Компьютер в роли осциллографа, спектроанализатора, частотомера и генератора Опции Подписка на тему Сообщить другу Версия для печати Скачать тему Подписка на этот форум Режимы отображения Переключить на: Древовидный Переключить на: Стандартный Линейный

[Гость_Георгий_*]

Компьютер в роли осциллографа, спектроанализатора, частотомера и генератора
Вот нашёл такие интересные вещицы.
Думаю, что для истинных радиолюбителей будет интересно.

Современная измерительная аппаратура давно срослась с цифровыми и процессорными средствами управления и обработки информации. Стрелочные указатели уже становятся нонсенсом даже в дешевых бытовых приборах. Аналитическое оборудование все чаще подключается к обычным ПК через специальные платы-адаптеры. Таким образом, используются интерфейсы и возможности программ приложений, которые можно модернизировать и наращивать без замены основных измерительных блоков, плюс вычислительная мощь настольного компьютера.

Кроме того, и расширение возможностей обычного компьютера возможно за счет разнообразных программно-аппаратных средств, — специальных плат расширения, содержащих измерительные АЦП (аналого-цифровой преобразователь) и ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь). И компьютер очень легко превращается в аналитический прибор, к примеру, — спектроанализатор, осциллограф, частотомер… , как и во многое другое. Подобные средства для модернизации компьютеров выпускаются многими фирмами. Однако цена и узконаправленная специфика не делают это оборудование распространенным в наших условиях.

Но зачем далеко ходить? Оказывается, простой ПК в своей конструкции уже содержит средства, которые с некоторыми ограничениями способны превратить его в тот же осциллограф, спектроанализатор, частотомер или генератор импульсов. Согласитесь, уже немало. К тому же делаются все эти превращения только с помощью специальных программ, которые к тому же совершенно бесплатны и каждый желающий может их скачать в Интернете.

Вы, наверное, зададитесь логичным вопросом — как же в измерениях можно обойтись без АЦП и ЦАП? Никак нельзя. Но ведь и то и другое присутствует почти в каждом компьютере, правда, называется по другому — звуковая карта. А чем не АЦП/ЦАП, скажите, пожалуйста? Это уже давно поняли те, кто написал для нее массу программ, не имеющих никакого отношения к воспроизведению музыки. Ведь обычная звуковая плата ПК способна воспринимать и преобразовывать сигнал сложной формы в пределах звуковой частоты и амплитудой до 2В в цифровую форму со входа LINE-IN или же с микрофона. Возможно и обратное преобразование, — на выход LINE-OUT (Speakers). Таким образом, вы можете работать с любым сигналом до 20 кГц, а то и выше, в зависимости от звуковой платы. Максимальный предел уровня входного напряжения 0,5-2 В тоже не составляет проблемы, — примитивный делитель напряжения на резисторах собирается и калибруется за 15 минут. Вот на таких-то нехитрых принципах и строятся программное обеспечение: осциллографы, осциллоскопы, спектроанализаторы, частотомеры и, наконец, генераторы импульсов всевозможной формы. Такие программы эмулируют на экране компьютера работу привычных для нас приборов, естественно со своей спецификой и в пределах частотного диапазона вашей звуковой платы.

Как это работает? Для пользователя все выглядит очень просто. Запускаем программу, в большинстве случаев такое ПО не нужно даже инсталлировать. На экране монитора появляется изображение осциллографа: с характерным для этих приборов экраном с координатной сеткой, тут же и панель управления с кнопками, движками и регуляторами, тоже часто копирующими вид и форму таковых с настоящих — аппаратных осциллографов. Кроме того, в программных осциллографах могут присутствовать дополнительные возможности, как, например, возможность сохранения исследуемого спектра в памяти, плавное и автоматическое масштабирование изображения сигнала и т.д. Но, конечно же, есть и свои недостатки.

Как подключиться к звуковой карте? Здесь нет ничего сложного — к гнезду LINE-IN, с помощью соответствующего штекера. Типичная звуковая плата имеет на панельке всего три гнезда: LINE-IN, MIC, LINE-OUT (Speakers), соответственно линейный вход, микрофон, выход для колонок или наушников. Конструкция всех гнезд одинакова, соответственно и штекеры для всех идут одни и те же. Программа осциллограф будет работать и отображать спектр и в том случае если снимается звуковой сигнал с помощью микрофона, подключенного к своему входу. Более того, большинство программных осциллографов, спектроанализаторов и частотомеров нормально функционируют, если в это же время на выход звуковой платы LINE-OUT выводится какой-то другой сигнал с помощью другой программы, пусть даже музыка. Таким образом, на одном и том же компьютере можно задавать сигнал, скажем с помощью программы генератора, и тут же его контролировать осциллографом или анализатором спектра.

