Обратный звонок

Цифровой USB осциллограф из компьютера. Схема и описание

Не секрет, что у начинающих радиолюбителей не всегда есть под рукой дорогое измерительное оборудование. К примеру осциллограф, который даже на китайском рынке, самая дешевая модель стоит порядка нескольких тысяч.
Бывает осциллограф нужен для ремонта различных схем, проверка искажений усилителя, настройки звуковой техники и т.п. Очень часто низкочастотный осциллограф используется при диагностике работы датчиков в автомобиле.
В этом ряде случаем вам поможет наипростейший осциллограф, сделанный из вашего персонального компьютера. Нет, ваш компьютер никак не придется разбирать и дорабатывать. Вам понадобится всего на всего спаять приставку – делитель, и подключить её к ПК через звуковой вход. А для отображения сигнала установить специальный софт. Вот за пару десятков минут у вас появится собственный осциллограф, который вполне может сгодится для анализа сигналов. Кстати можно использовать не только стационарный ПК, но и ноутбук или нетбук.
Конечно, такой осциллограф с большой натяжкой сравним с настоящим прибором, так как имеет маленький диапазон частот, но вещь в хозяйстве очень полезная, чтобы посмотреть выхода усилителя, различные пульсации источников питания и тп.

Схема приставки

Собираем приставку

Программное обеспечение

(cкачиваний: 7523)

Осциллограф — инструмент, который имеется почти у каждого радиолюбителя. Но для начинающих он стоит слишком дорого.

Проблема высокой стоимости решается просто: есть много вариантов изготовления осциллографа.

Компьютер отлично подойдёт для такой переделки, причём его функциональность и внешний вид никак не пострадают.

Устройство и назначение

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

Каждый блок представляет собой отдельную микросхему, или плату .

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

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

Без синхронизации луч уплывет за границы экрана.

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

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

Осциллограф измеряет:

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

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

Большинство осциллографов имеют встроенный частотомер.

Осциллограф, подключаемый через USB

Есть множество вариантов изготовления самодельных USB осциллографов, но не все из них доступны новичкам. Самым простым вариантом будет его сборка из уже готовых комплектующих. Они продаются в радиомагазинах. Более дешёвым вариантом будет купить эти радиодетали в китайских интернет-магазинах, но нужно помнить о том, что купленные в Китае комплектующие могут прийти в неисправном состоянии, а деньги за них возвращают далеко не всегда. После сборки должна получиться небольшая приставка, подключаемая к ПК.

Этот вариант осциллографа имеет самую высокую точность. Если встает проблема, какой осциллограф выбрать для ремонта ноутбуков и другой сложной техники, лучше остановить свой выбор на нём.

Для изготовления понадобятся:

• Плата с разведёнными дорожками.
• Процессор CY7C68013A.
• Микросхема аналого-цифрового преобразователя AD9288−40BRSZ.
• Конденсаторы, резисторы, дроссели и транзисторы. Номиналы этих элементов указаны на принципиальной схеме.
• Паяльный фен для запайки SMD компонентов.
• Провод в лаковой изоляции сечением 0,1 мм².
• Тороидальный сердечник для намотки трансформатора.
• Кусок стеклотекстолита.
• Паяльник с заземлённым жалом.
• Припой.
• Флюс.
• Паяльная паста.
• Микросхема памяти EEPROM flash 24LC64.
• Корпус.
• USB разъём.
• Гнездо для подключения щупов.
• Реле ТХ-4,5 или другое, с управляющим напряжением не более 3,3 В.
• 2 операционных усилителя AD8065.
• DC-DC преобразователь.

Собирать нужно по этой схеме:

Обычно для изготовления печатных плат радиолюбители пользуются методом травления. Но сделать таким образом двухстороннюю печатную плату со сложной разводкой самостоятельно не получится, поэтому её нужно заранее заказать на заводе, выпускающем подобные платы.

Для этого нужно отослать на завод чертёж платы, по которому её изготовят. На одном и том же заводе делают разные по качеству платы. Оно зависит от выбранных при оформлении заказа опций.

Для того чтобы получить в итоге хорошую плату, нужно указать в заказе следующие условия:

• Толщина стеклотекстолита — не менее 1,5 мм.
• Толщина медной фольги — не менее 1 OZ.
• Сквозная металлизация отверстий.
• Лужение контактных площадок свинецсодержащим припоем.

После получения готовой платы и покупки всех радиодеталей можно приступать к сборке осциллографа.

Первым собирается DC-DC преобразователь, выдающий напряжения +5 и -5 вольт.

Его нужно собрать на отдельной плате и подключить к основной с помощью экранированного кабеля .

Припаивать микросхемы к основной плате нужно аккуратно, не перегревая их. Температура паяльника не должна быть выше трехсот градусов, иначе паяемые детали выйдут из строя.

После установки всех компонентов собирают устройство в подходящий по размеру корпус и подключают к компьютеру USB кабелем. Замыкают перемычку JP1.

Нужно установить и запустить на ПК программу Cypress Suite, перейти во вкладку EZ Console и кликните по LG EEPROM. В появившемся окне выбрать файл прошивки и нажать Enter. Дождаться появления надписи Done, говорящей об успешном завершении процесса. Если вместо неё появилась надпись Error, значит, на каком-то этапе произошла ошибка. Нужно перезапустить прошивальщик и попробовать снова.

После прошивки изготовленный своими руками цифровой осциллограф будет полностью готов к работе.

Вариант с автономным питанием

В домашних условиях радиолюбители обычно пользуются стационарными устройствами. Но иногда возникает ситуация, когда нужно отремонтировать что-то находящееся вдали от дома. В таком случае понадобится портативный осциллограф с автономным питанием.

Перед началом сборки приготовьте следующие комплектующие:

• Ненужные Bluetooth наушники или аудиомодуль.
• Планшет или смартфон на Android.
• Литий-ионный аккумулятор типоразмера 18650.
• Холдер для него.
• Контроллер заряда.
• Гнездо Jack 2,1 Х 5,5 мм.
• Разъем для подключения измерительных щупов.
• Сами щупы.
• Выключатель.
• Пластиковая коробочка из-под губки для обуви.
• Экранированный провод сечением 0,1 мм².
• Тактовая кнопка.
• Термоклей.

Нужно разобрать беспроводную гарнитуру и достать из неё плату управления. Отпаять от неё микрофон, кнопку включения и аккумулятор. Отложить плату в сторонку.

Вместо блютус-наушников можно использовать Bluetooth аудиомодуль.

Ножом соскрести с коробочки остатки губки и хорошо почистить её с использованием моющих средств. Подождать, пока она высохнет, и вырезать отверстия под кнопку, выключатель и разъёмы.

Припаять провода к гнёздам, холдеру, кнопке и выключателю. Установить их на свои места и закрепить термоклеем.

Провода нужно соединять так, как показано на схеме:

Расшифровка обозначений:

1. Холдер.
2. Выключатель.
3. Контакты «BAT + и «BAT — .
4. Контроллер заряда.
5. Контакты «IN + и «IN — .
6. Разъём Jack 2,1 Х 5,5 мм.
7. Контакты «OUT+ и «OUT — .
8. Контакты батареи.
9. Плата управления.
10. Контакты кнопки включения.
11. Тактовая кнопка.
12. Гнездо для щупов.
13. Контакты микрофона.

Затем скачать из плеймаркета приложение виртуального осциллографа и установить его на смартфон. Включить блютус модуль и синхронизировать его со смартфоном. Подключить щупы к осциллографу и открыть на телефоне его программную часть.

При касании щупами источника сигнала на экране Android-устройства появится кривая, показывающая уровень сигнала. Если она не появилась, значит, где-то была допущена ошибка.

Следует проверить правильность подключения и исправность внутренних компонентов. Если все в порядке, нужно попробовать запустить осциллограф снова.

Установка в корпус монитора

Этот вариант самодельного осциллографа легко устанавливается в корпус настольного ЖК монитора. Такое решение позволяет сэкономить немного места на вашем рабочем столе.

Для сборки понадобятся:

• Компьютерный ЖК монитор.
• DC-DC инвертор.
• Материнская плата от телефона или планшета с HDMI-выходом.
• USB разъём.
• Кусок HDMI кабеля.
• Провод сечением 0,1 мм².
• Тактовая кнопка.
• Резистор на 1 кОм.
• Двусторонний скотч.

Встроить своими руками в монитор осциллограф сможет каждый радиолюбитель. Для начала нужно снять с монитора заднюю крышку и найти место для установки материнской платы. После того как определились с местом, рядом с ним нужно вырезать в корпусе отверстия для кнопки и USB разъёма.

Второй конец кабеля нужно припаять к плате от планшета. Перед припаиванием каждой жилки прозванивать её мультиметром. Это поможет не перепутать порядок их подключения.

Следующим шагом нужно выпаять с платы планшета кнопку включения и micro USB разъём. К тактовой кнопке и USB гнезду припаять провода и закрепить их в вырезанных отверстиях.

Затем соединить все провода так, как это показано на рисунке, и припаять их:

Поставить перемычку между контактами GND и ID в микро ЮСБ разъёме. Это нужно для перевода USB порта в режим OTG.

Нужно приклеить инвертор и материнку от планшета на двусторонний скотч, после чего защёлкнуть крышку монитора.

Подключить к USB порту мышку и нажать кнопку включения. Пока устройство загружается, включить Bluetooth передатчик. Затем нужно синхронизировать его с приёмником . Можно открыть приложение осциллографа и убедиться в работоспособности собранного устройства.

Вместо монитора отлично подойдёт и старый ЖК телевизор, в котором нет Смарт ТВ. Начинка от планшета по своим возможностям превосходит многие Smart TV системы. Не стоит ограничивать её применение одним лишь осциллографом.

Изготовление из аудиокарты

Осциллограф, собранный из внешнего аудиоадаптера, обойдётся всего в 1,5-2 доллара и займёт минимум времени на своё изготовление. По размеру он получится не больше обычной флешки, а по функционалу не уступит своему большому собрату.

Необходимые детали:

• USB аудиоадаптер.
• Резистор на 120 кОм.
• Штекер mini Jack 3,5 мм.
• Измерительные щупы.

Нужно разобрать аудиоадаптер, для этого стоит поддеть и расщёлкнуть половинки корпуса.

Выпаять конденсатор C6 и припаять на его место резистор. Затем установить плату обратно в корпус и собрать его.

