det faktum at noen av funksjonene til måleanordningen eller node er implementert ved hjelp av en personlig datamaskin. Virtuelle måleinstrumenter kan deles inn i to kategorier. den første gruppe av anordninger "fullt virtuelle" og faktisk består av audioprogrammer for datamaskin, og en funksjon av inngangs-utgangs målte eller genererte signal tilordnet vanlig maskinvare, så som et lydkort [1] og [2]. Enheter i den andre gruppen har, i tillegg til den "virtuelle" delen, også en viktig del. Til en datamaskin i dette tilfellet er en bestemt enhet koblet til, som er en integrert del av den virtuelle enheten. Slike innretninger implementerer visse funksjoner eller noder av måleanordningen, som av en eller annen grunn ikke kan tilordnes en datamaskin. Disse enheter kan ha forskjellig kompleksitet - fra "smarte" kommersielt tilgjengelige grensesnittkort innleiret i datamaskinen, til enkle enheter som er koblet til datamaskinen via COM eller LPT port [3], [4] og [5]. På denne måten blir den foreslåtte virtuelle frekvensmåleren implementert. Så hvorfor er det umulig å implementere en virtuell frekvens teller bare i form av et program? Et forenklet blokkskjema av en "normal" elektronisk teller frekvensen i frekvensmålemodusen, er vist i figur 1, og i målingsmodusen, tidsintervallene i fig. 2.
Figur 1-2. Forenklet blokkskjema for "vanlig" elektronisk tellerfrekvensmåler
Selv om moderne datamaskiner har stor hastighet og god stabilitet klokke, bruke disse egenskaper for å danne stabile tidsluker (for eksempel "tidsvindu" eller "tidsstempel") er problematisk. Dette skyldes at kontrollprogrammet disponerer datamaskinen ikke utelukkende, men deler CPU-tid med operativsystemet og andre programmer. Derfor må funksjonen til tidsintervallgeneratoren bli implementert i en ekstern enhet. I tillegg er det ønskelig å arrangere inngangssignalformen og pulstelleren i den eksterne enheten. For implementering på datamaskinen forblir bare funksjonene til indikasjon og kontroll. Minimer maskinvarekostnadene ved en slik frekvensteller kan, bruke til dette formålet mikrokontroller som skal utføre målinger ved hjelp av deres maskinvare og programvare ressurser. Det foreslåtte designet bruker en mikrokontroller familie AVR AT90S2313 produsert av Atmel. Det er hensiktsmessig at den har egen "ombord" analog komparator (det er realisert inndata driver), høyhastighets-timere, tellere (pulstelling), serieport (kommunikasjon med en datamaskin). I tillegg inneholder det et 8-bit RISC-prosessor med en hastighet 10MIPS, arbeidsregistrene 32 og 2 kilobyte ROM, 128 bytes RAM, en watchdog timer. Mikrokontrolleren har lite strømforbruk og kan programmeres internt uten å bli fjernet fra enheten. Flere detaljer med AVR-mikrokontrollere finnes på produsentens nettsted [b].
Skjematisk diagram av enheten er vist i figur 3. Ved hjelp av 25-pinners kontakten, kobler enheten til datamaskinens COM-port. Kretsen er drevet fra DTR- og CTS-linjene i samme port. (Forresten kan du lese om strømforsyningen til forskjellige enheter fra signalkretsene til COM-porten i [7]). Hvis datamaskinporten ikke kan gi den nødvendige lastekapasiteten (for eksempel, det er en notisbok), så er strømmen i dette tilfellet levert fra utsiden, via pin 13 på kontakten. Transistorer VT1 og VT2 er utformet for å matche TxD- og RxD-signalnivåene i kontrolleren og i datamaskinporten. På elementene på R10. R15 er laget av R-2R DAC; R16, C4 er det inngående lavpassfilteret, inngangsbegrenseren er montert på R17.VD9. Kretsene som er koblet til pinnene 17, 18, 19 av mikrokontrolleren er beregnet for programmering i krets via COM-porten.
