Lampiran osiloskop dua saluran untuk PC. Skim, penerangan

Perpustakaan teknikal percuma

ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK
Perpustakaan percuma / Skim peranti radio-elektronik dan elektrik

Lampiran osiloskop dua saluran untuk PC. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Perpustakaan teknikal percuma

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Teknologi mengukur

Komen artikel

Adalah diketahui bahawa adalah sangat bermasalah untuk menyediakan beberapa peranti dengan baik tanpa osiloskop. Walau bagaimanapun, osiloskop agak mahal, jadi jika anda mempunyai komputer yang serasi dengan IBM, adalah lebih murah untuk membina kotak set atas yang agak mudah untuknya, seperti yang diterangkan dalam artikel di bawah.

Lampiran osiloskop dua saluran yang dicadangkan untuk PC direka untuk memerhati dan mengkaji bentuk isyarat elektrik, mengukur masa dan ciri amplitud proses elektrik. Lebar jalur setiap saluran ialah 0...50 MHz, pekali pesongan rasuk ialah 0,1...20 V/div., rintangan input ialah 1 MOhm, kemuatan input ialah 20 pF, tempoh sapuan adalah dari 0,1 μs hingga 100 ms/div. . Keperluan PC minimum: 386, VGA, port pencetak, MS DOS 3.3.

Pada julat frekuensi tinggi peranti beroperasi pada prinsip stroboskopik, pada julat frekuensi rendah - dalam masa nyata. Perisian ini membenarkan operasi dalam mod penganalisis spektrum. Bilangan sampel isyarat yang dipaparkan pada skrin dalam mod biasa ialah 256, dalam mod penganalisis spektrum - 128. Program ini menggunakan port LPT1 (lihat jadual): port asas 378H, port isyarat status pencetak (input) 379H, isyarat kawalan port (output) 37AN . Program ini menganggap bahawa keadaan bit port adalah standard dan sepadan dengan keadaan isyarat pada pin penyambung pencetak [1].

sedikit	hubungan
Port 378N (asas)
0	2
1	3
2	4
3	5
4	6
5	7
6	8
7	9
Port 379N (input)
0	11 (inv.)
1	10
2	12
3	13
4	15
Bit 5-7 setiap penyambung tidak ditarik balik	-
Port 37AN (output)
Bit 0-3 setiap penyambung tidak ditarik balik	-
4	17 (inv.)
5	16
6	14 (inv.)
7	1 (inv.)

Gambarajah skematik lampiran ditunjukkan dalam Rajah. 1. Isyarat yang dikaji melalui bicu input XW1 dan XW2 dibekalkan kepada pembahagi kapasitif perintang yang terdiri daripada suis 1SA2, 2SA2, perintang 1R1-1R8, 2R1-2R8 dan kapasitor 1С2-1С9,2, 2С2-9С1, yang menentukan menegak maksimum span (awalan 2 dan 1 selepas ini menunjukkan bahawa masing-masing unsur kepunyaan saluran 2 dan 1). Suis MOS litar mikro 1DA1 disambungkan kepada output pembahagi melalui pengulang pada transistor 2VT2, 1VT2 dan 2VT1, 1VT1 (dua daripada arahnya digunakan dalam saluran 2, selebihnya dalam saluran 10). Kekunci dibuka dengan denyutan selama kira-kira 1.2 ns yang datang dari pemacu pada pencetus DD1, dan melaluinya kapasitor 10С2 dan 10С1 dicas, yang mana input bukan penyongsangan op-amp 2DA2 dan 2DA10 disambungkan . Voltan pada kapasitor, sepadan dengan voltan isyarat pada masa kekunci dibuka, dikuatkan oleh op-amp XNUMX kali ganda. Tempoh nadi pembukaan sepadan dengan tempoh minimum bahagian hadapan isyarat input, yang akan dipaparkan tanpa herotan, iaitu, ia menentukan lebar jalur frekuensi yang dihantar.