Следует отрезать от щупов стандартный штекер и припаять на его место мини-джек. Подключить щупы ко звуковому входу аудиоадаптера.

Затем нужно скачать соответствующий архив и распаковать его. Вставить карту в USB разъём.

Осталось самое простое: зайти в Диспетчер устройств и во вкладке «Аудио, игровые и видеоустройства» найти подключённый USB аудиоадаптер. Щёлкнуть по нему правой кнопкой мыши и выбрать пункт «Обновить драйвер».

Затем переместить файлы miniscope.exe, miniscope.ini и miniscope.log из архива в отдельную папку. Запустить «miniscope.exe».

Перед использованием программу нужно настроить. Необходимые настройки показаны на скриншотах:

Если коснуться щупами источника сигнала, в окне осциллографа должна появиться кривая:

Таким образом, чтобы превратить аудиоадаптер в осциллограф , нужно приложить минимум усилий. Но стоит помнить, что погрешность такого осциллографа составляет 1-3%, чего явно недостаточно для работы со сложной электроникой. Он отлично подойдёт для начинающего радиолюбителя, а мастерам и инженерам стоит присмотреться к другим, более точным осциллографам.

В наше время использование различных измерительных устройств, построенных на базе взаимодействия с персональным компьютером, достаточно много. Значительным преимуществом их использования является возможность сохранения полученных значений достаточно большого объема в памяти устройства, с последующим их анализом.

Цифровой USB осциллограф из компьютера , описание которого мы приводим в данной статье, является одним из вариантов подобных измерительных инструментов радиолюбителя. Его можно применить в качестве осциллографа и устройства записывающего электрические сигналы в оперативную память и на жесткий диск компьютера.

Схема не сложная и содержит минимум компонентов, в результате чего удалось добиться хорошей компактности устройства.

Основные характеристики USB осциллографа:

• АЦП: 12 разрядов.
• Временная развертка (осциллограф): 3…10 мсек/деление.
• Временной масштаб (рекордер): 1…50 сек/выборка.
• Чувствительность (без делителя): 0,3 Вольт/деление.
• Синхронизация: внешняя, внутренняя.
• Запись данных (формат): ASCII, текстовый.
• Максимальное входное сопротивление: 1 МОм параллельно к емкости 30 пФ.

Описание работы осциллографа из компьютера

Для осуществления обмена данными, между USB осциллографом и персональным компьютером, применен интерфейс Universal Serial Bus (USB). Данный интерфейс функционирует на базе микросхемы FT232BM (DD2) фирмы Future Technology Devices. Она представляет собой преобразователь интерфейса . Микросхема FT232BM может функционировать как в режиме прямого управления битами BitBang (при использовании драйвера D2XX), так и в режиме виртуального COM-порта (при применении драйвера VCP).

В роли АЦП применена интегральная микросхема AD7495 (DD3) фирмы Analog Devices. Это не что иное, как аналого-цифровой преобразователь с 12 разрядами, с внутренним источником опорного напряжения и последовательным интерфейсом.

В микросхеме AD7495 также есть синтезатор частот, который определяет, с какой скоростью будет происходить обмен информацией между FT232BM и AD7495. Для создания необходимого протокола обмена данными, программа USB осциллографа наполняет выходной буфер USB отдельными значениями битов для сигналов SCLK и CS так, как указано на следующем рисунке:

Измерение одного цикла определяется серией из девятьсот шестидесяти последовательных преобразований. Микросхема FT232BM с частотой, определяемой встроенным синтезатором частот, отправляет электрические сигналы SCLK и CS, параллельно с передачей данных преобразования по линии SDATA. Период 1-го полного преобразования АЦП FT232BM, устанавливающий частоту выборки, соответствует продолжительности периода отправки 34 байтов данных, выдаваемых микросхемой DD2 (16 бит данных + импульс линии CS). Поскольку быстрота передачи данных FT232BM обусловливается частотой внутреннего синтезатора частот, то для модификации значений развертки нужно всего лишь менять значения синтезатора частот микросхемы FT232BM.

Данные, принятые персональным компьютером, после определенной переработки (изменение масштаба, корректировка нуля) выводятся на экран монитора в графическом виде.

Исследуемый сигнал поступает на разъем XS2. Операционный усилитель OP747 предназначен для согласования входных сигналов с остальной схемой USB осциллографа.

На модулях DA1.2 и DA1.3 построена схема сдвига двухполярного входного сигнала в зону положительного напряжения. Поскольку внутренний источник опорного напряжения микросхемы DD3 имеет напряжение 2,5 вольт, то без использования делителей охват входных напряжений равен -1,25..+1,25 В.

Чтобы была возможность исследовать сигналы, имеющие отрицательную полярность, при фактически однополярном питании от разъема USB ( а), использован преобразователь напряжения DD1, который для питания ОУ OP747 вырабатывает напряжение отрицательной полярности. Для защиты от помех аналоговой части осциллографа применены компоненты R5, L1, L2, C3, C7-C11.

Для вывода информации на экран монитора компьютера предназначена программа uScpoe. При помощи данной программы появляется возможность визуально оценивать величину исследуемого сигнала, а так же его форму в виде осциллограммы.

Для управления разверткой осциллографа предназначены кнопки ms/div. В программе можно сохранять осциллограмму и данные в файл при помощи соответствующих пунктов меню. Для виртуального включения и выключения осциллографа используются кнопки Power ON/OF. При отсоединении схемы осциллографа от компьютера, программа uScpoe автоматически переводится в режим OFF.

В режиме записи электрического сигнала (recorder), программа создает текстовый файл, имя которого можно задать по следующему пути: File->Choice data file. изначально формируется файл data.txt. Далее файлы можно импортировать в другие приложения (Excel, MathCAD) для дальнейшей обработки.

(3,0 Mb, скачано: 5 285)

Осциллограф — это портативное устройство, которое создано для тестирования микросхем. Дополнительно многие модели подходят для промышленного контроля и могут использоваться с целью проведения различных измерений. Сделать осциллограф своими руками нельзя без стабилитрона, который является основным его элементом. Устанавливается данная деталь в прибор различной мощности.

Дополнительно приборы в зависимости от модификации могут включать в себя конденсаторы, резисторы и диоды. К основным параметрам модели можно отнести количество каналов. В зависимости от этого показателя меняется предельная полоса пропускания. Также при сборке осциллографа следует учитывать частоту дискретизации и глубину памяти. Для того чтобы делать анализ полученных данных, устройство подключается к персональному компьютеру.

Схема простого осциллографа

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

Одноканальная модель

Сделать одноканальный цифровой осциллограф своими руками можно только с применением стабилитрона на 5 В. При этом более мощные модификации в данном случае недопустимы. Связано это с тем, что повышенное предельное напряжение в цепи приводит к увеличению частоты дискретизации. В итоге резисторы в устройстве не справляются. Конденсаторы для системы побираются только емкостного типа.

Минимум резистор сопротивление должен держать на уровне 4 Ом. Если рассматривать элементы второй группы, то параметр пропускания в данном случае должен составлять 10 Гц. Для того чтобы его повысить до нужного уровня, используются различного типа регуляторы. Некоторые специалисты для одноканальных осциллографов советуют применять ортогональные резисторы.

В данном случае следует отметить, что показатель частоты дискретизации они поднимают довольно быстро. Однако негативные моменты в такой ситуации все же присутствуют, и их следует учитывать. В первую очередь важно отметить резкое возбуждение колебаний. Как следствие, растет асимметричность сигналов. Дополнительно существуют проблемы с чувствительностью устройства. В конечном счете, точность показаний может быть не самой лучшей.

Двухканальные устройства

Сделать двухканальный осциллограф своими руками (схема показана ниже) довольно сложно. В первую очередь следует отметить, что стабилитроны в данном случае подходят как на 5 В, так и на 10 В. При этом конденсаторы для системы необходимо использовать только закрытого типа.

За счет этого полоса пропускания устройства способна возрасти до 9 Гц. Резисторы для модели, как правило, применяются ортогонального типа. В данном случае они стабилизируют процесс передачи сигнала. Для выполнения функций сложения микросхемы подбираются в основном серии ММК20. Сделать делитель для осциллографа своими руками можно из обычного модулятора. Это не особенно сложно.

Многоканальные модификации

Для того чтобы собрать USB-осциллограф своими руками (схема показана ниже), стабилитрон потребуется довольно мощный. Проблема в данном случае заключается в повышении пропускной способности цепи. В некоторых ситуациях работа резисторов может нарушаться из-за смены предельной частоты. Для того чтобы решить эту проблему, многие используют вспомогательные делители. Указанные устройства во многом помогают повысить порог предельного напряжения.

Сделать делитель можно при помощи модулятора. Конденсаторы в системе необходимо устанавливать только возле стабилитрона. Для повышения полосы пропускания используются аналоговые резисторы. Параметр отрицательного сопротивления в среднем колеблется в районе 3 Ом. Диапазон по блокированию зависит исключительно от мощности стабилитрона. Если предельная частота резко падает во время включения устройства, то конденсаторы необходимо заменить на более мощные. Некоторые специалисты в данном случае советуют устанавливать диодные мосты. Однако важно понимать, что чувствительность системы в этой ситуации значительно ухудшается.

Дополнительно необходимо сделать щуп для устройства. Для того чтобы осциллограф не конфликтовал с персональным компьютером, целесообразнее микросхему использовать типа ММР20. Сделать щуп можно из любого проводника. В конечном итоге человеку останется только прибрести порт для него. Затем при помощи паяльника вышеуказанные элементы можно соединить.

Сборка устройства на 5 В

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

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

Осциллографы на 10 В

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

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

Как сделать модель на 15 В?

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

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

Использование резисторов серии ППР1

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

Модели с резисторами ППР3

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

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

Устройства с подавлением колебаний

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

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

Технологии не стоят на месте, и угнаться за ними не всегда просто. Появляются новинки, в которых хотелось бы разобраться более детально. Особенно это касается разнообразных позволяющих собирать практически любое простое устройство пошагово. Сейчас в их числе и платы Ардуино со своими клонами, и китайские микропроцессорные компьютеры, и готовые решения, идущие уже с программным обеспечением на борту.