Operasjonsprinsipp. Frekvensmåleren går under kontroll av en datamaskin, som gir den kommandoer via COM-porten. Tilbake, til datamaskinen, returnerer enheten svarene til kommandoene og måledataene. Frekvensmåleren har bare en ekstern inngang for å mate det målte signalet. Signalet kan imidlertid enten være digitalt eller analogt. Under ulike målemetoder utfører mikrokontrolleren omkonfigurering av sin interne maskinvare. Konfigurasjonen av innretningen for måling av tidsintervallene og pulsrepetisjonstiden er vist i fig. I denne modusen blir klokkefrekvensen påført inngangen til 16-bits-timeren T1. Fiksering av øyeblikket til begynnelsen eller slutten av pulsen er realisert ved hjelp av et spesielt fangstregister. Hvis enheten er konfigurert for å måle signal til digitale nivåer, blir timeren status memorering utføres på signalendring på utgangen ICP (11) når et analogt signal blir målt, fangst signal tilføres fra utgangen fra integrert analog komparator på AINO (12) hvis inngang et analogt signal påtrykkes, og inngangen A1M1 (13) blir matet med et nivå dannet ved hjelp av en tresifret R-2R DAC. Etter lagring av begynnelsen og slutten av tidsintervallet, er varigheten av intervallet selv programmert. Konfigurasjonen av enheten for frekvensmålemodus er vist i fig. Ved måling av signaler med digitale nivåer, blir signalet matet direkte til inngangen til timer T1 (9). Dessverre er det umulig å slå utgangen av komparatoren bygget i ekstern styring T1, så for måling av analoge frekvenssignalene organisert programteller TK. Den har mindre prosesseringshastighet enn T1-maskinvaretimeren. Derfor er frekvensområdet for analog inngangen mye mindre enn det digitale området. Ved måling av lav frekvens analoge signaler kan inkluderes ved inngangen til komparatoren RC lavpassfilter med en grensefrekvens på omtrent 21 kHz. I dette tilfellet vil interfererende høyfrekvente signaler bli undertrykt. For å koble filteret, er stiften 8 av mikrokontroller konfigurert til utgangen og nivået er lavt. Som et resultat danner inngangssignalet et lavpassfilter R16C4. For å deaktivere signalet, er pin 8 konfigurert som en inngang. Som et resultat blir kondensatoren C4 frakoblet fra "bakken". Siden inngangsimpedansen til analog komparator er mye større enn den verdi av motstanden R16, blir motstanden nå ikke innføre betydelig dempning. Sann dannet parasittiske RC-filter R16 - C4, og en seriekobling av inngangsbeholderen 8. Imidlertid er grensefrekvensen for filteret over den maksimale frekvens av den målte analoge inngangen.
Ris.4-5. Enhetskonfigurasjon
Hovedtekniske egenskaper
1. Driftsmodus - frekvensmåling, periodemåling, tidsintervallmåling, puls telling.
2.1. Enheten gjør det mulig å måle frekvensen av periodiske signaler ved analog inngang, som har en ekstrem positiv polaritet per periode. Utvalget av målte frekvenser er fra 0,1 Hz til 250 kHz ved en inngangsspenning fra 0,1 til 30 V.
2.2. Enheten lar deg måle digital inngangsfrekvens for digitale signaler i området fra 0,1 Hz til 5 MHz. Spenningen til logisk null på det målte signalet må ligge i området 0. 2 V, logisk enhet - i området 2,5. 30 V.
2.3. Teltiden er 1 ms, 10 ms, 100 ms, 1 sek, 10 sek.
3.1. Enheten tillater å måle den enkelte og gjennomsnittlige perioden med periodiske signaler med positiv polaritet i området fra 10 μs til 10 sekunder med en inngangsspenningsspenning fra 0,1 til 30 V.
3.2. Tidsperioden (oppløsning) 0,1 mikrosekunder.
3.3. Antall gjennomsnittsperioder er 10, 100.1000.10000.
4. Mål varigheten.
4.1. Enheten tillater å måle varigheten av pulser med positiv polaritet i området fra 10 μs til 10 s ved en inngangsspenningsspenning på 0,1 til 30 V.
4.2. Oppløsning ved måling av varigheten på 0,1 mikrosekunder.
4.3. I denne modusen kan du også måle tiden mellom pulser.
5. Enheten lar deg måle frekvensen av din egen kvartsoscillator 10 MHz i selvovervåkingsmodusen.
6. Indikasjonsmotstand for enheten for signaler mindre enn 4,7 V 1 MΩ, for signaler med en spenning på mer enn 4,7 V 1 kΩ.
Design og detaljer. Når du bruker komponenter i SMD-versjonen, var det mulig å plassere hele strukturen i tilfelle av DB-25-kontakten (figur 6). Vi brukte følgende komponenter: Mikrokontroller AT90S2313-10SI, motstander og kondensatorer av typene 1206, BAS32L dioder, zener BZX84-C4V7, n-p-n transistor BCW32L, p-n-p transistor VS859S, DB-25F-kontakt.