Pengukuran voltan pada output op-amp 1DA2 dan 2DA2, yang dilaksanakan dalam program, dengan anggaran berturut-turut dijalankan seperti berikut. Pertama, nombor 378 ditetapkan kepada port 2H⁷ (pada output DAC - 2,5 V) dan keadaan output pembanding diperiksa (bit 3 dan 4 port 379H). Jika pembanding berfungsi, 2 ditambah pada nombor yang ditunjukkan⁶, jika tidak, yang kedua ditolak daripada yang pertama. Kemudian keadaan pembanding diperiksa semula, menambah atau menolak 2⁵. Prosedur diulang sehingga 2 ditambah atau ditolak⁰. Nombor yang terhasil sepadan dengan nilai voltan pada output 1DA2 dan 2DA2. Pembahagi R20R29 menetapkan had untuk menukar voltan pada output DAC daripada 0,5 kepada 4,5 V. Untuk mengelakkan pembentuk nadi daripada mencetuskan apabila menentukan voltan pada output op-amp, log digunakan pada input D pencetus DD1.2 pada masa ini. 0. Masa penukaran ADC dengan masa tulis port 2 µs ialah 2x40 µs.

Penyegerakan dijalankan dalam saluran 1 menggunakan komparator DA1, input penyongsangan yang disambungkan melalui kapasitor C1 dan C2 ke output pengulang pada transistor 1VT1 dan 1VT2. Untuk meningkatkan imuniti bunyi, perintang R2 dan R3 diperkenalkan, yang menetapkan pembanding kepada histerisis 20 mV. Tahap penyegerakan dikawal oleh perintang pembolehubah R4.

Rajah 1. Gambarajah skematik konsol (klik untuk membesarkan)

Kelewatan masa dari saat komparator DA1 dicetuskan kepada saat kekunci litar mikro 1DA1 dibuka ditetapkan dalam perisian dan perkakasan dalam julat frekuensi tinggi dan dalam perisian dalam julat frekuensi rendah. Dalam kes pertama, program, apabila ia bersedia untuk menerima nilai seterusnya bagi isyarat input, menetapkan dan kemudian mengeluarkan isyarat "Tetap Semula" daripada pencetus DD1.1 (bit 7 port 37A = "1/0", pin 1 penyambung pencetak = "0/1 "). Pencetus "dikokang" dengan cara ini dicetuskan apabila DA1 pembanding dihidupkan, dan transistor VT3 ditutup. Akibatnya, salah satu kapasitor pemasaan C2-C8 mula mengecas dari sumber semasa yang dibuat pada elemen VT9, R7, R21. Apabila voltan padanya mencapai nilai voltan pada output DAC, komparator DA2 dicetuskan dan memulakan pembentuk nadi (DD1.2, R11, C22), yang mengawal kekunci cip 1DA1. Program ini menentukan operasi pembanding DA2 dengan nilai 0 pada pin 11 penyambung pencetak (bit 0 port 379H). Selepas ini, subrutin untuk menentukan voltan pada output 1DA2 dan 2DA2 dilancarkan. Nilai voltan direkodkan dalam ingatan, nilai seterusnya ditetapkan dalam DAC, pencetus DD1.1 "dikokang" sekali lagi, dan kitaran diulang sehingga kekunci ditekan.

Unit untuk menentukan kehadiran penyegerakan dilaksanakan pada elemen VT1, R5, R6, VD1, C3, C6. Apabila komparator DA1 dicetuskan secara berkala, log hadir pada pin 10 penyambung XP1 (bit 1 port 379H). 1, dan selepas pencetus DD1.1 "dikokang", program menunggu pembanding DA2 untuk bertindak balas. Jika tidak, pencetus ini dilancarkan daripada program dengan menetapkan secara berurutan isyarat "Tetapkan Semula" dan "Tetapkan" (bit 4, 7 port 37A = "10/01", pin 1, 17 penyambung pencetak = "01/10" ).

