Осциллограф программный: Программа «Компьютер — осциллограф»

Схема приставки

Собираем приставку

Программное обеспечение

Смотрите видео по работе с осциллографом для компьютера

Программное обеспечение MAUI Studio — «Осциллограф на удаленке»

Компания Teledyne LeCroy (США) анонсировала новый удобный программный пакет для применения со своими цифровыми осциллографами. Потенциальным клиентам предлагается раскрыть полностью все измерительные возможности осциллографа Teledyne LeCroy при нахождении в любом месте, используя персональный компьютер (ПК) с программой MAUI Studio. Установив пакет, можно работать удаленно со своим осциллографом, удобно сотрудничать и взаимодействовать с коллегами по любой измерительной задаче или при отладке устройства. В настоящее время доступен к заказу клиентами опциональный программный пользовательский пакет в двух вариантах — MAUI Studio (бесплатно) и MAUI Studio Pro (2038 USD).

Используя ресурсы и функциональность MAUI Studio доступно поделиться со своими коллегами в сети файлами LabNotebook, сохраненными из цифрового осциллографа (отсчеты, графики и другие данные).

Возможности  MAUI Studio:

• Измерение параметров захваченных сигналов
• Импортирование формы сигналов в нескольких форматах
• Запись/ вызов осциллограмм, профилей настроек /setups, функции LabNotebook
• Эмуляция базовых типов сигналов с возможностью генерации сигналов произвольной формы.

Расширенный программный пакет MAUI Studio Pro обеспечивает повышение производительности и возможность взаимодействия нескольких инженеров-разработчиков, позволяя коллективу проекта удаленно подключаться к нескольким осциллографам Teledyne LeCroy в сети. Такие ресурсы удаленного доступа позволяют использовать эффект репликации, как удобного инструментария копирования данных из одного прибора на ПК конкретного пользователя или на компьютеры других участников, и наоборот.

Опциональный пакет обеспечивает формирование рабочего измерительного пространства в виде сети из нескольких осциллографов TD LeCroy.

По сравнению с ресурсами бесплатной версии MAUI Studio расширенный пакет MAUI Studio Pro дополнительно обеспечивает установку и перенос из осциллографа опциональных пакетов программного обеспечения (ПО), возможность удаленного управления прибором, а также продвинутые функции эмуляции и моделирования сигналов произвольной формы (см. табл.1).

Возможности MAUI Studio Pro:

• Удаленное управление осциллографом Teledyne LeCroy 
• Импортирование программных опций из осциллографа Teledyne LeCroy 
• Эмуляция сложных сигналов с добавлением заданного джиттера и шума  
• Развернутые инструменты измерений и функций математики
• Возможность пробного тестирования (активация MAUI Studio Pro на 30 дней — бесплатно)

Пакет MAUI Studio Pro доступен к установке и применению в осциллографах с пользовательским интерфейсом MAUI и прошивкой версии FW 9.5.1.2. или выше, которая будет размещена на веб-сайте Teledyne LeCroy в ближайшее время. Оба пакета — MAUI Studio и MAUI Studio Pro можно получить загрузкой файла после регистрации по адресу teledynelecroy.com/mauistudio.

Бесплатная версия MAUI Studio доступна и требует от пользователя ежегодной регистрации.

Сравнение осциллографов Tektronix серии 3 и Keysight 3000T серии X

На сегодняшний день на рынке представлено так много высококачественных осциллографов, что сложно определить, какой из них действительно подходит вам для тестирования. Необходимо учитывать ряд важных характеристик, ввиду их существенного влияния на процесс отладки. Отсюда возникает закономерный вопрос — какой осциллограф выбрать?

При выборе осциллографа следует уделить особое внимание следующим трем вопросам:

1. Можно ли быстро и легко фиксировать случайные или редкие аномалии сигнала?
2. Можно ли фиксировать изменения сигнала с максимально возможной точностью?
3. Являются ли имеющиеся аналитические возможности достаточными для полной характеристики моего устройства?

Если на каждый из представленных вопросов невозможно сразу же ответить «да», детально изучите характеристики устройства, чтобы гарантировать соответствие осциллографа вашим требованиям к тестированию. Убедитесь, что инструмент обеспечивает быстрое получение результатов – с целью повышения эффективности и точности при отладке.

Рисунок 1. Осциллографы Keysight InfiniiVision 3000T серии X.

Новые осциллографы Tektronix серии 3 и популярные осциллографы Keysight InfiniiVision 3000T серии X имеют ряд ключевых отличий, которые позволяют получить однозначный ответ на вопросы выше.