Однако для работы со всем вышеперечисленным спектром интересных новинок, равно как и для ремонта цифровой техники, требуется дорогостоящий высокоточный инструмент. Среди такого оборудования — и осциллограф, позволяющий считывать частотные показания и проводить диагностику. Зачастую его стоимость довольно высока, и начинающие экспериментаторы не могут позволить себе такую дорогостоящую покупку. Тут на помощь приходит решение, которое появилось на многих радиолюбительских форумах почти сразу после появления планшетов на системе Андроид. Его суть заключается в том, чтобы с минимальными затратами изготовить осциллограф из планшета, не внося при этом в свой гаджет никаких доработок либо модификаций, а также исключая риски его повреждения.

Что такое осциллограф

Осциллограф — как прибор для измерения и отслеживания частотных колебаний в электрической сети — известен с середины прошлого века. Данными приборами комплектуются все учебные и профессиональные лаборатории, поскольку обнаружить некоторые неисправности или произвести точную настройку оборудования можно только лишь с его помощью. Он может выводить информацию как на экран, так и на бумажную ленту. Показания позволяют увидеть форму сигнала, рассчитать его частоту и интенсивность, а в результате определить источник его появления. Современные осциллографы позволяют рисовать трехмерные цветные частотные графики. Мы же сегодня остановимся на простом варианте стандартного двухканального осциллографа и реализуем его с помощью приставки к смартфону или планшету и соответствующего программного обеспечения.

Самый простой вариант создания карманного осциллографа

Если замеряемая частота находится в диапазоне слышимых человеческим ухом частот, а уровень сигнала не превышает стандартный микрофонный, то собрать осциллограф из планшета на «Андроид» своими руками можно без каких бы то ни было дополнительных модулей. Для этого достаточно разобрать любую гарнитуру, на которой должен обязательно присутствовать микрофон. Если подходящей гарнитуры нет, то потребуется купить звуковой штекер 3,5 мм обязательно с четырьмя контактами. Перед припаиванием щупов уточните распиновку разъема вашего гаджета, ведь их бывает два вида. Щупы необходимо подключить к пинам, соответствующим подключению микрофона на вашем устройстве.

Далее следует загрузить из «Маркета» программное обеспечение, способное замерять частоту на микрофонном входе и рисовать график на основе полученного сигнала. Таких вариантов довольно много. Поэтому при желании будет из чего выбрать. Как и говорилось ранее, не потребовалась переделка планшета. Осциллограф будет готов сразу же после калибровки приложения.

Плюсы и минусы вышеприведенной схемы

К плюсам такого решения однозначно можно отнести простоту и дешевизну сборки. Старая гарнитура или один новый разъем практически ничего не стоят, а времени потребуется всего несколько минут.

Но у этой схемы есть ряд существенных недостатков, а именно:

• Малый диапазон измеряемых частот (в зависимости от качества звукового тракта гаджета колеблется в пределах от 30 Гц до 15 кГц).
• Отсутствие защиты планшета или смартфона (при случайном подключении щупов к участкам схемы с повышенным напряжением можно в лучшем случае сжечь микросхему, отвечающую за обработку аудиосигнала на вашем гаджете, а в худшем — полностью вывести из строя ваш смартфон или планшет).
• На очень дешевых устройствах присутствует значительная погрешность в измерении сигнала, достигающая 10-15 процентов. Для точной настройки оборудования такая цифра недопустима.

Реализация защиты, экранирования сигнала и снижения погрешности

Для того чтобы частично защитить свое устройство от возможного выхода из строя, а также стабилизировать сигнал и расширить диапазон входных напряжений, может использоваться схема простого осциллографа для планшета, которая уже долгое время успешно применяется для сборки приборов для компьютера. В ней применяются дешевые компоненты, среди которых стабилитроны КС119А и два резистора на 10 и 100 кОм. Стабилитроны и первый резистор подключаются параллельно, а второй, более мощный, резистор используется на входе схемы, чтобы расширить максимально возможный диапазон напряжений. В результате пропадает большое количество помех, а напряжение повышается до 12 В.

Само собой, следует учитывать, что осциллограф из планшета работает в первую очередь со звуковыми импульсами. Поэтому стоит позаботиться о качественном экранировании как самой схемы, так и щупов. При желании подробную инструкцию по сборке данной схемы можно найти на одном из тематических форумов.

Программное обеспечение

Для работы с подобной схемой требуется программа, способная рисовать графики на основании входящего звукового сигнала. Найти ее в «Маркете» несложно, вариантов много. Почти все они предполагают дополнительную калибровку, поэтому можно добиться максимально возможной точности, и сделать профессиональный осциллограф из планшета. В остальном данные программы выполняют по сути одну и ту же задачу, поэтому окончательный выбор зависит от требуемого функционала и удобства использования.

Самодельная приставка с Bluetooth-модулем

Если же требуется более широкий диапазон частот, то приведенным выше вариантом ограничиться не получится. Тут на помощь приходит новый вариант — отдельный гаджет, представляющий собой приставку с аналогово-цифровым преобразователем, обеспечивающий передачу сигнала в цифровом виде. Аудиотракт смартфона или планшета в данном случае уже не задействуется, а значит, можно достигнуть более высокой точности измерений. По сути, на этом этапе они представляют собой только портативный дисплей, а вся информация собирается уже отдельным устройством.

Собрать осциллограф из планшета на «Андроид» с беспроводным модулем можно самому. В сети есть пример, когда похожее устройство еще в 2010 году реализовывалось с помощью двухканального аналогово-цифрового преобразователя, созданного на базе микроконтроллера PIC33FJ16GS504, а в качестве передатчика сигнала служил Bluetooth-модуль LMX9838. Устройство получилось довольно функциональным, но сложным в сборке, поэтому для новичков его сделать будет непосильной задачей. Но, при желании, найти подобный проект на тех же радиолюбительских форумах не проблема.

Готовые варианты приставок с Bluetooth

Инженеры не дремлют, и, кроме кустарных поделок, в магазинах появляется все больше приставок, выполняющих функцию осциллографа и передающих сигнал через Bluetooth-канал на смартфон или планшет. Осциллограф-приставка к планшету, подключаемая посредством Bluetooth, зачастую имеет следующие основные характеристики:

• Предел измеряемой частоты: 1МГц.
• Напряжение на щупе: до 10 В.
• Радиус действия: около 10 м.

Этих характеристик вполне достаточно для бытового применения, и все же в профессиональной деятельности иногда возникают случаи, когда и этого диапазона катастрофически не хватает, а реализовать больший с медлительным протоколом Bluetooth попросту нереально. Какой же выход может быть в этой ситуации?

Осциллографы-приставки с передачей данных по Wi-Fi

Данный вариант передачи данных существенно расширяет возможности измерительного устройства. Сейчас рынок осциллографов с таким видом обмена информацией между приставкой и планшетом набирает обороты ввиду своей востребованности. Такие осциллографы практически не уступают профессиональным, поскольку без задержки передают измеряемую информацию на планшет, который тут же выводит ее в виде графика на экран.

Управление осуществляется через простые, интуитивно понятные меню, которые копируют настроечные элементы обычных лабораторных устройств. Кроме того, подобное оборудование позволяет записывать или транслировать в режиме реального времени все происходящее на экране, что может стать незаменимым подспорьем, если нужно попросить совета у более опытного мастера, находящегося в другом месте.

Характеристики осциллографа для в виде приставки с Wi-Fi подключением вырастают в несколько раз, по сравнению с предыдущими вариантами. Подобные осциллографы имеют диапазон измерения до 50 МГц, при этом их можно модифицировать посредством разнообразных переходников. Зачастую в них установлены аккумуляторы для автономного питания, с целью максимально разгрузить рабочее место от ненужных проводов.

Самодельные варианты современных приставок-осциллографов

Само собой, на форумах наблюдается всплеск разнообразных идей, с помощью которых энтузиасты пытаются осуществить свою давнюю мечту — самостоятельно собрать осциллограф из планшета на «Андроид» с Wi-Fi-каналом. Одни модели получаются удачными, другие нет. Тут уже остается вам решать, попытать ли тоже счастья и сэкономить несколько долларов, собрав прибор самостоятельно, или же приобрести готовый вариант. Если не уверены в своих силах, то лучше не рисковать, чтобы потом не сожалеть о потраченных впустую средствах.

В противном случае — добро пожаловать в одно из сообществ радиолюбителей, в котором вам смогут дать дельный совет. Возможно, впоследствии именно по вашей схеме новички будут собирать свой первый в жизни осциллограф.

Программное обеспечение для приставок

Зачастую вместе с покупными осциллографами-приставками поставляется диск с программой, которую можно установить на свой планшет или смартфон. Если такого диска в комплекте нет, то внимательно изучите инструкцию к устройству — скорее всего, в ней есть названия программ, совместимых с приставкой и находящихся в магазине приложений.

Также некоторые из подобных приборов могут работать не только с устройствами под управлением операционной системы «Андроид», но также и с более дорогими «яблочными» девайсам. В таком случае программа будет однозначно находиться в AppStore, поскольку другой вариант установки не предусмотрен. Сделав осциллограф из планшета, не забудьте проверить точность показаний и, при необходимости, откалибровать прибор.

USB-осциллографы

Если у вас нет портативного устройства вроде планшета, но имеется ноутбук или компьютер, не стоит расстраиваться. Из них также можно сделать прекрасный Самым простым вариантом будет подключение щупов к микрофонному входу компьютера по такому же принципу, как описывалось в начале статьи.

Однако, учитывая его ограничения, этот вариант подойдет далеко не всем. В таком случае может использоваться USB-осциллограф, который обеспечит такие же характеристики, как и приставка с передачей сигнала по Wi-Fi. Стоит отметить, что такие приборы иногда работают с некоторыми планшетами, которые поддерживают технологию подключения внешних устройств OTG. Само собой, ЮСБ-осциллограф также пытаются сделать самостоятельно, причем довольно успешно. По крайней мере, именно этой поделке посвящено большое количество тем на форумах.

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

для профессионалов и любителей / Подборки, перечисления, топ-10, и так далее / iXBT Live

В нашу жизнь стремительно приходят новые и удобные устройства для разработки и тестирования. В первую очередь это касается планшетных осциллографов — современных устройств с сенсорным экраном и удобным формфактором, на базе мощной платформы. Профессионалов устроит компактное устройство с 1G/s и возможностью сохранить снимки сигнала тестируемого устройства.