Pada output DAC, nilai dari 0 hingga 255 diprogramkan; oleh itu, kelewatan dari saat penyegerakan hingga saat membuka kunci berubah dari nilai minimum ke maksimum, dan imej isyarat terbentuk . Tempoh sapuan T (dalam saat setiap bahagian) ditentukan oleh formula T = CU/2I, di mana C ialah kapasitansi kapasitor yang disambungkan dalam farad; U = 4,5 V - voltan DAC maksimum; I = 0,001 A - arus pengumpul transistor VT2.

Dengan kapasitansi besar kapasitor pemasaan, imej isyarat terbentuk terlalu perlahan. Oleh itu, program melaksanakan prosedur untuk menentukan kapasitinya, menyemak berapa kali program boleh membaca nilai isyarat semasa pengecasannya. Jika masa ini panjang (tempoh sapuan yang panjang ditetapkan), selepas menukar komparator DA1, kekunci suis 1DA2 boleh dibuka beberapa kali. Dalam kes ini, nilai perantaraan ditetapkan pada output DAC, dan pencetus DD1.1 dilancarkan daripada program dengan secara berurutan menetapkan isyarat "Tetapkan Semula" dan "Tetapkan".

Apabila tempoh sapuan lebih daripada 5 ms/div dipilih. (suis SA2 berada di kedudukan yang lebih rendah, mengikut rajah), kelewatan selepas menukar DA1 komparator dijana oleh perisian. Program "mempelajari" tentang perkara ini dengan nilai sifar bit 2 port 379H. Pencetus DD1.1 dilancarkan daripada program dengan menetapkan secara berurutan isyarat "Tetapkan Semula" dan "Tetapkan" pada selang waktu tertentu. Masa sapuan ditetapkan dari papan kekunci menggunakan kekunci "0" - "9".

Anjakan rasuk menegak diubah oleh perintang pembolehubah 1R13 dan 2R13, tempoh sapuan (lancar) - oleh perintang R28.

Program ditulis dalam Turbo Pascal. Ia melaksanakan transformasi Fourier pantas (penganalisis spektrum). Isyarat yang ditunjukkan pada skrin ditukar. Untuk membolehkan spektrum dipaparkan dengan betul, bilangan integer tempoh isyarat perlu dimuatkan pada skrin. Ini boleh dicapai dengan memilih tempoh sapuan dengan perintang pembolehubah R8. Subrutin untuk penukaran pantas dalam Fortran diberikan dalam [2]. Di sana anda juga boleh mendapatkan penjelasan tentang kaedah untuk menentukan spektrum isyarat melalui transformasi Fourier.

Untuk menghidupkan kotak set atas, anda memerlukan sumber voltan stabil +12, +5, dan -6 V. Penggunaan semasa dalam litar +12 dan -6 V tidak melebihi 50, dalam litar +5 V - 150 mA. Paras riak tidak boleh melebihi 1 mV. Anda boleh menggunakan bekalan kuasa buatan China (penyesuai) 3...12 V, 1A, mengubah suainya seperti ditunjukkan dalam Rajah. 2.

Lampiran osiloskop dua saluran untuk PC. Gambarajah skematik bekalan kuasa
Rajah.2. Gambarajah skematik bekalan kuasa

Lampiran dipasang pada papan roti biasa. Apabila mengulangi, perlu diambil kira bahawa peranti itu sensitif kepada gangguan luaran dan dalaman. Sebagai contoh, penembusan isyarat input ke dalam litar pemasaan boleh menyebabkan herotan dalam bentuk isyarat yang diperhatikan. Oleh itu, pemasangan mesti dilakukan sedemikian rupa sehingga sambungan litar set-top box ini antara satu sama lain dan penembusan isyarat luaran ke dalamnya adalah minimum. Kapasitor C4, C5 hendaklah dipateri terus ke terminal komparator DA1, elemen 1DA1, 1С10, 2С10, 1DA2, 2DA2 hendaklah diletakkan berdekatan. Adalah dinasihatkan untuk memasang perintang 1R1-1R8, 2R1-2R8, kapasitor 1С1-1С9, 2С1-2С9, С7-С21 pada suis yang sepadan.