Figur 6. Frekvensmåler konstruksjon
Et tosidig trykt kretskort (figur 7, figur 8) ble produsert på en amatør måte (ved hjelp av "laser irons" -teknologien). Men når du gjentar designen, kan du bruke den vanlige delkontrolleren i DIP-pakken AT90S2313-10PI, eventuelle motstander med en spredt effekt på 0.125. 0,25 W, K10-17 kondensatorer, KD522 dioder, KS147 stabilitroner, KT315 og KT361 transistorer. I dette tilfellet blir enheten litt større, men dette påvirker ikke dets tekniske egenskaper.
Figur 7. Trykt kretskort
Figur 8. Faste elementer
Når du setter opp enheten, må du først og fremst sørge for at installasjonen er riktig. 5B kan da bruke kraft til klemmene 7 og 13 av koblingsstykket og sikrer et oscilloskop at krystalloscillatoren opererer - ved klemmene 4 og 5 av mikrokontrolleren må være en signalfrekvens på 10 MHz. Deretter må du laste ned mikroprogrammet til microcontroller ROM. Dette kan gjøres på to måter. Den første er å programmere mikrokontroller med hvilken som helst standard programmerer. Den andre er å laste ned fastvaren via COM-porten ved hjelp av programmet comprg. For å gjøre dette, må du koble enheten til en ledig seriell port og levert til terminalen 7 og 13 i strømkontakten 5 V. Deretter kjører programmet på datamaskinen comprg. Hvis det ikke er noen feil i installasjonen, lastes fastvaren inn i mikrokontrollerens minne. Denne metoden er praktisk fordi mikrokontrolleren er programmert uten utvinning fra kretsen. Deretter er maskinvaredelen av den virtuelle frekvensmåleren klar til bruk. Med de fleste datamaskiner kan enheten fungere ved å motta strøm fra COM-portens signalkretser. Dersom det er installert en laveffekts port COM (spenningen ved stiften 20 av mikrokontrolleren vil være mindre enn 4 V når de valgte signalene DTR og CTS), vil det være nødvendig å koble klemme 13 med en kontakt inne i maskinen strømforsyningskretsen 5 V.
Kontrollprogrammet (skjermbilde i figur 9) kjører under Windows 95. 2000. Den implementerer støtte for alle deklarerte målemetoder. I tillegg, med hjelpen kan du holde en logg av målinger. De nyeste versjonene av kontrollprogrammet, oppstartsprogrammet, og også fastvaren til mikrokontrolleren finnes her:
yukol, samt på radiohobbi-magasinet (det vil også være på neste CD "Radiohobby-2001").
Figur 9. Administrerende program
Litteratur og referanser:
1. E.Muzychenko, Software Spectrum Analyzers: Radiohubby 6,1998, s. 32. Radiohubby № 1, 1999, side 38.
2. E.Muzychenko, Programvaregeneratorer av lydsignaler: Radiohobby nr. 5, 1998, s. 32.
5. P.Goll, Hvordan skifte en datamaskin til et målekompleks. Serie "For å hjelpe amatørradioen", DMK, 144s.
Yuri Kolokolov, Donetsk
RadioHobby nr. 4,2001
Datamaskin som et oscilloskop, spektrumanalysator, frekvensmåler og generator
Detaljert anbefalinger om transformasjon av PCen til et universelt analytisk instrument av den elektroniske ingeniøren. Gjennomgang av nødvendig programvare.
Moderne måleutstyr har lenge blitt slått sammen med digital og prosessor kontroller og informasjon behandling. Pilpekere blir allerede tull selv i billige husholdningsapparater. Analytisk utstyr blir i økende grad koblet til konvensjonelle PCer gjennom spesielle adapterkort. Dermed brukes grensesnitt og applikasjonsprogrammer som kan oppgraderes og oppgraderes uten å erstatte de viktigste måleenhetene, pluss datakraften på stasjonærmaskinen.
Videre, og gir en konvensjonell datamaskin er mulig på grunn av en rekke av maskinvare og programvare, - spesielle utvidelseskort, som omfatter å måle ADC (analog-digitalomformeren) eller DAC (Digital-to-Analog Converter). Og datamaskinen blir veldig lett til en analytisk enhet, for eksempel - et spektrumanalysator, et oscilloskop, en frekvensmåler... som i mange andre ting. Slike verktøy for modernisering av datamaskiner er produsert av mange selskaper. Imidlertid gjør prisen og smal spesifikt ikke dette utstyret vanlig i våre forhold.
Men hvorfor gå langt? Det viser seg at en enkel PC i designen allerede inneholder verktøy som med noen begrensninger kan slå den inn i samme oscilloskop, spektrumanalysator, frekvensteller eller pulsgenerator. Enig, allerede mye. I tillegg er alle disse transformasjonene kun gjort ved hjelp av spesialprogrammer, som også er helt gratis, og alle kan laste dem ned på Internett.