Планшетные сенсорные осциллографы

Достаточно свежие модели планшетных осциллографов с сенсорным экраном. Обе модели — планшетный осциллограф Micsig TO1152  и планшетный осциллограф Fnirsi ADS1013D — оснащены двухканальным быстрым АЦП. Устройство от Micsig чуть мощнее и имеет аналоговую полосу до 150 MHz. А вот Fnirsi ADS1013D  уже интереснее из-за цены. Сейчас доступны купоны на $8/150, $10/130, $3/70, плюс работают купоны Алиэкспресс (если есть) или промокоды. Отправляют быстро. Что касается Micsig TO1152, то он тоже есть в наличии в Российской Федерации (доставят быстро курьером IML в руки), можно взять с дополнительной батареей.

Карманные компактные осциллографы

Для быстрой проверки устройства на «живое» ли, выдает ли какой-то сигнал — пригодятся портативные аккумуляторные осциллографы типа 1С15 или 2С42. По ссылке вы найдете подробное сравнение этих моделей.  Кстати, есть еще и аналогичный осциллограф ADS5012H. В любом случае, все эти устройства удобны для беглой проверки, да и для работы на столе. Что касается Hantek — то это устройство 3-в-1 с генератором сигналов, мультиметром и, конечно, осциллографом.

Бюджетные настольные осциллографы

Если есть возможность чуть-чуть добавить и взять полноразмерный настольный осциллограф, то посмотрите в сторону положительно зарекомендовавших себя моделей от Hantek и OWON. Буквально за смешные $200+ можно взять мощную полнофункциональную модель осциллографа с 1G/s. Другие модели можно посмотреть в предыдущей подборке. 

USB осциллографы-приставки для Windows/Linux/Android

Некоторое время назад для радиолюбителей были доступны дешевые USB-приставки, которые заменяли полноценный осциллограф. Это дешевый способ получить нужны функционал — вместо осциллографа обработкой сигналов занимается компьютер. На сегодняшний день эти USB-приставки научились работать с операционными системами типа Android/*nix, а также появилось и альтернативное ПО. Из указанных моделей все имеют полный комплект для работы (щупы, кабели, ПО). Модель Cleqee заявлена с полосой 50 МГц, остальные, а вот остальные до 20 МГц (48 Ms/s). Если тема интересная, посмотрите отдельную статью про осциллографы.

Аксессуары для осциллографов

Не проходите мимо полезных адаптеров для измерений и работы с электроникой. Начиная от различных кабелей и адаптеров (N-типа, SMA, BNC для осциллографа, MMCX, banana и подобные). Ссылка на подборку аксессуаров и адаптеров. Также не будут лишними щупы для осциллографа типа Р6100 (100 МГц), Р4100 (с делителем 1:100), аттенюаторы типа Hantek HT-201 (20 дБ).

В заключение короткое видео про планшетные осциллографы, которые прочно завоевывают пользователей. Это реально удобно.

Таким образом, за относительно небольшие деньги можно подобрать для себя качественное устройство для отладки и тестирования девайсов. Портативные осциллографы будут удобны в поездке, в служебной командировке, да и для ремонтных бригад в качестве основного инструмента. Каждый сможет подобрать по потребностям и по возможностям.

Цифровой USB осциллограф из компьютера. Схема и описание

В наше время использование различных измерительных устройств, построенных на базе взаимодействия с персональным компьютером, достаточно много. Значительным преимуществом их использования является возможность сохранения полученных значений достаточно большого объема в памяти устройства, с последующим их анализом.

Цифровой USB осциллограф из компьютера, описание которого мы приводим в данной статье, является одним из вариантов подобных измерительных инструментов радиолюбителя. Его можно применить в качестве осциллографа и устройства записывающего электрические сигналы в оперативную память и на жесткий диск компьютера.

Цифровой мультиметр AN8009

Большой ЖК-дисплей с подсветкой, 9999 отсчетов, измерение TrueRMS…

Схема не сложная и содержит минимум компонентов, в результате чего удалось добиться хорошей компактности устройства.

Основные характеристики USB осциллографа:

• АЦП: 12 разрядов.
• Временная развертка (осциллограф): 3…10 мсек/деление.
• Временной масштаб (рекордер): 1…50 сек/выборка.
• Чувствительность (без делителя): 0,3 Вольт/деление.
• Синхронизация: внешняя, внутренняя.
• Запись данных (формат): ASCII, текстовый.
• Максимальное входное сопротивление: 1 МОм параллельно к емкости 30 пФ. 

Описание работы осциллографа из компьютера

Для осуществления обмена данными, между USB осциллографом и персональным компьютером, применен интерфейс Universal Serial Bus (USB). Данный интерфейс функционирует на базе микросхемы FT232BM (DD2) фирмы Future Technology Devices. Она представляет собой преобразователь интерфейса USB — COM. Микросхема FT232BM может функционировать как в режиме прямого управления битами BitBang (при использовании драйвера D2XX), так и в режиме виртуального COM-порта (при применении драйвера VCP).

В роли АЦП применена интегральная микросхема AD7495 (DD3) фирмы Analog Devices. Это не что иное, как аналого-цифровой преобразователь с 12 разрядами, с внутренним источником опорного напряжения и последовательным интерфейсом.

В микросхеме AD7495 также есть синтезатор частот, который определяет, с какой скоростью будет происходить обмен информацией между FT232BM и AD7495. Для создания необходимого протокола обмена данными, программа USB осциллографа наполняет выходной буфер USB отдельными значениями битов для сигналов SCLK и CS так,  как указано на следующем рисунке:

Измерение одного цикла определяется серией из девятьсот шестидесяти последовательных преобразований. Микросхема FT232BM с частотой, определяемой встроенным синтезатором частот, отправляет электрические сигналы SCLK и CS, параллельно с передачей данных преобразования по линии SDATA. Период 1-го полного преобразования АЦП FT232BM, устанавливающий частоту выборки, соответствует продолжительности периода отправки 34 байтов данных, выдаваемых микросхемой DD2 (16 бит данных + импульс линии CS). Поскольку быстрота передачи данных FT232BM обусловливается частотой внутреннего синтезатора частот, то для модификации значений развертки нужно всего лишь менять значения синтезатора частот микросхемы FT232BM.

Данные, принятые персональным компьютером, после определенной переработки (изменение масштаба, корректировка нуля) выводятся на экран монитора в графическом виде.

Исследуемый сигнал поступает на разъем XS2. Операционный усилитель OP747 предназначен для согласования входных сигналов с остальной схемой USB осциллографа.

На модулях DA1.2 и DA1.3 построена схема сдвига двухполярного входного сигнала в зону положительного напряжения. Поскольку внутренний источник опорного напряжения микросхемы DD3 имеет напряжение 2,5 вольт, то без использования делителей охват входных напряжений равен -1,25..+1,25 В.

Чтобы была возможность исследовать сигналы, имеющие отрицательную полярность, при фактически однополярном питании от разъема USB (распиновка USB разьема), использован преобразователь напряжения DD1, который для питания ОУ OP747 вырабатывает напряжение отрицательной полярности. Для защиты от помех аналоговой части осциллографа применены компоненты R5, L1, L2, C3, C7-C11.

Для вывода информации на экран монитора компьютера предназначена программа uScpoe. При помощи данной программы появляется возможность визуально оценивать величину исследуемого сигнала, а так же его форму в виде осциллограммы.

Для управления разверткой осциллографа предназначены кнопки ms/div. В программе можно сохранять осциллограмму и данные в файл при помощи соответствующих пунктов меню. Для виртуального включения и выключения осциллографа используются кнопки Power ON/OF. При отсоединении схемы осциллографа от компьютера, программа uScpoe автоматически переводится в режим OFF.

В режиме записи электрического сигнала (recorder), программа создает текстовый файл, имя которого можно задать по следующему пути: File->Choice data file. изначально формируется файл data.txt. Далее файлы можно импортировать в другие приложения (Excel, MathCAD) для дальнейшей обработки.

Скачать программу и драйвер (3,0 MiB, скачано: 6 624)

Источник: Радио, 5/2005

Осциллографы на базе ПК | Ньюарк

5 лучших осциллографов на базе ПК для мыслителей и творцов

Каждый серьезный производитель обязательно скажет вам, как важно иметь хороший осциллограф. Осциллограф — это то, что вам нужно, если вы действительно считаете себя производителем, и, к счастью, стоимость качественного осциллографа уже некоторое время снижается, поэтому вам не обязательно покупать большие копейщики, чтобы начать работу. .

Компактные USB-осциллографы на базе ПК являются отличной альтернативой, и они обладают множеством возможностей, которые обеспечат вам необходимую производительность, доступность, портативность, а также экономическую эффективность как производителя. Мы могли недооценить потенциал USB-осциллографа на базе ПК из-за его очень малых размеров по сравнению с настольными версиями. Но по мере того, как вычислительная мощность, доступная на сегодняшних ПК, увеличивается, появляются новые ПК с USB-портами высшего класса, которые все больше конкурируют со своими настольными партнерами и даже с преимуществом более низкой стоимости.

Мало того, что осциллографы на базе ПК значительно просты в использовании, но и идея использования ПК в качестве средств обработки, пользователь может делать больше с файлами, писать специальную программу для взаимодействия с осциллографом для максимального раскрытия потенциала всей области и многое другое. . В этой статье мы упомянем несколько прекрасных осциллографов на базе USB (не в любом порядке) для каждого производителя, мыслителей и будущих инженеров-электронщиков.

Owon VDS1022I

Owon VDS1022I — это осциллограф на базе ПК от китайского производителя Owon, который имеет полосу пропускания 25 МГц и максимальную частоту дискретизации в реальном времени 1 Гвыб / с.Осциллограф представляет собой канал многоканального осциллографа (2 + 1) с возможностью мульти-триггера: по фронту, видео, крутизне, импульсу и чередованию. Одна интересная особенность осциллографа заключается в том, что он способен отображать две отдельные формы сигналов на одном экране.

В комплект поставки входят изолированный USB для защиты, порт RS232, порт USB, порт LAN и датчик компенсации. Прицел доступен для покупки примерно за 104 доллара на Amazon

Hantek HT6022BE

Hantek HT6022BE — недорогой прицел на базе ПК для производителей с ограниченным бюджетом.Осциллограф на базе ПК имеет полосу пропускания 20 МГц, многоканальный осциллограф, частоту дискретизации 48MS / с и довольно портативный, что позволяет легко носить его с собой. Hantek HT6022BE стоит около 65,55 долларов и доступен для покупки на Amazon.