Bahagian berikut boleh digunakan dalam lampiran. Perintang R12-R19, R21-R28 - dengan sisihan yang dibenarkan daripada nilai nominal tidak lebih daripada ± 0,25%, sebagai contoh, C2-29. Nilai perintang R12-R19, R28 ialah 1 ... 10 kOhm, R21-R27 - 0,5 ... 5 kOhm, dan rintangan yang terakhir harus betul-betul dua kali kurang daripada yang pertama (ini boleh dicapai dengan sambungan selari perintang dengan penarafan dahulu). Perintang yang tinggal adalah dari sebarang jenis dengan toleransi ± 5%. Sebagai pemasaan (C7-C21, 1C1 -1C8, 2C1-2C8) adalah wajar untuk menggunakan kapasitor dengan sisihan terkecil yang mungkin dari nilai nominal dan TKE kecil.

Transistor 1VT1, 2VT1 - transistor kesan medan frekuensi tinggi dengan voltan pemotongan sekurang-kurangnya 5 V (KPZZG-KPZOZE, KP307Zh, dll.), 1VT2, 2VT2 - struktur npn frekuensi tinggi dengan pekali pemindahan arus statik p21E sekurang-kurangnya 50 (KT316D, KT325B, KT325V) , VT1, VT2 - sebarang struktur sepadan dengan p21e sekurang-kurangnya 400, VT3 - dengan arus pengumpul nadi sekurang-kurangnya 300 mA dan frekuensi operasi sekurang-kurangnya 200 MHz (KT3117A, 2N2222).

Arus masukan op-amp 1DA2 dan 2DA2 hendaklah tidak lebih daripada 0,1 nA, kadar kenaikan voltan keluaran hendaklah tidak kurang daripada 20 V/µs (KR544UD2A, LF356). Pembanding 1DA3, 2DA3, DA2 - dengan keuntungan voltan sekurang-kurangnya 10⁵, arus input tidak lebih daripada 0,5 μA dan masa pensuisan tidak lebih daripada 0,5 μs (KR554САЗ, LM211N, K521САЗ), DA1 - dengan masa pensuisan tidak lebih daripada 15 ns (KR597СА2, AM686).

Sebagai litar mikro DD1, anda boleh menggunakan KR1594TM2 (74ACT74N), KR1533TM2 (74ALS74AN), DD2, DD3 -KR1594LN1 (74ACT04N), KR1554LN1 (74AC04N), KR1564LN1 (74HC04N). Apabila menggunakan KR1594TM2, jalur frekuensi ialah 0...50 MHz (dalam kes ini, kapasitor C22 tidak dipasang, dan R11 digantikan dengan perintang dengan rintangan 4,7 kOhm), KR1533TM2 - 0... 15 MHz. Penggunaan litar mikro KR1564LN1 memerlukan perubahan nilai perintang R12 - R19, R28 dan R21 - R27: rintangan bekas mestilah sekurang-kurangnya 5 kOhm, yang terakhir - sekurang-kurangnya 2,5 kOhm (sambil mengekalkan 2R/R nisbah).

Rintangan kekunci MOS saluran terbuka 1DA1 hendaklah tidak lebih daripada 100 Ohm, masa hidup / mati - tidak lebih daripada 10 tidak (KR590KN8, SD5002).

Menyediakan kotak set atas bermula dengan menyemak mod pengulang input. Jika voltan pada pemancar 1VT1, 2VT1 melebihi 1,5 ... 2,5 V, perintang 1R9 atau 2R9 dipilih. Kemudian, menggunakan sumber isyarat dengan frekuensi yang ditentukur, dengan memilih kapasitor C7-C21 dan perintang R9, nilai yang diperlukan bagi frekuensi sapuan ditetapkan pada julat frekuensi tinggi (ia ditetapkan secara pemrograman pada frekuensi rendah) .