Осциллографы серии 3 и 3000T серии X имеют полосу пропускания от 100 МГц до 1 ГГц и оснащены 8-битным АЦП. Оба предлагают 2 или 4 аналоговых канала с возможностью добавления 16 цифровых каналов для анализа цифровых данных.

Однако, в отличие от Tektronix серии 3, осциллографы InfiniiVision 3000T серии X обеспечивают лучшую в отрасли скорость обновления сигналов, позволяя фиксировать невидимые помехи и аномалии, что является невозможным на других осциллографах. В сочетании с обширным набором программных опций, аналитических возможностей и пробников, приборы 3000T серии X позволяют вам выполнять измерения, на которые можно положиться.

Давайте внимательнее рассмотрим технические характеристики и функции указанных моделей осциллографов, чтобы убедиться в верности нашего вывода и в том, что однозначным ответом на все три ключевых вопроса является «Да!».

1. Можно ли быстро и легко фиксировать случайные или редкие аномалии сигнала?

Улавливание ошибок и помех – самое главное при отладке. Вам необходимо видеть все ошибки в сигнале, чтобы ваш клиент не обнаружил ни единого сбоя. Осциллографы 3000T серии X позволяют добиться этого благодаря двум характеристикам, которых не может предложить ни один другой осциллограф: самая высокая в отрасли скорость обновления сигнала и самая удобная в использовании система запуска.

Частота обновления сигнала

Когда я заявляю о самой высокой в мире частоте обновления сигналов, я говорю это вполне серьезно. Лучшая в отрасли скорость обновления — 1 000 000 сигналов в секунду – у осциллографов 3000T серии X значительно превышает скорость обновления сигнала у Tektronix серии 3.

В режиме FastAcq у серии 3 этот показатель может достигать до 280 000 сигналов в секунду, однако следует помнить, что режим FastAcq ограничивает другие важные возможности осциллографа. В нормальном режиме захвата осциллограф серии 3 может обеспечивать скорость обновления около 50000 сигналов в секунду. Это в 20 раз медленнее, чем InfiniiVision 3000T серии X.

Так почему же этот показатель так важен для нас?

Более высокая скорость обновления сигнала повышает вероятность обнаружения осциллографом трудноуловимых событий. Чтобы понять суть процесса, необходимо сначала получить представление о такой характеристике осциллографа, как «время задержки».

Рисунок 2. Иллюстрация «мертвого времени» осциллографа и пропущенных глитчей.

Каждый осциллограф имеет характеристику, называемую «временем задержки», или «слепым временем». Оно определяется как время между двумя последовательными захватами данных осциллографом. Другими словами, это время, которое требуется осциллографу для обработки ранее полученного сигнала. В течение такого времени задержки осциллограф полностью пропускает любую активность сигнала, как показано на Рисунке 2. А значит, вам нужно, чтобы это время было как можно короче.

Характеристика скорости обновления сигнала указывает количество захватов осциллографом данных в секунду. Чем выше скорость обновления сигнала, тем больше захватов в секунду и тем меньше время задержки.

Чем меньше время задержки, тем больше у вас шансов зафиксировать трудноуловимые события. Тот факт, что осциллографы Keysight 3000T серии X в 20 раз быстрее осциллографов Tektronix означает, что ваши шансы на захват аномалий в 20 раз выше.

На рисунках 3 и 4 продемонстрирована разница между медленной скоростью обновления сигнала, 50000 сигналов в секунду, и высокой скоростью обновления InfiniiVision 3000T серии X — 1 000 000 сигналов в секунду. Очень редкая импульсная помеха, показанная на рисунке 4, при более низкой скорости обновления, показанной на рисунке 3, в принципе не может быть захвачена. Низкая скорость обновления может привести к весьма обманчивым результатам. Они заставляют вас считать, что в вашем сигнале нет ошибок, — но на самом деле это может быть не так.

Рисунок 3. При скорости обновления сигнала 50000 сигналов в секунду помехи не были захвачены.

Рисунок 4. Анализ того же сигнала с частотой обновления 1 000 000 сигналов в секунду показывает наличие редко встречающихся помех, требующих дальнейшего анализа.

В дополнение к захвату помех, более высокая скорость обновления сигнала означает, что ваш осциллограф более чувствителен и отображает мельчайшие, едва уловимые детали сигнала, которые иначе не увидеть. Эти детали могут указывать на наличие помех и дрожания, которые могут потребовать дальнейшего анализа.

И мы затронули лишь малую часть того, что нужно знать о скорости обновления сигнала. Узнать больше о ее значимости для вашего тестирования и о том, каким образом вы можете самостоятельно ее измерить, можно из брошюры Can Your Oscilloscope Capture Elusive Events? (Может ли осциллограф захватывать трудноуловимые события) Будьте уверены в том, что сможете увидеть редкие аномалии, которые могут скрываться в сигнале.