Perytech DSO-U2200

Осциллограф Perytech DSO U2200 USB стоит 110 долларов США, а также поставляется с небольшим программным обеспечением — от обычного оконного дизайна до более похожего на осциллограф окружения, что делает его простым в использовании без необходимости использования руководств.Одним из значительных преимуществ прицела Perytech по сравнению с другими является его производительная программная среда с функциями автоматического измерения, включая максимальное значение, минимальное значение, частоту и период. Функция наложения позволяет объединить до четырех USB-осциллографов в один восьмиканальный осциллограф.

Осциллограф также оснащен логическим анализатором, а осциллограф на базе ПК имеет полосу пропускания 60 МГц с частотой дискретизации 240 Мвыб / с. Прицел доступен для покупки на Amazon.

Digilent Analog Discovery 2

Digilent Analog Discovery 2 — продукт компании Analog Devices. Это многофункциональный USB-осциллограф, разработанный для студентов, энтузиастов, производителей и любителей. Это позволяет им измерять, визуализировать, моделировать и анализировать различные схемы со смешанными сигналами. Analog Discovery 2 превращает любой ПК в рабочую станцию ​​для электротехники. Это устройство с питанием от USB позволяет студентам создавать и тестировать аналоговые и цифровые схемы в любой среде с функциональностью традиционных настольных приборов.

Осциллограф представляет собой многоканальный (2-канальный) осциллограф с двухканальным генератором сигналов, 16-канальным логическим анализатором, 16-канальным генератором цифровых последовательностей и анализатором протоколов. Характеристики включают в себя два аналоговых входа (± 25 В, дифференциальный, 14 бит, 100 Мвыб / с, 30 МГц + полоса пропускания), два аналоговых выхода (± 5 В, 14 бит, 100 Мвыб / с, 12 МГц + полоса пропускания), стереофонический аудиоусилитель для подключения внешних наушников или динамиков с реплицированными сигналами генератора сигналов произвольной формы (AWG), 16 цифровых входов / выходов (3,3 В CMOS и 1.Устойчивость к 8 или 5 В, 100 Мвыб / с) и два цифровых триггерных сигнала ввода / вывода для соединения нескольких приборов (3,3 В CMOS).

Его комплект для разработки программного обеспечения WaveForms включает библиотеки и примеры C ++ и Python, а также поддержку на форуме от разработчиков программного обеспечения. Analog Discovery 2 также поддерживается сторонним программным обеспечением, таким как MATLAB и LabVIEW. Прицел можно приобрести здесь примерно за 280 долларов. Студенческая версия доступна за 183 доллара на сайте National Instruments

Hantek IDS1070A

Hantek IDS1070A — многоканальный осциллограф, который можно использовать с iOS, Android 4.0 и Windows XP или более поздней версии на планшетах, ПК и iPhone. Связь с прицелом и его хостом осуществляется через WLAN, а порт USB предназначен для зарядки аккумулятора и USB-подключения к ПК вместо беспроводного режима. Он стоит около 126 долларов, имеет полосу пропускания 70 МГц и частоту дискретизации в реальном времени 250 Мвыб / с. Т

Топ 5 лучших USB-осциллографов [Обновленный обзор 2021 года]

66,52% пользователей выбрали Hantek 1008C +, 11,89% выбрали планшетный осциллограф, 6,61% выбрали Analog Discovery 2, 11.01% выбрали PICO TECHNOLOGY, а 3,96% выбрали Velleman PCSU1000. Каждый месяц мы анализируем ваши ответы и меняем наш рейтинг.

USB-осциллограф — это то, что вы можете иметь, если вам действительно нужно хорошее портативное сканирующее устройство для вашего автомобиля / проекта. К счастью, стоимость качественных USB-осциллографов в течение некоторого времени снижается, поэтому при покупке одного из таких гаджетов не обязательно тратить много средств. хороший выбор, и они обладают множеством функций, которые обеспечат вам эффективность, доступность, мобильность, необходимую вам как поставщику.Осциллограф USB также говорит о цифровом осциллографе (DSO), но с той лишь разницей, что этот осциллограф теперь можно использовать для отображения данных на вашем ПК с помощью подходящего кабеля USB.

Причины купить USB-осциллограф:

• Точное сканирование;
• Бюджетный;
• Данные могут отображаться прямо на ПК без задержек;
• Маленький размер;
• Прост в использовании даже для новичков;
• Удобный интерфейс;
• Полный потенциал осциллографа;
• Высокая пропускная способность;
• Несколько функций;

В следующем руководстве рассматриваются одни из лучших в мире USB-осциллографов.Сравните основные характеристики и советы для покупателей, прежде чем покупать новое устройство в этой категории.

Hantek 1008C + 8CH — лучший вариант для разнообразных опций!

Он в первую очередь предназначен для автомобилей и является одним из надежных и универсальных решений, доступных для механиков. Оснащен мощным выхлопом зажигания и газоанализатором.Все 8 каналов позволяют видеть аналоговые сигналы с распредвала, коленчатого вала и другие измерения.

С протоколом USB 2.0 это устройство использует частоту дискретизации 2,4 MSa / s. Хотя частота дискретизации ниже упомянутой ранее, это компенсируется высокой чувствительностью как по горизонтальной, так и по вертикальной осям.

• Доступный;
• Способен соблюдать все циклы двигателя;
• Поддерживается более 80 функций;
• В комплекте 8 зажимов типа «крокодил»;
• 8 каналов;

• Не полностью совместим с ОС Windows 10;

Это может быть идеальный прибор для сканирования автомобиля.Он сохраняет возможность просматривать все цилиндры сигналов одновременно.

Комплект планшетного осциллографа Aiteme — лучшее для портативности!

Портативный блок оснащен литий-ионной батареей емкостью 6000 мАч, которой хватает на 4 часа без подзарядки. Цветной ЖК-монитор TFT — это превосходный 7-дюймовый дисплей с высоким контрастным разрешением 800 × 480 для удобного просмотра.У этого планшета даже есть порт USB, чтобы вы могли подключать его к другим компьютерам или дополнительным устройствам.

• Срок службы батареи составляет до 4 часов;
• Цветной ЖК-дисплей высокого разрешения;
• Маленький и легкий;

• Аккумулятор заряжается 5 часов;
• Проблемы с точностью;

Эта модель имеет функцию защиты от высокого напряжения, которая предотвращает выгорание и другие травмы во время работы.Вы также можете сделать снимок экрана и использовать автоматические настройки для функций, которые вы также используете.

Осциллограф Digilent Analog Discovery 2 USB — лучшее для компьютерной диагностики!

Осциллограф, пожалуй, самый важный инструмент в этом комплекте для проверки повторяющихся сигналов, как вы могли предположить.

Временные интервалы можно выбрать из раскрывающегося меню, или вы можете увеличить / увеличить с помощью колеса мыши или правой кнопки мыши.Левая кнопка будет перетаскивать осциллограмму влево и вправо, чтобы отрегулировать ее положение.

Для измерений используются два канала. Хотя скорости 100MS / s и 30MHz определенно не самые высокие в секторе, в некоторых отношениях они более чем удовлетворительны. Доступен широкий спектр функций и дополнительных дисплеев, таких как расчеты, запись, масштабирование экрана и качество звука. В чем вы можете найти улучшение по сравнению с выделенными областями, так это в том, насколько они интегрированы в вычислительный контекст.

• Предназначен для диагностики ПК;
• Множество мощных функций;
• Хорошее качество сборки;

• Дорогой;
• Ненадежное программное обеспечение по умолчанию;
• Linux нестабильность;

Вы можете запрограммировать этот компьютер с помощью JavaScript, а также существует набор для создания программного обеспечения, который позволяет пользователям создавать собственные приложения для ПК.Существует широкий спектр функций импорта и экспорта, и вы все равно можете сделать снимок экрана с тем, что вам нужно вспомнить позже.

Pico Technology Picoscope 2406B USB-осциллограф — лучшее для современного дисплея!

Как приложения для ПК, так и микропрограммное обеспечение в этой области могут быть обновлены, чтобы обезопасить ваши вложения.

Одним из основных вариантов использования объектива пико-прицела является дисплей. После нескольких минут наблюдения за осциллограммами на ноутбуке или компьютере вы больше не захотите возвращаться к тесной, загроможденной панели с низким разрешением на экране.

Программа выделяет почти всю область просмотра для формы сигнала. Это означает, что сразу записывается весь объем данных.

• Изысканный дисплей;
• Может управляться сенсорным экраном, клавиатурой или мышью;
• Простое подключение к ПК;
• Простота использования;
• Портативный;
• целостность сигнала;

• Может измерять только до 20 Вольт;
• Всегда требует ПК для тестирования;

Этот компьютер также имеет специальное оборудование для предотвращения перегрузки ЦП ПК или интерфейса USB, когда разрешена глубокая память.Механизм аппаратного усиления по существу создает представление формы волны, которое можно просмотреть на панели компьютера. Глубокая память обрабатывается лучше, чем конкурирующие осциллографы, как на базе ПК, так и на настольных моделях.

Velleman PCSU1000 Двухканальный USB-осциллограф для ПК — лучшее программное обеспечение для Windows!

Этот осциллограф подключается к вашему устройству через USB-соединение, и вам необходимо запустить программу, чтобы начать сбор сигналов.Он продается как устройство с частотой 60 МГц и действительно обеспечивает такой диапазон.

Но первое, что вы должны иметь в виду, это то, что это не высокочастотный аналоговый спектр.

Он предлагает множество функций по приемлемой цене. Например, устройство полностью совместимо с версиями ОС Windows.

• Достойная цена;
• 2 канала;
• Совместимость с версиями ОС Windows / Linux;
• Хорошее подключение по USB;
• Полноценный инструмент;

• Плохая поддержка сообщества;
• Возможны проблемы с сигналом;

Этот гаджет имеет широкий набор функций, которые можно ожидать от любого отдельного прицела среднего уровня, который будет стоить в 10 раз дороже.

Руководство покупателя

USB и цифровое устройство

Это будет основная часть выбора. DSO со своими дисплеями выглядят довольно круто. Они по-прежнему устраняют необходимость подключения к ПК, но по-прежнему жертвуют доступностью. USB-соединители намного проще, но если вы просто погрузились в хобби и не знаете, понадобится ли вам тонна, чтобы оправдать дополнительные расходы, то, безусловно, стоит выбрать модель USB.