При подключении сигнала к звуковой плате следует соблюдать некоторые предосторожности, не допуская превышения амплитуды выше 2 В, что чревато последствиями, такими как выходом устройства из строя. Хотя для корректных измерений уровень сигнала должен быть гораздо ниже от максимально допустимого значения, что так же определяется типом звуковой карты. Например, при использовании популярной недорогой платы на чипе Yamaha 724 нормально воспринимается сигнал с амплитудой не выше 0,5 В, при превышении этого значения пики сигнала на осциллографе ПК выглядят обрезанными (рис.1). Поэтому для согласования подаваемого сигнала со входом звуковой карты потребуется собрать простой делитель напряжения (рис.2).

Так как звуковая карта не является полноценным АЦП, то измерять подаваемую на него амплитуду входного сигнала это устройство на аппаратном уровне не в состоянии. Тем более что сигнал сначала проходит через делитель напряжения на резисторах, к тому же еще нужно учитывать внутреннее сопротивление звуковой платы, которое достаточно низко, как для полноценного вольтметра. Однако шкалы некоторых программ-осциллографов имеют типичную градуировку «вольт/дел», а так же средства для калибровки уровня сигнала, чтобы хоть как-то подстроить шкалу на панели под действительное значение напряжения. Естественно, так как разумный уровень входного сигнала составляет где-то 0,5 В, калибровка программы возможна только в связке с калибровкой внешнего делителя напряжения с помощью построечного резистора. Таким образом, если мы знаем амплитуду подаваемого на вход сигнала, то используя регулировки с помощью стандартного микшера Windows, внутренних настроек программы-осциллографа и настройки делителя напряжения, шкалу можно откалибровать так чтобы она соответствовала действительным значениям амплитуды сигнала в дальнейшем, хотя здесь вряд ли стоит надеяться на высокую точность.

Прежде чем начать работу с линейным входом звуковой карты, проверьте, включен ли в микшере Windows этот канал (Регулятор громкости\ Параметры\Свойства\Запись\Line\Ok\Recording Control). В этой статье нами будет рассмотрено несколько программ: осциллографы, спектроанализаторы, частотомер и генераторы колебаний всевозможной формы. Это ПО работает под управлением ОС Windows95/98 и для них подойдут компьютеры с довольно-таки посредственными, на сегодняшний день, параметрами.

Начнем свой обзор, пожалуй, с наиболее распространенных и нужных в радиолюбительской практике приборов — осциллографов.

Digital Oscilloscope 3.0 — название говорит само за себя. Эта программа представляет собой однолучевой цифровой осциллограф (рис.4). Ее можно взять по адресу http://payalnik.hypermart.net (139 кб) в разделе «Приборы/Осциллографы».

................................................................................
...
Взято : http://www.ferra.ru/online/supply/s17758/
скачать без регистрации : http://www.radio-portal.ru/modules.php?op=...nload&cid=2

[Frocus]

спектроанализатора

Мечтаю о спектроанализаторе до 1 ГГц. Для спутникового приёма лучше до 2 ГГц.

Вычитал в Интернете, что в подмосковье производят измерительные устройства, подключаемые по USB к компьютеру. Включает спектроанализатор до 100 МГц. Цена что-то около 300-400 долларов. Вот только впечатления у покупателей довольно пессимистичные.

[Гость_Moshkin_*]

Хорошие приборы дорого стоят http://www.latel.ru/news-225.html
http://www.promaxelectronics.com/ru/

[sergeev_ua]

Оно хоть и интересно но назревает вопрос?? Скока раз вы многоуважаемые палили стрелочный ТЛ-4...??? когда придурковатый клиент забивает голову всякими глупыми вопросами????...Ох и скока раз я сопротивления менял...ноут жалко гробить...хотя меня эт очень заинтересовало

[perfect]

Георгий, мысль понятная. Комп может быть некоторой частью измерительного прибора. Маленькая такая часть, где-то касательно некоторой обработки информации, её отображения, управления прибором.
Тогда мне понравилась та аппаратная часть, схема которой в первом сообщении .

Что до более-менее серьёзных приборов, то соображения примерно такие:
Там должны быть самые настоящие серьёзные схемы из реальных деталей.
Управление и отображение информации реально можно передать компьютеру, но только это.
Ещё очень важная вещь - ручки управления должны быть реальными, которые можно прямо моментально взять в руку, двинуть куда надо, а не тыкать мышкой на экране. Да, и реакция на это должна быть самой непосредственной, а не с заторможками. Человек, годами каждый день работавший с настоящими приборами меня поймёт. "Пересесть" с настоящего осциллографа на хрень с мышкой - будет невыносимой пыткой. Ничего кроме плевков, проклятий и разбивания этого дерьма с размаху и с бешеной силой об бетон в количестве нескольких раз минимум и затаптывания ногами - не будет!
Не поможет даже тыканье пальцем в экран. Только взять в руку. Даже любая кнопка должна иметь настоящую тактильную реакцию, не звука из динамиков при прикасании, а именно тактильную реакцию щелчка на палец. Ещё эта панель управления должна быть непосредственно у экрана, потому что даже чуть дальше бегать глазами от экрана к пульту управления - уже очень сильно повредит работе. Наконец, это почти сводит на нет использование бытового компа или ноута для профессионально прибора, но не совсем безнадёжно.