Du vil sannsynligvis stille et logisk spørsmål - hvordan i målinger er det mulig å gjøre uten ADC og DAC? Det kan ikke gjøres. Men tross alt er begge til stede i nesten alle datamaskiner, men det kalles annerledes - et lydkort. Og enn ikke ADC / DAC, fortell, vær så snill? Dette har lenge blitt forstått av de som skrev for henne mange programmer som ikke har noe med gjengivelse av musikk å gjøre. Tross alt er et vanlig PC-lydkort i stand til å oppleve og konvertere et komplekst signal innenfor lydfrekvensen og amplitude opptil 2V i digital form fra LINE-IN-inngangen eller fra en mikrofon. Det er også mulig å reversere konverteringen, til LINE-OUT (Høyttalere) utgang. Dermed kan du arbeide med et signal opp til 20 kHz, og enda høyere, avhengig av lydkortet. Maksimal grense for inngangsspenningsnivået på 0,5-2 V er heller ikke et problem, - den primitive spenningsdeleren på motstandene samles inn og kalibreres på 15 minutter. Her på slike ukompliserte prinsipper er programvare bygget: oscilloskop, oscilloskop, spektroanalysatorer, frekvensmålere og til slutt pulsgeneratorer av alle mulige former. Slike programmer etterligner på dataskjermen arbeidet til enhetene som er kjent for oss, selvsagt med egen spesifisitet og innenfor frekvensområdet for lydkortet ditt.
Hvordan virker det? For brukeren ser alt veldig enkelt ut. Kjør programmet, i de fleste tilfeller trenger denne programvaren ikke engang å bli installert. På skjermen vises bildet av oscilloskop: med en typisk skjermbilde for disse enhetene et rutenett umiddelbart og kontrollpanel med knapper, glidere og knotter, for ofte kopiere form og formen på en slik dag - maskinvare oscilloskop. I tillegg kan det i programvare oscilloskoper være flere muligheter, for eksempel muligheten for å lagre spekteret under studie i minnet, jevn og automatisk skalering av signalbildet etc. Men selvfølgelig er det noen ulemper.
Hvordan koble du til et lydkort? Det er ikke noe komplisert - til LINE-IN-kontakten, ved hjelp av riktig plugg. Et typisk lydkort har bare tre kontakter på panelet: LINE-IN, MIC, LINE OUT (Høyttalere), henholdsvis en linjeinngang, en mikrofon, en utgang for høyttalere eller hodetelefoner. Utformingen av alle stikkontaktene er den samme, og stikkene for alle er de samme. Oscilloskop-programmet vil fungere og vise spektret også i tilfelle at et lydsignal fjernes ved hjelp av en mikrofon som er koblet til inngangen. Dessuten er de fleste av programvare oscilloskop, spektrum analysator, og frekvens tellere fungerer normalt, hvis samtidig på lydkortet utgang LINE-OUT utgang av noen andre signal fra et annet program, og med musikk. Dermed kan du på samme datamaskin sette et signal, si ved hjelp av generatorprogrammet, og følg med det samme med et oscilloskop eller spektrumanalysator.
Når du kobler signalet til lydkortet, bør du observere noen forholdsregler, slik at amplituden ikke overstiger 2 V, noe som har mange konsekvenser som enhetsfeil. Selv om korrekte målinger bør signalnivået være mye lavere enn den maksimale tillatte verdien, som også bestemmes av typen lydkort. For eksempel, ved bruk av billig populær Yamaha kortbrikken 724 blir vanligvis oppfattet signal med den amplitude som ikke er større enn 0,5 V, når denne verdien overskrides signalet toppene vist i bølgeformen PC-kutt (figur 1). For å forene signalet til lydkortets inngang, er det derfor nødvendig å montere en enkel spenningsdeler (figur 2).
Frekvensmåler - diagrammet over prefikset til datamaskinen på Attiny2313
Det spesifikke trekk ved den omtalte frekvensomformeren er at den fungerer sammen med en personlig datamaskin og er koblet direkte til hovedkortet via IRDA-kontakten. Fra samme kontakt mottar frekvensmålerkretsen strøm.
Tekniske egenskaper til frekvenstelleren - prefiks:
- Den begrensende målefrekvensen er 128 MHz,
- Måletrinnet er 4 Hz,
- Inputmotstand - mer enn 100 Ohm,
- Følsomheten er 300 mV,
- Oppdateringsperioden er 0,5 sek.