Режимы срабатывания

Он включает запуск и выполнение задания по запуску теста.По этому параметру вы можете проверить, что запускает сканирование, а также есть ли какие-либо отклонения от нормы. Для каждого осциллографа есть три простых настройки запуска. Однократное: сканирование выполняется только один раз и, следовательно, по первопричине. Вам нужно нажать правую кнопку, чтобы восстановить ожидание следующего.

Обычно в USB-осциллографах есть 2 основных режима запуска:

• Автоматически — сканирование возобновляется без триггера;
• Обычный режим запускается, когда сканирование запускается напрямую;

Частота дискретизации

Это регулярность, при которой компоненты формы сигнала видны осциллографом.Он определяет, насколько информативными будут детали, которые вы увидите, и насколько точной информация будет интерпретироваться осциллографом.

Как и в случае с частотой кадров камеры, чем выше частота дискретизации, тем точнее будут данные, что позволяет записывать даже малейшие сдвиги в форме волны.

Но при поиске осциллографа обязательно учитывайте частоту дискретизации, от самой низкой до предельной.

Несмотря на то, что высокая частота дискретизации имеет свои преимущества, необходимо также знать минимальную частоту дискретизации, если вам нужно исследовать сигналы, которые неуклонно развиваются в течение длительного периода времени.

И как дополнительный совет: вы должны использовать правило пяти, чтобы гарантировать, что частота дискретизации осциллографа как минимум в 5 раз превышает пиковую частоту проекта, на котором вы работаете.

Пропускная способность

В зависимости от формы использования осциллографа вам необходимо внимательно следить за спектром полосы пропускания, поскольку он определяет способность осциллографа точно отображать сигнал.

Если частота сигнала возрастает, мощность осциллографа для точного вычисления сигнала уменьшается.

Таким образом, чем шире диапазон полосы пропускания, тем выше анализируемая частота.

Следовательно, так же, как и для частоты дискретизации, вы можете использовать правило пяти, чтобы гарантировать, что полоса пропускания осциллографа будет достаточно широкой, чтобы вычислить как минимум 5-кратный диапазон полосы пропускания, который может потребоваться для вычислений.

Это также может позволить вам определить местонахождение окончательной 5-й гармоники и, таким образом, определить форму сигнала.

Объем памяти

Когда вы просматриваете возможности прицела, который планируете приобрести, убедитесь и следите за имеющимся у него пространством обработки, и даже несмотря на то, что он имеет высокую частоту дискретизации, это только означает, что он использует дополнительную память, когда захват сигналов.

Вы также можете убедиться, что у осциллографа достаточно памяти для захвата соответствующего сигнала.

Щупы

По сути, это те самые устройства, которые позволяют USB-осциллографу проводить точные измерения.

И даже осциллограф с высокой частотой дискретизации и широкой полосой пропускания без них не принесет особых преимуществ.

Однако это не означает, что для осциллографа следует использовать один датчик. Вы должны убедиться, что все подключенные пробники относятся к одному диапазону и совместимы как с частотой дискретизации, так и с полосой пропускания.

Количество входных каналов

Количество торговых точек, которые несет o-scope, определяет, сколько информации он может обработать и что играет такую ​​важную роль в ценообразовании.

Принимая во внимание ваш бюджет, убедитесь, что вы видите, имеет ли осциллограф, который вы хотите приобрести, соответствующее количество каналов, чтобы вы могли выполнять задачи, в которых вам нужен осциллограф.

Программное обеспечение

принимают разные типы сигналов в зависимости от сигнала, который получается на пробниках, подключенных к какой-либо части оборудования для тестирования.

Эти свойства различаются в зависимости от частоты, периода времени, амплитуды, вибрации и некоторых других. Пропуская USB-осциллографы через щупы, они затем извлекаются и отправляются на ПК через USB-соединение.

Они также могут преобразовывать звуковые и вибрационные сигналы в электрические импульсы, которые затем можно удобно просматривать на панели вашего ПК или на встроенном экране некоторых осциллографов.

Кроме того, благодаря соединениям USB 2.0 вы также можете перемещать данные с впечатляющей скоростью.Вы можете мгновенно захватить и сохранить осциллограммы на компьютер, где у нас теоретически достаточно места, учитывая количество внешних устройств хранения, которые у вас могут быть.

: обзор 2-канального осциллографа Fnirsi с частотой 100 МГц

Заключительные мысли

Упомянутые выше гаджеты — одни из лучших USB-прицелов, которые вы найдете на рынке США. И теперь вы знаете, что проверять при покупке USB-осциллографа. Обязательно протестируйте устройство (если возможно), прежде чем принимать окончательное решение.Или, по крайней мере, прочитать несколько объективных обзоров каждой конкретной модели.

USB-осциллограф на базе ПК $ 99 до

• Удобный интерфейс

• Режим логического анализатора и функции декодирования шины

• Макс. Частота дискретизации 120–400 Мвыб. / С

• Если вам нужно измерить цифровой сигнал, вы можете выбрать наш осциллограф смешанных сигналов

Индекс

Что такое USB-осциллограф на базе ПК?

Разница между USB-осциллографами на базе ПК (называемыми USB-осциллографами) и автономными осциллографами заключается в том, что USB-осциллограф не имеет кнопок или экрана и подключается к компьютеру через USB.Затем устройство управляется компьютером, и результаты отображаются на экране компьютера. На следующем рисунке показан используемый USB-осциллограф:

Преимущества осциллографа USB на базе ПК

По сравнению с автономным осциллографом, USB-осциллографы на базе ПК имеют следующие преимущества:

1. Небольшой размер, удобный для переноски.
2. Экран ПК больше, поэтому формы сигналов видны более четко.
3. Нет экранного компонента, поэтому цена ниже.
4. Интерфейс ПК позволяет легко обрабатывать и редактировать файлы.
5. Пользователи могут разрабатывать свои собственные программы для управления осциллографом.

Характеристики осциллографа Perytech USB

Функция 1: удобный интерфейс

Во многих программах для USB-осциллографов используется обычная оконная конструкция, поскольку ее проще всего разработать. Однако такая конструкция не соответствует реальному использованию осциллографов и вызывает трудности и неудобства для пользователей.

Программное обеспечение USB-осциллографа Perytech похоже на программное обеспечение реального осциллографа, как показано на следующем снимке экрана. Интерфейс чрезвычайно удобен для пользователя, и большинство пользователей могут управлять всеми функциями даже при отсутствии руководства пользователя.

Панель программного обеспечения может отображаться в пяти размерах или отображаться в полноэкранном режиме.

Feature 2: Мощная программная функция

Программное обеспечение включает в себя множество автоматических функций измерения, таких как максимальное значение, минимальное значение, частота и период.

Функция курсора полезна и удобна для разработки отчетов.

В функции обзора в верхней части экрана отображается весь сигнал, а под ним показана увеличенная часть сигнала. Серую область можно перетащить вверх или полосу прокрутки внизу можно использовать для изменения отображаемого раздела.

Функция БПФ автоматически определяет пиковые значения. Функцию БПФ можно включить для просмотра частотной области.

Эквивалентная функция выборки: для периодических сигналов эта функция анализирует сигналы и отображает их на графике с частотой дискретизации 4 Гвыб / с. Это увеличивает разрешение выборки и предоставляет пользователю более подробную информацию.

Программное обеспечение осциллографа имеет множество математических функций, таких как сложение, вычитание, умножение, деление и возведение в квадрат.

Кривая Лиссажу, отображаемая в режиме X-Y.

Функция частотомера имеет точность 0.1 Гц

Функция сохранения позволяет пользователям сохранять файлы как * .png, * .bmp или * .csv для файлов Excel и * .txt или * .m для файлов MATLAB. На приведенном ниже рисунке используется функция MATLAB «plot ()», чтобы нарисовать график волны.

Функция 3: функция стекирования

Функция суммирования используется для объединения нескольких осциллографов. До четырех USB-осциллографов можно объединить в 8-канальный осциллограф. Как сложить DSO?

Функция 4: Режим логического анализатора: простой для декодирования цифровой протокол

Режим логического анализатора может декодировать данные шины и экономить время разработки.Этот режим может декодировать общий протокол, такой как: I2C, UART, I2S, PS2, CAN Bus, 1-Wire, S / PDIF, Lin Bus, Microwire, Miller, Manchester, SM Bus и Modbus. В дальнейшем будет добавляться и бесплатное обновление.

В режиме логического анализатора предусмотрена функция «список пакетов». Эта функция может отображать пакет в окне, чтобы в одном окне можно было наблюдать больше данных. На следующем снимке экрана показаны декодированная шина I2C и список пакетов.

Демонстрация программного обеспечения логического анализатора

Функция 5: Предоставляет LabVIEW API

LabVIEW можно использовать для разработки программы измерений.

Feature 6: Стильный минималистичный внешний вид, тонкий и легкий

Perytech USB выполнен в черном корпусе из алюминиевого сплава с превосходной текстурой. Поверхность корпуса из сплава обработана тонким слоем, чтобы внешний вид был очень модным. Внешний вид очень модный, с отличной текстурой. Устройство небольшое, легкое и удобное в переноске.

Передняя и задняя панели имеют лазерную гравировку. Это не только эстетично, но и устраняет проблемы отслоения краски в будущем.

В чем разница между осциллографами Perytech USB и другими недорогими осциллографами?

В следующей таблице сравнивается USB-осциллограф Perytech с другими недорогими осциллографами. Модель Perytech основана на DSO-2100.

* Аппаратный триггер — важная часть осциллографа.Некоторые недорогие осциллографы не включают эту функцию, поскольку она увеличивает стоимость, однако отсутствие этой функции приводит к многочисленным проблемам. Просмотрите следующее видео, чтобы понять важность аппаратных триггеров:

Как можно приобрести нашу продукцию?

Есть четыре способа приобрести нашу продукцию.

1.Покупка напрямую у нас : Мы принимаем T / T, PayPal и Alipay.Свяжитесь с нами напрямую.

2. Покупка у местных дилеров : Вы можете искать ближайших к вам дилеров на этом веб-сайте и покупать у них.

3.eBay : У нас также есть магазин на eBay. Не стесняйтесь посетить наш магазин на eBay.

4. Amazon : Вы также можете приобрести наши продукты через Amazon. Не стесняйтесь посещать наш магазин Amazon.

Принадлежности

USB включает в себя: внешний блок, корпус осциллографа, диски, пробник x 2, USB 2.0 кабель.

