Программа Сервисный Центр
0

Простая приставка превращает звуковую карту компьютера в высокоскоростной стробоскопический осциллограф. Часть 2 - Восстанавливающие фильтры, питание и входные аттенюаторы


Примеры активных восстанавливающих фильтровНа Рисунках 7 и 8 представлены схемы активных RC фильтров, хорошо выполняющих функции ограничения спектра. На Рисунке 7 показана схема активного фильтра Саллена-Ки второго порядка, при стандартных номиналах резисторов и конденсаторов имеющего частоту среза порядка 39 кГц. Для этого фильтра хорошо подойдут сдвоенные низковольтные rail-to-rail операционные усилители AD8042 и AD822. Коэффициент передачи фильтра в полосе пропускания равен +1.
'Простая
Рисунок 7.Фильтр нижних частот Салена-Ки с полосой пропускания 39 кГц.
Второй вариант фильтра показан на Рисунке 8. Фильтр второго порядка с многопетлевой обратной связью при стандартных номиналах резисторов и конденсаторов имеет частоту среза около 33 кГц. Коэффициент передачи фильтра в полосе пропускания равен –1, поэтому, для правильного отображения осциллограмм, в программе осциллографа необходимо активировать режим инвертирования, нажав соответствующую кнопку.
'Простая
Рисунок 8.Фильтр нижних частот с многопетлевой обратной связью и частотой среза 33 кГц.
Питание схемыУВХ AD783 и операционным усилителям в восстанавливающих фильтрах необходим двуполярный источник питания. В простейшем случае его можно заменить шестью батареями типоразмера AA, три из которых обеспечивают напряжение +4.5 В, а три другие – напряжение –4.5 В. Возможно, также, использовать одну 9 В батарею с резистивным делителем, середина которого будет выполнять функции «земли». Средняя точка должна быть буферизирована с помощью операционного усилителя, чтобы обеспечить отвод любого тока, необходимого схеме. Альтернативное решение –линейный стабилизатор для получения напряжения порядка 4.5 В относительно отрицательного полюса батареи и использования его в качестве базовой «земли».Еще одним вариант – питание от напряжения +5 В интерфейса USB. Отрицательное напряжение –5 В можно получить с помощью DC/DC преобразователя на микросхеме ADM8829 фирмы Analog Devices, или ICL7660 фирмы Intersil. При таком решении особое внимание потребуется уделить устранению шумов, создаваемых DC/DC преобразователем.Входные аттенюаторыМалосигнальная полоса пропускания AD783 намного шире полосы пропускания для большого сигнала. Если включить перед УВХ резистивный аттенюатор 1:10, ограничивающий размах входного сигнала, можно получить полосу пропускания, превышающую 20 МГц. Но лучше использовать специальные щупы. Относительно недорогие щупы предлагает компания Syscomp Electronic Design (Рисунок 9).
Простая приставка превращает звуковую карту компьютера в высокоскоростной стробоскопический осциллограф. Часть 2 - Восстанавливающие фильтры, питание и входные аттенюаторы
Рисунок 9.Осциллографические щупы P6040 с коэффициентами деления 1:1/1:10 и полосой пропускания 40 МГц.
На момент написания статьи в дешевой ценовой категории предлагались также:Щупы для осциллографа 10:1 (GT-P6020) с полосой пропускания 20 МГц, стоимость $19.50 за пару, производство HobbyLab;Универсальные щупы 100 МГц (P2100) и 60 МГц (P2060), стоимость $10 каждый от компании Gabotronics.Использование щуповЩупы P2100, с делителем 10:1 и диапазоном компенсации входной емкости 10 … 35 пФ использовались совместно с приставкой и программой Soundcard Oscilloscope [2]. Полученные в результате осциллограммы представлены на Рисунках 10, 11, 12. Входной импеданс приставки с этими щупами равен 10 МОм/18 пФ, при диапазоне допустимых входных напряжений до ±30 В.