Apabila bekerja dengan lampiran, anda harus mengambil kira ciri-ciri kesan stroboskopik, yang dinyatakan, sebagai contoh, dalam herotan ketara bentuk isyarat modulasi amplitud jika kekerapan ayunan modulasi adalah hampir dengan frekuensi pensampelan. Di samping itu, komparator DA2 memperkenalkan kelewatan kira-kira 300 ns, ini boleh menimbulkan kesukaran apabila memerhati tepi isyarat dengan kitaran tugas tinggi. Kotak atas set boleh menjadi paling berguna apabila digunakan dalam masa nyata - sebagai osiloskop storan, dan juga dengan tempoh sapuan kurang daripada 1 µs/div. - sebagai alternatif kepada peranti frekuensi tinggi yang mahal.

Kesusasteraan

Antara muka Guk M. PC: buku rujukan. -SPb.: Peter Kom, 1999.
Gonorovsky I. S. Litar dan isyarat kejuruteraan radio: buku teks untuk universiti. - M.: Radio dan komunikasi, 1986.

Pengarang: A. Khabarov, Kovrov; Terbitan: radioradar.net

Lihat artikel lain bahagian Teknologi mengukur.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Mesin untuk menipis bunga di taman 02.05.2024

Dalam pertanian moden, kemajuan teknologi sedang dibangunkan bertujuan untuk meningkatkan kecekapan proses penjagaan tumbuhan. Mesin penipisan bunga Florix yang inovatif telah dipersembahkan di Itali, direka untuk mengoptimumkan peringkat penuaian. Alat ini dilengkapi dengan lengan mudah alih, membolehkan ia mudah disesuaikan dengan keperluan taman. Operator boleh melaraskan kelajuan wayar nipis dengan mengawalnya dari teksi traktor menggunakan kayu bedik. Pendekatan ini dengan ketara meningkatkan kecekapan proses penipisan bunga, memberikan kemungkinan penyesuaian individu kepada keadaan khusus taman, serta jenis dan jenis buah yang ditanam di dalamnya. Selepas menguji mesin Florix selama dua tahun pada pelbagai jenis buah, hasilnya amat memberangsangkan. Petani seperti Filiberto Montanari, yang telah menggunakan mesin Florix selama beberapa tahun, telah melaporkan pengurangan ketara dalam masa dan tenaga kerja yang diperlukan untuk menipis bunga. ...>>

Mikroskop Inframerah Lanjutan 02.05.2024

Mikroskop memainkan peranan penting dalam penyelidikan saintifik, membolehkan saintis menyelidiki struktur dan proses yang tidak dapat dilihat oleh mata. Walau bagaimanapun, pelbagai kaedah mikroskop mempunyai hadnya, dan antaranya adalah had resolusi apabila menggunakan julat inframerah. Tetapi pencapaian terkini penyelidik Jepun dari Universiti Tokyo membuka prospek baharu untuk mengkaji dunia mikro. Para saintis dari Universiti Tokyo telah melancarkan mikroskop baharu yang akan merevolusikan keupayaan mikroskop inframerah. Alat canggih ini membolehkan anda melihat struktur dalaman bakteria hidup dengan kejelasan yang menakjubkan pada skala nanometer. Biasanya, mikroskop inframerah pertengahan dihadkan oleh resolusi rendah, tetapi perkembangan terkini daripada penyelidik Jepun mengatasi batasan ini. Menurut saintis, mikroskop yang dibangunkan membolehkan mencipta imej dengan resolusi sehingga 120 nanometer, iaitu 30 kali lebih tinggi daripada resolusi mikroskop tradisional. ...>>

Perangkap udara untuk serangga 01.05.2024

Pertanian adalah salah satu sektor utama ekonomi, dan kawalan perosak adalah sebahagian daripada proses ini. Satu pasukan saintis dari Majlis Penyelidikan Pertanian India-Institut Penyelidikan Kentang Pusat (ICAR-CPRI), Shimla, telah menghasilkan penyelesaian inovatif untuk masalah ini - perangkap udara serangga berkuasa angin. Peranti ini menangani kelemahan kaedah kawalan perosak tradisional dengan menyediakan data populasi serangga masa nyata. Perangkap dikuasakan sepenuhnya oleh tenaga angin, menjadikannya penyelesaian mesra alam yang tidak memerlukan kuasa. Reka bentuknya yang unik membolehkan pemantauan kedua-dua serangga berbahaya dan bermanfaat, memberikan gambaran keseluruhan populasi di mana-mana kawasan pertanian. "Dengan menilai perosak sasaran pada masa yang tepat, kami boleh mengambil langkah yang perlu untuk mengawal kedua-dua perosak dan penyakit," kata Kapil ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Kurang tidur menyebabkan kita makan terlalu banyak 01.04.2016