Beskrivelse av frekvensmåleroperasjonen
Konstruksjonen av kretsen består av Attiny2313 mikrokontroller (DD2) og den binære synkrone telleren 74AC161 (DD1). Inngangssignalet for forsterkning blir matet til transistoren VT1, deretter går det fra innsamleren til inngangen "C" av den binære telleren DD1. Denne telleren overvåkes av Attiny2313 mikrokontrolleren, som utfører nullstilling, stopper eller starter teller (pin 10) ved å sende et styresignal.
En kort logisk 0 skal kobles til nettet R binær teller DD1, mikrokontroller tilbakestiller den, og deretter sende et logisk 1-signal til inngangen EP, starter sin drift. Videre, som allerede nevnt, teller mikrokontrolleren pulser fra høyordens utgang (tapp 11) til 0,5 sek.
Programmet "IRDA frekvensmåler" gir datautveksling mellom datamaskinen og frekvensmålerkretsen. Datasignaler på PC følger fra port PD6 (pin 11) Attiny2313. PB1-portlinjen (pin 13) er for synkroniseringssignalene fra PCen.
I utgangspunktet genererer mikrokontrolleren en startpuls på ca. 1,6 μs varighet etterfulgt av en pause. Kontrollprogrammet leser port 2F8H fra tid til annen, og når du registrerer byten sendt av MK, initierer den overføringen av klokkeimpulser. Disse synkroniseringsimpulser vises når nummeret 0 sendes til den infrarøde porten på datamaskinen (TX). Sammensetningen av pulser: den første bit er start-en og den 8. bit er tallet null.
Når logisk 1 er detektert, starter IC-overføring ved å sende en første puls (start) - oppviser logisk 1 på den datalinje og venter nedgang på klokkelinjen, for å sende data pulser. Hvis databiten er null, er det logisk 1 innstilt på datalinjen synkront med synkroniserings logisk 1 på linje (ettersom pulsene blir invertert) dersom en bit av data, blir det logiske nivå av data ikke endret.
Siden overførings- og mottakshastigheten er lik, tillater dette deg å få uavhengighet fra den installerte infrarøde porthastigheten til datamaskinen.
Attiny2313-mikrokontrolleren kan blinkes med en enkel LPT-programmerer og en USB-programmerer. Fusjon (for CodeVisionAVR) under programmering bør settes som følger:
For at frekvensmåleren skal kunne kommunisere med datamaskinen via IRDA-porten, må sistnevnte være riktig konfigurert. For å gjøre dette, til datamaskinens BIOS aktivere port, noe som indikerer innstillingene «FULL DUPLEX», samt signaler om "TX" og "RX" bør bemerkes som en ikke omvendt.
I operativsystemet Windows i "Device Manager" isolert førerens IR kommunikasjonsenheter 'senere' Serial kabel ved hjelp av infrarød kommunikasjonsprotokoll (IrDA) "senere (standard infrarødt).
Last ned fastvare (1,1 Mb, nedlastet: 1 119)
Hvordan lage et digitalt oscilloskop fra en datamaskin med egne hender (del 1)
Om hvordan du monterer den enkleste adapteren for virtuelt oscilloskop, egnet for reparasjon og justering av lydutstyr.
Om virtuelle oscilloskop.
Når jeg hadde ideen om å fikse: å selge et analogt oscilloskop og kjøpe ham en erstatning for et digitalt USB-oscilloskop. Men etter å ha gått gjennom markedet, fant jeg ut at de mest økonomiske oscilloskoper "starter" fra $ 250, og anmeldelsene om dem er ikke veldig gode. Mer alvorlige enheter koster flere ganger mer.
Det var allerede forlatt denne saken, men da jeg var på utkikk etter et program for å fjerne frekvensresponset, kom jeg over et sett med programmer "AudioTester". Jeg likte ikke analysatoren fra dette settet, men oscilloskopet "Osi" (jeg kaller det "AudioTester") viste seg å være helt riktig.
Denne enheten har et grensesnitt som ligner på et konvensjonelt analogt oscilloskop, og skjermen har et standardnett som lar deg måle amplitude og varighet.
Oppmerksomhet vær så snill!
I settet av programmer "AudioTester" er det en generator med lav frekvens. Jeg anbefaler ikke å bruke den, siden den prøver å styre lydkortdriveren på egenhånd, som ved bruk av XP kan føre til lydmute. Hvis du bestemmer deg for å bruke den, ta vare på gjenopprettingspunktet eller om sikkerhetskopiering av operativsystemet. Men det er bedre å laste ned den normale generatoren fra "Ytterligere materialer".
Et annet interessant program av den virtuelle oscillografen "Avangrad" ble skrevet av vår landsmann Zapisnykh O.L.
Dette programmet har ikke det vanlige målegitteret, og skjermen er for stor til å ta skjermbilder, men det er en innebygd voltmeter av amplitudeverdier og en frekvensteller som delvis kompenserer for den ovennevnte ulempen.