Для демонстрации работы входного каскада с УВХ сначала была произведена частотная компенсация щупов с использованием прямоугольного сигнала 1 кГц. Ниже показаны осциллограммы, полученные с помощью приставки при различных частотах сигналов. На Рисунке 10 – осциллограммы сигналов прямоугольной формы амплитудой 5 В п-п с частотой 1 МГц (а) и 50 МГц (б). В каждом случае частота выборки устанавливалась такой, чтобы частота преобразованного сигнала составляла порядка 500 Гц. При этой частоте реакция практически всех звуковых карт будет одинаковой, и различия их характеристик можно не принимать во внимание. Соответствующая эффективная скорость развертки составляла 500 нс/дел для осциллограммы на Рисунке 10(а) и 10 нс/дел для осциллограммы на Рисунке 10(б). Усиление входного каскада звуковой карты устанавливалось с помощью управляющей программы таким образом, что бы амплитуда сигнала 1 МГц воспринималась программой как 1.072 В п-п, а сигнала 50 МГц – 762.2 мВ п-п. Отношение 0.762/1.072 очень близко к –3 дБ. Измерения показали, что при совместном использовании 100 МГц щупов с делителем 1:10 и УВХ AD783 результирующая полоса пропускания по уровню 3 дБ равна примерно 50 МГц.
'Простая
 а) б)
Рисунок 10.Одноканальный режим, делитель 1:10, последовательность прямоугольных импульсов 1 МГц (а) и 50 МГц (б) амплитудой 5 В п-п.
На Рисунке 11 изображены осциллограммы таких же сигналов, но поданных одновременно на оба канала приставки. Видно хорошее совпадение между двумя каналами по коэффициентам усиления, смещению и задержке.
'Простая
 а) б)
Рисунок 11.Тест на идентичность каналов: двухканальный режим, делитель 1:10, последовательность прямоугольных импульсов 1 МГц (а) и 50 МГц (б) амплитудой 5 В п-п.
Осциллограмма, показанная на Рисунке 12, снята в двухканальном режиме. Красный цвет соответствует прямоугольным импульсам амплитудой 5 В п-п и частотой 375 кГц, а зеленый – импульсам такой же амплитуды и длительностью 42 нс. Скорость горизонтальной развертки равна 333 нс/дел. Как видим, AD783 поддерживает полный размах 5 В, даже для импульсов шириной всего 42 нс.
Простая приставка превращает звуковую карту компьютера в высокоскоростной стробоскопический осциллограф. Часть 2 - Восстанавливающие фильтры, питание и входные аттенюаторы
Рисунок 12.Двухканальный режим, коэффициент деления 10, последовательности прямоугольных импульсов 375 кГц с размахом 5 В п-п, и прямоугольных импульсов 1.5 МГц длительностью 42 нс амплитудой 5 В п-п.
Дополнительные материалыVisual Analyzer – полный профессиональный пакет ПО, который превращает ПК в набор измерительных инструментов реального времени. Не требуется дополнительное аппаратное обеспечение, используется только звуковая карта компьютера.Syscomp Electronic Design – USB осциллографы, генераторы сигналов и аксессуары.HobbyLab – USB осциллографы и аксессуары.Gabotronics – отладочные наборы и платы, процессорные модули, электронные компоненты.Soundcard Oscilloscope – пакет ПО осциллографа на базе звуковой карты ПК.

 
 
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.
 
Обратная связь

Наши партнеры

 

Опросы

Есть ли справедливость в жизни?
Конечно есть, уверен!
Вроде как должна быть, но...
Затрудняюсь ответить...
Какая справедливость? О чем Вы?
Эх.., нет правды на свете!

 

Облако тегов

Требуется для просмотраFlash Player 9 или выше.

Показать все теги
 

Календарь публикаций

«    Декабрь 2016    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
 
 

Архив новостей

Декабрь 2016 (12)
Ноябрь 2016 (42)
Октябрь 2016 (34)
Сентябрь 2016 (38)
Август 2016 (34)
Июль 2016 (36)
 
Наверх Сервисные мануалы Даташиты Ремонт LCD, ЖК телевизоров LG Samsung Скрипт программы "Сервисный центр"