Аксессуары DSO-U2400 включают 2 высококачественных пробника 100 МГц.

Аксессуары DSO-U2200 и DSO-U2100 включают 2 высококачественных пробника на 60 МГц.

Параметры и цена

Продукт имеет сертификаты CE и FCC.

DSO2300 ($ 299,00): Интернет-магазин Saelig

• 100 мс / с, 2-канальный цифровой осциллограф, совместимый с USB1.1 / 2.0
• Логический анализатор, анализатор спектра (БПФ), запись и воспроизведение, вольтметр
• Простой в использовании с интуитивно понятным пользовательским интерфейсом

Embest DSO2300 — это интеллектуальный 8-битный двухканальный цифровой USB-осциллограф с запоминающими устройствами на базе ПК с высокой производительностью.Он работает на любом ПК с USB1.1 или USB2.0 под управлением Windows 98/2000 / XP / Vista. Он подключается к компьютеру с помощью прилагаемого USB-кабеля для передачи данных и питания, поэтому внешний источник питания не требуется. Он имеет частоту дискретизации в реальном времени до 100 Ms / s и полосу пропускания 50MHz.

Управление осциллографом на базе ПК осуществляется через программный интерфейс Windows с функцией «наведи и щелкни». Это идеальное многофункциональное решение, сочетающее в себе функции логического анализатора, анализатора спектра, регистратора сигналов, генератора сигналов, частотомера, вольтметра и т. Д.все в едином интерфейсе. Устройство поставляется с двумя датчиками и одним USB-кабелем, что позволяет сразу приступить к работе. Это легкое портативное устройство, которое идеально подходит для инженеров, студентов и всех, кто ищет простой в использовании, недорогой и мощный осциллограф.

Относительная документация и ссылки

Программное обеспечение Embest DSO2300 V2.10e

FAQ

Этот продукт был заменен на Pico 3204 (PP261) или 3205 (PP262).

USB — осциллограф на базе ПК »Электроника

для ПК и USB представляют собой высокопроизводительные измерительные приборы в небольшом пространстве и по сравнительно низкой цене за счет использования пользовательского интерфейса и некоторой обработки данных на компьютере.

Типы осциллографов:
Аналоговые осциллографы Объем аналогового хранилища Цифровой люминофор Цифровой прицел Объем USB / ПК Осциллограф смешанных сигналов MSO Объем выборки

Осциллограф Учебное пособие Включает:
Осциллограф, основы Сводка типов осциллографов Характеристики Как пользоваться осциллографом Запуск области видимости Пробники осциллографа Технические характеристики пробника осциллографа

Осциллографы на базе ПК, включая USB-осциллографы, стали очень популярным способом создания высокопроизводительных осциллографов по низкой цене и в небольшом корпусе.

В некоторых случаях компьютер будет доступен в среде, где должно быть проверено электронное оборудование, и поэтому использование вычислительной мощности, экрана и источника питания ПК или другого компьютера имеет смысл, что позволяет сэкономить на стоимости и пространстве.

Учитывая спрос на USB-осциллографы, доступно большое разнообразие, предлагающее полный спектр возможностей от USB-осциллографов начального уровня до стробоскопических осциллографов с полосой пропускания, простирающейся до диапазона ГГц. Эти испытательные инструменты позволяют добиться значительной экономии средств без ущерба для производительности в зависимости от выбранного USB-прицела

Выбор USB для ПК

Использование универсальной последовательной шины, USB для подключения прицела к ПК имеет смысл, хотя это не единственный метод.

Осциллографы, использующие персональные компьютеры, ПК, могут использовать различные методы для связи с ПК. Однако в последние годы USB стал стандартом практически для всех компьютеров, и в результате не требуется использование дополнительной карты, такой как карта Firewire и т. Д., Для использования одного из этих тестовых инструментов.

Использование USB означает, что можно использовать прицел, используя вычислительную мощность ПК, практически на любом ПК.

Другое преимущество состоит в том, что наличие цифрового USB-прицела позволяет получить преимущества и снизить затраты.Для различных интерфейсов требуется меньше вариантов, поэтому можно сосредоточиться на оптимизации конструкции испытательного прибора для USB.

Также интересно отметить, что многие цифровые осциллографы в штучной упаковке используют точно такой же подход и имеют одинаковые базовые схемы, единственная реальная разница заключается в том, что осциллограф USB использует внешний ПК или другой компьютер для управления и отображения.

Основы USB-осциллографа для ПК

Одним из ключевых элементов осциллографа для ПК, естественно, является USB-соединение.Это обеспечивает удобный и достаточно высокоскоростной канал передачи данных, по которому USB-осциллограф и компьютер могут обмениваться данными.

Хотя испытательное оборудование от разных производителей и оборудование в разных позициях в пределах диапазонов от производителей будет отличаться, есть некоторые общие аспекты этих объемов, которые можно выделить.

Есть два основных подхода, которые используются для USB-осциллографов: один обеспечивает гораздо более дешевые, но менее производительные осциллографы, а другой обеспечивает гораздо более удовлетворительное решение.

1) Простой осциллограф USB на базе микропроцессора

В этой форме USB-осциллографа используется встроенный микропроцессор для управления и проведения измерений, но в этом простом формате есть некоторые серьезные ограничения.

Что касается работы, то входящий сигнал попадает в осциллограф и подвергается аналоговой обработке: затухание; усиление; согласование импеданса, если требуется. Затем они передаются в аналого-цифровой преобразователь, АЦП, и данные передаются в микропроцессор.

С учетом архитектуры процессора, как правило, процессор организует данные так, чтобы их можно было отправить на компьютер для большей части обработки. Это означает, что на компьютер необходимо передать большое количество данных по USB-каналу, и это может оказаться узким местом. Одна из основных проблем заключается в том, что невозможно гарантировать запуск триггера, поэтому можно пропустить важное событие в сигнале.Это может привести к тому, что будет потрачено много времени на отслеживание проблемы с сигналом e, потому что она не будет видна осциллографом

2) USB-осциллограф на базе FPGA

Для того, чтобы значительно улучшить характеристики USB-осциллографов, используются FPGA или иногда CPLD. Это позволяет выполнять гораздо больший объем обработки в пределах самого USB-устройства, а также за гораздо более короткое время. Эти устройства могут быть сконфигурированы для выполнения точных требуемых задач, и, следовательно, они могут обрабатывать данные намного быстрее, и они могут обрабатывать гораздо больше данных, чтобы обеспечить наилучшее отображение форм сигналов.

Одной из важных областей, где это может происходить, является срабатывание триггера, где гораздо более быстрая работа означает, что прицел может правильно срабатывать даже при полной скорости прицела.

При использовании осциллографов USB на базе FPGA данные обрабатываются параллельно, данные хранятся в самом осциллографе USB, а ПК в основном используется для отображения сигналов и управления ими. USB-осциллограф обрабатывает захваченные данные, а затем передает сигнал для отображения на ПК или другой компьютер, используя формат без потерь по USB-каналу.Таким образом, USB-соединение не является узким местом, и осциллограф, который был разработан для обработки захваченных данных формы сигнала, может обеспечить это наиболее эффективным образом.

Данные проходят аналоговую обработку, так что можно обеспечить любое согласование затухания, усиления, импеданса и т. Д. Полученный сигнал затем передается в аналого-цифровой преобразователь.

У АЦП может быть одно или несколько ядер — если у него несколько ядер, то данные обычно передаются параллельно ПЛИС и в память.Имея данные, хранящиеся таким образом, можно обрабатывать их различными способами, вызывая данные из памяти по мере необходимости.

Многие осциллографы, как USB-осциллографы, так и осциллографы в штучной упаковке, предлагают логический анализ или цифровые каналы. Они не требуют такой же аналоговой обработки и могут быть переданы непосредственно в FPGA, очевидно, через схему защиты. Осциллографы с этой возможностью обычно называются осциллографами MSO или осциллографами смешанных сигналов.

После обработки сигнала изображение, которое нужно отобразить, может быть передано через интерфейс USB на ПК.Поскольку на ПК поступают только обработанные данные, узких мест на USB или другом интерфейсе нет, а это означает, что производительность не ограничивается интерфейсом USB. Он также передается в формате без потерь, чтобы можно было увидеть все импульсы / переходные процессы. В некоторых осциллографах могут быть отправлены прореженные данные, что может привести к дефектам отображаемой формы сигнала, что может привести к пропуску переходных процессов.

Преимущества / недостатки прицела USB для ПК

Использование USB-осциллографа на базе ПК имеет множество преимуществ и недостатков.Они должны быть сбалансированы при принятии решения о том, использовать или покупать один из этих тестовых инструментов.

Преимущества осциллографа на базе USB / ПК

• Рентабельность: Одним из больших преимуществ использования USB-осциллографа является то, что это очень рентабельный способ покупки осциллографа. В общем тестовом оборудовании используются многие аспекты компьютера, которые, вероятно, уже будут доступны. Электропитание, дисплей и вычислительная мощность доступны в пределах ПК, и это означает, что нет необходимости дублировать их в пределах USB.
• Простота установки и использования: Использование интерфейса USB означает, что соединение ПК и прицела особенно просто. Это хорошо зарекомендовавший себя и простой в настройке интерфейс. Обычно программное обеспечение, используемое с осциллографом, также проектируется таким образом, чтобы его было легко внедрить.
• Большой экран: Большинство ПК, будь то ноутбук или настольный компьютер, имеют экран хорошего размера, позволяющий легко увидеть изображения осциллограмм.
• Использует существующее оборудование: USB-осциллографы используют ПК, которые, вероятно, уже есть в наличии.Это значит, что покупать новую именно на эту роль маловероятно.
• Портативный: Осциллографы USB намного меньше специализированных осциллографов. Для выездного обслуживания у многих инженеров уже будет портативный компьютер, поэтому тот факт, что осциллограф USB намного меньше, чем у специального осциллографа, дает реальное преимущество.
• Производительность: Производительность, которую можно достичь с помощью осциллографов на базе ПК, постоянно улучшается.Например, USB-осциллографы верхнего уровня могут соответствовать характеристикам доступного автономного тестового оборудования. В зависимости от выбранной модели эти USB-прицелы могут соответствовать топовым стандартным прицелам и при гораздо меньшей стоимости.