Dels fordi både voltmeteret og frekvenstelleren begynner å graftes kraftig ved lave signalnivåer.
Men for en nybegynnere skinke som ikke er vant til å oppfatte diagrammer i volt og millisekunder for divisjon, kan dette oscilloskopet godt komme til å bli oppfylt. En annen nyttig egenskap av oscilloskopet "Vanguard" er muligheten for uavhengig kalibrering av to tilgjengelige skalaer av den innebygde voltmeteret.
Tekniske data og anvendelsesområde.
Siden det er en separasjonskondensator i lydkortets inngangskretser, kan oscilloskopet kun brukes med "lukket inngang". Det vil si at på skjermen er det bare mulig å observere kun den variable komponenten av signalet. Men med litt dyktighet, ved hjelp av oscilloskopet "AudioTester" kan du måle nivået på en konstant komponent. Dette kan være nyttig, for eksempel når måleravlesningstiden ikke tillater deg å fikse amplitudeverdien til spenningen på kondensatoren, som er ladet gjennom en stor motstand.
Den nedre grensen til målt spenning er begrenset av støynivå og bakgrunnsnivå og er ca. 1 mV. Den øvre grensen er bare begrenset av parametrene til divider og kan nå hundrevis av volt.
Frekvensområdet kan begrense lyd og lydkort for kostnaden av: 0,1 Hz... 20 kHz for høy kvalitet type "Sound Blaster" fra 0,1 Hz... 41kGts (sinusbølger). Selvfølgelig snakker vi om en ganske primitiv enhet, men i fravær av en mer avansert enhet, kan dette godt brukes.
Enheten kan hjelpe til med reparasjon av lydutstyr eller brukes til utdanningsformål, spesielt hvis den suppleres med en virtuell lavfrekvent generator. I tillegg er det ved hjelp av et virtuelt oscilloskop enkelt å lagre et diagram for å illustrere noe materiale eller plasseres på Internett.
Elektrisk diagram av oscilloskop-maskinvaren.
Figuren viser oscilloskopets maskinvare - "Adapter".
For å bygge et tokanalsoscilloskop må du kopiere denne kretsen. Den andre kanalen kan være nyttig for å sammenligne to signaler eller for å koble til ekstern synkronisering. Sistnevnte er levert i AudioTester.
Motstanderene R1, R2, R3 og Rin. Spenningsdeler (demper).
Nominelle verdier av motstandene R2 og R3 avhenger av det virtuelle oscilloskopet som brukes, eller heller på skalaene som brukes av dem. Men, siden «AudioTester-en" pris division multiple på 1, 2 og 5, og 'Vanguard en' innebygd voltmeter har bare to skala sammenhengende forholdet 1:20, da bruk av adapteren sammen med redusert Ordningen bør ikke føre til ulempe i begge tilfeller.
Indikasjonsmotstanden til demperen er ca. 1 megohm. På en god måte bør denne verdien være konstant, men utformingen av divider ville være alvorlig komplisert.
Kondensatorene C1, C2 og C3 utligner adapterens amplitudefrekvenskarakteristikk.
Zener-dioder VD1 og VD2 sammen med motstandene R1 beskytter linjeinngangen på lydkortet fra skade ved utilsiktet høyspenningsinngang til adapterinngangen når bryteren er i stillingen 1: 1.
Jeg er enig med det faktum at den presenterte ordningen ikke avviker fra eleganse. Imidlertid gir denne kretsløsningen den enkleste måten å oppnå et bredt spekter av målte spenninger ved å bruke bare noen få radiokomponenter. Dempeleddet er konstruert i henhold til den klassiske ordningen ville kreve bruk vysokomegaomnyh motstander, og dens inngangsimpedans ville endre seg for mye når svitsjeområde, noe som ville begrense anvendelsen av standard oscilloskop kabler, som er utformet for inngangsimpedansen til 1 Mohm.
Beskyttelse mot "Fool".
For å sikre linjeinngangen på lydkortet fra utilsiktet høyspenning, er zener-diodene VD1 og VD2 installert parallelt med inngangen.
Motstand R1 begrenser strømmen til zener-dioder til 1 mA ved en spenning på 1000 volt ved inngangen 1: 1.
Hvis man egentlig ønsker å bruke et oscilloskop for å måle spenning opp til 1000 volt, så som en motstand R1 kan settes MLT-2 (dvuhvattny) eller to MLT-1 (-watt) motstand i serie slik som motstander er forskjellige, ikke bare i kraft, men også på maksimal tillatt spenning.