Kini hampir setiap orang dalam satu cara atau yang lain mengalami kekurangan tidur, dan ini membawa kepada pelbagai gangguan badan. Sebagai contoh, kurang tidur boleh menyebabkan kenaikan berat badan yang ketara.

Orang ramai cenderung untuk makan lebih banyak jika mereka tidak cukup tidur pada malam sebelumnya. Kini saintis telah mengaitkan tingkah laku ini dengan fisiologi manusia: kekurangan tidur mengubah sistem endokannabinoid, satu siri reseptor yang mempengaruhi peraturan hormon dan fungsi imun.

Semasa kajian, doktor sentiasa memantau jumlah tidur 14 lelaki dan wanita muda. Selama empat malam, enam peserta tidur secara normal, kira-kira 7,5 jam setiap malam, manakala baki lapan peserta hanya mendapat tidur 4 jam sahaja. Mereka diberi jumlah kalori yang sama setiap hari. Para penyelidik meminta subjek menilai kelaparan, mood, selera makan, dan kebimbangan mereka, dan kemudian mengambil ujian darah setiap jam untuk mengukur tahap pelbagai bahan (seperti kortisol, hormon yang membantu badan bangun).

Para saintis sangat berminat dengan endokannabinoid tertentu yang diketahui membantu badan mengawal selera makan dan tahap tenaga. Ternyata tahapnya dalam badan orang yang tidak cukup tidur berbeza-beza dengan ketara pada siang hari. Kurang tidur menjadikan sistem endokannabinoid terlalu aktif, menyebabkan orang ramai sentiasa makan. Selain itu, peserta yang mengantuk dalam eksperimen itu bukan sahaja makan lebih banyak, tetapi lebih suka makanan yang lebih gemuk dan lebih berkhasiat, walaupun pada hakikatnya mereka diberi jumlah kalori yang mencukupi hanya beberapa jam sebelum itu.

Kajian itu pendek, terdapat sedikit peserta, tetapi para saintis percaya bahawa hasilnya boleh digunakan untuk kehidupan seharian. Sebagai contoh, 40% rakyat Amerika mendapat kurang daripada 7 jam tidur setiap malam. Para saintis sudah tahu bahawa kekurangan tidur mempengaruhi gen manusia, mood, dan keupayaan untuk mengambil isyarat sosial, jadi mungkin bukan kebetulan bahawa 35% rakyat Amerika mengalami obesiti. Pemahaman yang lebih baik tentang mekanisme yang menghubungkan kekurangan tidur dan obesiti boleh membantu doktor mencari cara untuk mencegah penambahan berat badan.

Dan kegunaan tidur boleh dilihat dalam sekurang-kurangnya dua contoh ini: tidur yang baik meningkatkan daya ingatan dan membantu menyingkirkan toksin.

Berita menarik lain:

▪ Biofuel untuk Tentera Laut AS

▪ Monitor yang menyala secara semula jadi

▪ DNA dan bukannya cakera keras

▪ Pengawal Selia DC Linear Baharu

▪ Gentian optik yang berfungsi seperti sistem saraf manusia

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Peralatan kimpalan. Pemilihan artikel

▪ Artikel Cato. Ungkapan popular

▪ artikel Dalam bahasa apakah perkataan cinta digunakan untuk menandakan skor sifar dalam set tenis? Jawapan terperinci

▪ artikel Arahan mengenai perlindungan buruh untuk pengendali pada talian automatik dan separa automatik, terlibat dalam menghadapi perisai. Arahan standard mengenai perlindungan buruh