Недостатки осциллографа на базе USB / ПК

• Требуется ПК: Тот факт, что для USB-прицела требуется ПК, может быть преимуществом в некоторых случаях, но в других может быть недостатком, если он еще не доступен.
• Производители осциллографов с нижним концом могут срезать углы: Как и все испытательные приборы, вы можете получить то, за что платите. Некоторые низкоуровневые USB-прицелы от менее известных производителей могут сократить расходы, а также могут возникнуть проблемы с производительностью. Обратитесь к хорошо известному бренду, и качество будет гарантировано.

Ключевые моменты, которые следует учитывать при выборе USB-осциллографа

На рынке представлено очень много USB-осциллографов, некоторые из которых намного лучше других.Соответственно, при выборе USB-прицела необходимо убедиться, что сделан лучший выбор, и ниже приведены несколько советов, которые следует учитывать:

• Убедитесь, что триггер является цифровым: В некоторых осциллографах USB или фактически любых цифровых осциллографах триггер может быть разработан непосредственно из аналогового сигнала, тогда как в других он берется из цифровых данных, хранящихся внутри осциллографа. Если в прицел включен полностью цифровой триггер, это позволяет достичь гораздо более высокого уровня точности и гибкости.Ложный запуск, шум и другие проблемы могут быть минимизированы с помощью цифровых триггеров, а запуск может быть установлен для середины сигнала и т. Д., Чтобы можно было видеть форму сигнала до и после точки запуска.
• Убедитесь, что выбран USB-осциллограф на базе FPGA: USB-осциллографы, основанные на технологии FPGA, могут обеспечить гораздо более высокий уровень производительности. Микропроцессорные часто рекламируют частоты дискретизации 48 МГц, 96 МГц или долей, и они обычно имеют ограниченную полосу пропускания.
• Разрешение: Одной из ключевых характеристик цифровых прицелов является достижимое разрешение. Некоторые осциллографы низкого уровня могут предлагать только восьми или десяти битное разрешение. При отображении осциллограмм на экране компьютера с использованием осциллографов с более низким разрешением можно обнаружить отсутствие деталей. Иногда формы сигналов могут быть неровными, так как можно увидеть отдельные биты. Также можно потерять детали, особенно если смотреть на небольшое напряжение в присутствии гораздо большего.Некоторые прицелы предлагают гораздо более высокие уровни разрешения, и они могут обеспечить более детальную информацию.
• Полоса пропускания: При просмотре форм сигналов необходимо убедиться, что полоса пропускания осциллографа достаточно высока для захвата формы волны и любых гармоник, которые она может содержать. Часто используется эмпирическое правило, известное как правило пяти раз. При этом полоса пропускания осциллографа должна в пять раз превышать наивысшую частотную составляющую сигнала. При использовании этого правила погрешность из-за частотных ограничений будет менее ± 2%.
• Глубина памяти: При выборе USB-осциллографа убедитесь, что у него достаточно памяти для захвата и хранения необходимых сигналов. Чем больше объем памяти, тем больше сигнала можно захватить с максимальной частотой дискретизации.
  

  Глубина памяти = (окно времени сбора данных) (частота дискретизации)

  
  
  
  При 1 MSa на канал осциллограф может захватывать 1 мс или время с частотой дискретизации 1 Гвыб / с. Таким образом, для захвата такого количества данных должен быть доступен достаточный объем памяти.Это дает представление о том, что может потребоваться.
• Функциональный генератор / возможности AWG: Используя возможности FPGA, легко включить функциональный генератор, который может генерировать различные формы сигналов. Осциллографы Sime имеют полную возможность генерации сигналов произвольной формы, поэтому можно сгенерировать или загрузить любую требуемую форму сигнала.
• Рассмотрим тип ПК: Большинство прицелов USB смогут работать с ПК на базе Windows, однако некоторые могут захотеть использовать прицел либо с Apple Mac с iOS, либо они захотят использовать Linux.Проверьте, подходит ли USB-прицел для используемой операционной системы.

Использование осциллографа на базе ПК или USB дает множество преимуществ, но их необходимо тщательно изучить, прежде чем делать окончательный выбор.

Другие темы тестирования:
Анализатор сети передачи данных Цифровой мультиметр Частотомер Осциллограф Генераторы сигналов Анализатор спектра Измеритель LCR Дип-метр, ГДО Логический анализатор Измеритель мощности RF Генератор радиочастотных сигналов Логический зонд Тестирование и тестеры PAT Рефлектометр во временной области Векторный анализатор цепей PXI GPIB Граничное сканирование / JTAG
Вернуться в меню тестирования.. .

Распространенные заблуждения о USB-осциллографах

Кейтлин Франц, менеджер по тестированию и измерениям

USB часто упоминаются в средствах массовой информации для тестирования и измерений. В связи с тем, что постоянно появляются новые устройства, особенно жаркие споры вызывают автономные осциллографы и USB-осциллографы. С дебатами приходят заблуждения. В итоге, будут случаи, когда одно подходит для приложения лучше, чем другое.Однако портативные версии становятся более зрелыми, они становятся более полезными и продвинутыми. Например, Analog Discovery 2 имеет осциллограф, анализатор спектра, логический анализатор и 9 других инструментов, и, как и многие USB-инструменты, его достаточно для большинства задач.

В целях борьбы с дезинформацией я перечислил некоторые распространенные заблуждения о USB-осциллографах.

1. Они требуют дополнительного оборудования и занимают больше места на рабочем столе, чем автономный осциллограф

Это верно, если у вас все равно нет ноутбука.Для работы с USB-осциллографом вам понадобится компьютер для запуска программного обеспечения. Однако большинство людей все равно носят с собой ноутбуки. У меня есть крошечный компьютер, который я купил на Amazon за 200 долларов, и использую его, когда путешествую. Итак, необходимое оборудование включает в себя; компьютер и устройство, которое умещается в кармане.

В любом случае сложно представить себе настольный осциллограф.

Важно отметить, что эта комбинация может сделать гораздо больше, чем один приборный осциллограф.Поскольку программное обеспечение выполняет большую часть обработки и обработки сигналов, некоторые USB-осциллографы также оснащены другими инструментами, такими как анализаторы импеданса, логические анализаторы и т. Д. Кроме того, в отличие от настольного прицела, эту комбинацию оборудования можно использовать для анализа схем, предоставления платформы для просмотра и записи данных, воспроизведения музыки или подкастов, просмотра веб-страниц в Интернете и чата с друзьями или коллегами. Суть в том, что у вас, вероятно, уже есть свой ноутбук рядом с вами, поэтому небольшое дополнительное оборудование того стоит, поскольку оно обеспечивает гораздо больше функций, кроме простого управления этим USB-прицелом.

Например, Analog Discovery 2 включает в себя осциллограф, генератор сигналов, источники питания, вольтметр, регистратор данных, логический анализатор, генератор цифровых последовательностей, виртуальный ввод-вывод, анализатор спектра, анализатор цепей, анализатор импеданса и анализатор протоколов.

2. GUI будет сложно использовать

Пользовательский интерфейс на большинстве USB-осциллографов представляет собой часть программного обеспечения, установленного на компьютере. Если вы ожидаете, что это будет действовать как настольный прицел, тогда у него может быть небольшая кривая обучения.Однако хорошо спроектированное программное обеспечение, такое как WaveForms, призвано сбалансировать внешний вид настольного осциллографа со знакомыми функциями, которые являются общими для всех компьютерных приложений. Итак, если вы регулярно используете другие компьютерные приложения, интерфейс должен быть относительно интуитивно понятным для навигации.

Уникальная для USB-осциллографов документация внутри приложения. Если вы не можете понять, как что-то сделать, или задаетесь вопросом, существует ли какая-либо функция, руководства пользователя часто встроены в программное обеспечение и доступны для поиска.Например, в WaveForms есть вкладка справки, которая открывается автоматически. Если вы застряли, переключитесь на вкладку справки, и вы сможете найти то, что вам нужно.

Дополнительная особенность осциллографов USB или ПК заключается в том, что большая часть работы с приборами выполняется в программном обеспечении. Это позволяет разработчикам постоянно улучшать функциональность и производительность устройства и добавлять новые функции. Например, обновления WaveForms включают анализатор протоколов и анализатор импеданса.Оба они были огромными добавками без дополнительных затрат для конечного пользователя.

3. Они обеспечивают только фиксированные диапазоны шагов

Это ложь. Иногда кажется, что это так, если отображаются только фиксированные значения шага, но большинство интерфейсов также включают тип в значениях. В WaveForms колесо прокрутки может точно настраивать значения, как ручка на традиционном осциллографе.

4. У них очень ограниченный диапазон, у некоторых всего 5В!

Это зависит от обстоятельств, но в целом неверно.Analog Discovery 2 имеет входной диапазон ± 25 В. Другие USB-осциллографы имеют широкий диапазон входных диапазонов, как выше, так и ниже ± 25 В.

5. Стоимость прицела + Ноутбук больше, чем отдельно стоящего прицела

Предположим, у вас уже есть компьютер, тогда у вас будет только стоимость USB-осциллографа, которая обычно составляет от 100 до 400 долларов. Предположим, что нет. Допустим, вы покупаете Analog Discovery 2 за 279 долларов. Я могу найти ноутбук с Intel Core i7 с жестким диском на 1 ТБ и дополнительным твердотельным накопителем примерно за 1000 долларов, это слишком много для запуска WaveForms, но, возможно, вы захотите запустить другие приложения.Стоимость по-прежнему меньше, чем у многих настольных осциллографов. Предположим, я куплю ноутбук за 200 долларов для запуска WaveForms, стоимость будет меньше 500 долларов.

6. Они обмениваются данными через USB, поэтому они медленные и вялые

Сбор данных происходит непосредственно на USB-осциллографе, а затем, когда достигнут установленный предел, данные отправляются через USB-порт в программное обеспечение. Например, Analog Discovery 2 выполняет сбор данных со скоростью до 100 мс / с до 16 тыс. Отсчетов, затем требуется 6 мсек для считывания на ПК. Устройство также может непрерывно передавать данные со скоростью до 1 мс / с.Итак, ограничения есть, но, конечно, не медленные и вялые.

У меня есть и автономный прицел, и Analog Discovery 2. Ясно, что у каждого есть свои ограничения и сильные стороны, но не позволяйте ошибочным представлениям сделать неправильный выбор.

Лично я предпочитаю носить USB-осциллограф в заднем кармане.

В примерах в этой статье использовался Analog Discovery 2.

Рекламный контент Digilent, Inc.