Kondensator C1 skal også ha en maksimal tillatt spenning på 1000 volt.
En liten forklaring på det ovennevnte. Noen ganger er det nødvendig å se på den variable komponenten av en relativt liten amplitude, som likevel har en stor konstant komponent. I slike tilfeller må man huske på at på oscilloskopskjermbildet med lukket inngang kan man bare se den variable komponenten av spenningen.
Bildet viser at ved en konstant komponent på 1000 volt og en spenning på en vekslende komponent på 500 volt, vil maksimal spenning på inngangen være 1500 volt. Selv om vi på oscilloskop-skjermen ser bare en sinusoid med en amplitude på 500 volt.
Hvordan måle utgangsimpedansen til en linjeutgang?
Dette avsnittet kan utelates. Den er designet for fans av små detaljer.
Utgangsimpedansen til linjeutgangen, designet for å koble til telefonene (hodetelefoner), er for liten til å ha en signifikant effekt på nøyaktigheten av målingene som vi må utføre i neste avsnitt.
Så hvorfor måle utgangsimpedansen?
Siden vi vil bruke en virtuell lavfrekvenssignalgenerator til å kalibrere oscilloskopet, vil utgangsimpedansen være lik utgangseimpedansen til Line Out av lydkortet.
Forsikre deg om at utgangsimpedansen er liten, vi kan forhindre bruttofeil ved måling av inngangsimpedansen. Selv om denne feilen, selv i verste omstendigheter, sannsynligvis ikke overstiger 3... 5%. Helt ærlig er dette enda mindre enn en mulig målefeil. Men det er kjent at feil har en vane med å "løpe inn".
Ved bruk av en generator for reparasjon og justering av lydutstyr, er det også ønskelig å kjenne sin indre motstand. Dette kan være nyttig, for eksempel når man måler ekvivalent serieresistens motstandsdyktig seriemotstand eller bare reaktiv motstand av kondensatorer.
Takket være denne måling klarte jeg å identifisere lavest impedansutgang i lydkortet mitt.
Hvis lydkortet kun har en utgang, så er alt klart. Det er samtidig en lineær utgang og en utgang på telefoner (hodetelefoner). Sin impedans er som regel liten, og den kan ikke måles. Disse lydutgangene brukes i bærbare datamaskiner.
Når det er seks kontakter og det er fortsatt et par på frontpanelet på systemenheten, og hver stikkontakt kan tilordnes en bestemt funksjon, kan utgangssimpedansen til stikkontaktene være vesentlig forskjellig.
Vanligvis svarer den laveste impedansen til den grønne lyskontakten, som er standardutgangen og er en lineær utgang.
Et eksempel på måling av impedansen til flere forskjellige utganger av lydkortet installert i modusene "Telefoner" og "Linje ut".
Som du kan se fra formelen, spiller absoluttverdiene til målt spenning ingen rolle, derfor kan disse målingene gjøres lenge før oscilloskopet er kalibrert.
Eksempelberegning.
R1 = 30 Ohm.
U1 = 6 divisjoner.
U2 = 7 divisjoner.
Rx = 30 (7-6) / 6 = 5 (Ohm)
Hvordan måle inngangsmotstanden for en linjeinngang?
For å beregne demperen for linjeinngangen på lydkortet, må du vite inngangsimpedansen til linjeinngangen. Dessverre kan du ikke måle inngangsimpedansen med et konvensjonelt multimeter. Dette skyldes det faktum at det er separerende kondensatorer i inngangskretsene til lydkort.
Inputimpedansene til forskjellige lydkort kan være svært forskjellige. Så, dette tiltaket for å gjøre det samme er det nødvendig.
For å måle den inngangsmotstand audokarty vekselstrøm, er det nødvendig å søke om innlegget gjennom ballast (forlengelse) motstand sinusformet signal med frekvens 50 Hz og beregne motstanden av den reduserte formel.
Et sinusformet signal kan dannes i programvaregeneratoren LF, referanse til som er i "Ytterligere materialer". Måling av amplitudeverdier kan også utføres av et softwareoscilloskop.
Bildet viser tilkoblingsskjemaet.
Voltene U1 og U2 skal måles med et virtuelt oscilloskop i de tilsvarende posisjonene til bryteren SA. Absolutt spenningsverdier trenger ikke å være kjent, så beregningene er gyldige før instrumentet er kalibrert.
Eksempelberegning.
R1 = 50 kOhm.
U1 = 100
U2 = 540
Rx = 50 * 100 / (540-100) ≈ 11,4 (kOhm).
Her er resultatene av impedansmålinger av forskjellige lineære innganger.