Что же касается даже некоторых современных очень дигитальных приборов, которые прикидываются как профессиональные, то они очень страдают великими неприятностями работы сними. Куча переходов между режимами с заторможками и просто заторможки в работе. Ужас. Масса убитого времени и нервов. Не покупал бы и за очень дёшево, не говоря уже о их заоблачных ценах. Но нормальные приборы, сотворённые настоящими профессионалами есть, но они - ещё дороже.

[Гость_Георгий_*]

Эт ребята я прошлой ночью журнал Радио начитался за 2009 год.
Давно уж не читал,..а тут вспомнил, нашёл, скачал.прочёл....вот там и нашёл подобную штукенцию к компу, правда подороже и покруче. Потом погуглил и вот такие штучки нашёл. Действительно возбуждает то ,что это можно сделать, хотя наврядли сам займусь. Но решил поделиться с вами.

[perfect]

Так что про поделиться, так это очень хорошо. Я просто про некоторые соображения о требованиях к нормальным приборам. А то так получается скорее про игрушки для юных техников. Или просто про фишки для тех, кто реально не знает на своей шкуре что это такое, а видит имидж = красивые фантастические картинки "осциллографа".

[Frocus]

Ещё очень важная вещь - ручки управления должны быть реальными

Это кто как привык. В своё время я намного быстрее разобрался в программе Spectralab, чем в советском осцилографе С9-1. Современными цифровыми осцилографами (с ручками и LCD экранчиком ) пока что не пользовался...

Кстати, балдею с программы Spectralab. Даже русского интерфейса не надо! Как-то раз с её помощью решил проблему, которая до этого долго не разрешалась штатным измерительным оборудованием (Измеритель нелинейных искажений и т.д.).

В одно время, должны были предоставить всем "Анализаторы РАП-ТВ". Но, с учётом того, что скоро аналоговое телевидение канет в лето, то не было смысла этим заниматься. Скоро надо будет задуматься об измерителях для цифрового вещания (DVB-T).

[Гость_Георгий_*]

а видит имидж = красивые фантастические картинки "осциллографа"

Я осцилографом давно уж не пользовался, -прорезалась ностальгия, так сказать желание поработать с ним.
Реально сейчас ремонты тюнеров отдал ребятам ,что на компьютерной фирме работают,-сам не имею возможности.
Ни оборудования, ни помещения.
Хотя давным давно я ж реально радиолюбитель со стажем , и то не маленьким. С 7 класса школы (это примерно 13-14 лет и до 25 лет) плотного упорного паяния всего ,что только возможно.... Когда заканчивал школу -этих медальков и грамотков было столько,что как говориться вместо обоев клеить можна.
И осцилограф себе когда то имел (двухлучевой) и .....
Помниться шёл в армию, так справочник Радиолюбителя (может кто помнит,толстый такой, СССР-овский) знал чуть не на память все параметры транзисторов, диодов,кондюков и т.д... Запомнилось как прийдя в армию и стоя на посту услыхал, как курсант второго курса спрашивал неподалёк от меня полковника (преподавателя) параметры какого то транзистора, а я как часики-как дважды два тогда выстрелил по памяти, приведя в недоумение своими знаниями и курсанта и полкана.
Мдя...
Тянет вернуться... Вот так сказать наткнувшись на что то родное (програмки осцилографа) , и не требующее капиталовложений- обрадовался, как дитя малое....
..................

[Гость_Moshkin_*]

Я эти статьи читал много лет назад . Обсуждали не один раз на http://monitor.net.ru/forum/index.php
Но как-то остался на старом оборудовании . Новое купить - нет денег ( все очень дорого ) , так вот .
А компьютер не привинтил из-за следующих соображений :
1. боязнь грохнуть машину статиком , разрядами и пр. ( бывает и такое при ремонтах больших трубок )
2. для этого нужен отдельный " ремонтный комп " , который будет торчать только в мастерне ...

Конечно , для ремонта мелких ( тюнера , мобилки и пр . невысоковольтное ) это вполне подходит .
Есть еще такая штука :
Цифровой USB осциллограф с гальваноразвязкой
http://kim-mc.narod.ru/business3.html
Описание  Описание_USB_осциллограф.rar ( 163.26 килобайт ) Кол-во скачиваний: 16



p.s. Есть еще интересная статья по теме ( обзор , ссылки )
ВИРТУАЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ В ПРАКТИКЕ РЕМОНТА И ИЗМЕРЕНИЙ
http://monitor.net.ru/forum/-info-11541.html

На мой взгляд , это должно привлекать в первую очередь " мобильных ремонтников " , линейщиков .
Сейчас все равно без ноута на вызовах делать нечего . Так почему не привинтить к нему приборы ?