Som du kan se er inngangsmotstanden forskjellig til tider, og i ett tilfelle er det nesten en størrelsesorden.
Hvordan beregne spenningsdeleren (demperen)?
Den maksimale ubegrensede amplitude av inngangsspenningen til lydkortet, ved det maksimale opptaksnivået, er ca. 250 mV. Spenningsdeleren, eller som det også kalles, gir demperen muligheten til å utvide rekkevidden av målte spenninger på oscilloskopet.
Demperen kan konstrueres i henhold til forskjellige ordninger, avhengig av delingskoeffisienten og den nødvendige inngangsbestandigheten.
Her er en av varianter av divider, noe som gjør det mulig å gjøre inngangsmotstanden flere av ti. Takket være den ekstra motstanden Rdob. Det er mulig å justere motstanden til underarmens underarm til noen rundeverdier, for eksempel 100 kΩ. Ulempen med denne ordningen er at følsomheten til oscilloskopet vil avhenge for mye på lydkortets inngangsimpedans.
Så, hvis inngangsimpedansen er 10 kOhm, vil delingsforholdet mellom divideren øke tifoldig. For å redusere motstanden til overdelens overarm er det ikke ønskelig, siden det bestemmer inngangsmotstanden til enheten, og er også hovedforbindelsen til enhetens beskyttelse mot høyspenning.
Så foreslår jeg at du beregner divider selv basert på inngangsimpedansen til lydkortet ditt.
Det er ingen feil i bildet, dividereren begynner å dele innspenningen selv når skalaen er valgt 1: 1. Beregninger må selvfølgelig gjøres, avhengig av det virkelige forholdet mellom dividerens skuldre.
Etter min mening er dette den enkleste og samtidig den mest allsidige ordningen til divider.
I henhold til de presenterte formlene er det mulig å beregne demperen til adapteren hvis du er enig med den foreslåtte ordningen.
Eksempel på å beregne divisoren.
Innledende verdier.
R1 - 1007 kΩ (resultatet av måling av motstanden ved 1 mOhm).
Rin. - 50 kOhm (Jeg valgte en høyere impedansinngang fra de to som er tilgjengelig på frontpanelet på systemenheten).
Beregning av divider i bryterposisjon 1:20.
Først beregnes ved formelen (1) divisor-delingsfaktoren, bestemt av motstandene R1 og Rin.
1007 + 50/50 = 21,14 (ganger)
Derfor bør total divisjonen i bryterposisjon 1:20 være:
21,14 * 20 = 422,8 (ganger)
Vi beregner verdien av motstanden for deleren.
1007 * 50/50 * 422,8 -50 -1007 ≈ 2,507 (kOhm)
Beregning av divider i bryterposisjon 1: 100.
Bestem total divisjonen i bryterposisjon 1: 100.
20,14 * 100 = 2014 (ganger)
Beregn verdien av motstanden for deleren.
1007 * 50/50 * 2014 -50 -1007 ≈ 0,505 (kOhm)
Hvis man har tenkt å bruke bare den oscilloskop "Vanguard" og bare i området 1: 1 og 1:20, kan nøyaktigheten av tilsvarende motstander være lavt, som "Vanguard" kan kalibreres uavhengig i hver av de første to serier. I alle andre tilfeller må du velge motstandene med maksimal nøyaktighet. Slik gjøres dette i neste avsnitt.
Hvis du tviler på testerens nøyaktighet, kan du justere hvilken som helst motstand med maksimal nøyaktighet ved å sammenligne ohmmeteravlesningene.
For dette, istedenfor en konstant motstand R2, er en trimmermotstand R * midlertidig installert. Motstanden til trimmingsmotstanden er valgt for å oppnå en minimumsfeil i det tilsvarende fiksjonsområdet.
Deretter måles motstanden til trimmingsmotstanden, og konstant motstand er allerede justert til motstanden målt av ohmmeteren. Siden begge motstandene måles med det samme instrumentet, påvirker ohmmeterfeilen ikke nøyaktigheten av målingen.
Og dette er et par formler for å beregne den klassiske divisoren. En klassisk divider kan komme til nytte når en høy inngangsimpedans er påkrevd (mΩ / V), men du vil ikke bruke et ekstra oppdelingshode.
Hvordan velge eller justere spenningsdelerens motstander?
Siden skinker ofte opplever vanskeligheter med å finne høy presisjon motstander, vil jeg snakke om hvordan du kan nøyaktig justere vanlige motstander er mye brukt.
Bruke trimming motstander.
Som du ser, består hver dividerarm av to motstander - en konstant og en trimmer.
Ulempen er uklarhet. Nøyaktigheten er begrenset bare av måleenhetens tilgjengelige nøyaktighet.