Выбор по зонам

При условии скорости обновления сигнала, достаточно высокой для захвата редких событий, следующим шагом будет их изоляция. Изоляция такого редкого события часто может быть проблематичной ввиду сложной последовательности процесса и сопутствующих вычислений или работы наугад. С InfiniiVision 3000T серии X вы можете изолировать события, просто очертив пальцем на емкостном сенсорном дисплее прямоугольник (зону) в районе аномалии. Таким образом, единственное, что вам нужно сделать, — определить, должен ли сигнал пересекать эту зону. И именно так осуществляется оповещение о редком или сложном событии.

Обратите внимание, что вы также можете использовать возможность выбора по зонам для изоляции частей последовательной шины. Например, если вы видите множество ошибок шины CAN, вы можете легко изолировать одну ошибку, начертив вокруг нее прямоугольник.

Рисунок 5. Выбор зоны позволяет изолировать сигнал, который либо пересекает, либо не пересекает прямоугольник, нарисованный вами на экране.

Рисунок 6. Эта сложная помеха была мгновенно изолирована с помощью выбора зоны.

Из-за более низкой скорости обновления сигнала у Tek серии 3, вероятно, вы просто не увидите помехи, требующие изоляции. Но даже если вам повезло увидеть редкие события, изолировать их на Tek серии 3 можно только с помощью сложных и многоэтапных действий. Самые сложные действия требуют определенных знаний о тестируемом сигнале, его форме, параметрических свойствах и способах правильной настройки осциллографа для его захвата. В большинстве случаев это очень трудно либо почти невозможно.

Опция выбора зоны у Keysight разрабатывалась как система типа «выбрать и активизировать», чтобы быстро изолировать сложные сигналы в пределах вашей схемы. Осциллографы Tektronix серии 3 не позволяют осуществлять выбор по зонам.

Узнать больше о выборе по зонам и других приемах работы с пользовательским интерфейсом InfiniiVision в ролике Scopes University 5 Tips That Will Save You Time in Your Setup. (5 советов, которые сэкономят вам время при настройке)

2. Можно ли зафиксировать события с максимально возможной точностью?

Сегментированная память

При захвате импульсов или пакетов данных (например, последовательные шины), во многих случаях вам придется иметь дело с захватом нескольких сотен экземпляров таких пакетов. На большинстве осциллографов, включая Tektronix серии 3, единственным способом сделать это является сжатие сигнала (увеличение временной базы). Однако при этом одновременно снижается частота дискретизации. Настолько, что получаемые от каждого пакета захваты искажаются и оказываются непригодными для анализа.

Рисунок 7. Использование низкой частоты дискретизации (внизу) вызывает значительные искажения. Использование максимальной частоты дискретизации (вверху) обеспечивает точность измерений.

Возможности стандартной сегментированной памяти на осциллографах 3000T серии X позволяют вам захватывать длительные промежутки времени и использовать максимально возможную частоту дискретизации. Это гарантирует вам корректное представление сигнала и получение высокоточных измерений.

Узнать больше о частоте дискретизации можно в 2-минутном обучающем видео Oscilloscope Bandwidth and Sample Rate Tutorial (Инструкция: полоса пропускания и частота дискретизации осциллографа).

Рисунок 8. Возможности сегментированной памяти Keysight позволяют осуществлять захват с максимально высокой частотой дискретизации и детализацией данных для каждого пакета.

На рисунке 8 показана детализация сигнала в каждом пакете ошибок, обеспечиваемая высокой частотой дискретизации. При использовании сегментированной памяти для декодирования последовательной шины в вашем распоряжении также имеется дисплей с возможностью пролистывания, содержащий подробную информацию о декодировании и временную метку каждого отдельного пакета. Вы можете просто щелкнуть по любой строке, чтобы проанализировать пакеты и выполнить для них измерения. Осциллографы Tektronix серии 3 не поддерживают захват с помощью сегментированной памяти.

Узнать больше о сегментированной памяти осциллографа и о том, как ее настроить, можно в видео What is Oscilloscope Segmented Memory? (Что такое сегментированная память осциллографа?)

3. Являются ли имеющиеся аналитические возможности достаточными для полной характеристики моего устройства?

Функции характеристики вашего устройства всегда выходят за рамки основных возможностей измерения. Для Keysight 3000T серии X имеется целый ряд аналитических приложений, отсутствующих у Tektronix серии 3. Эти приложения позволяют легко и просто тестировать различные части вашего устройства.

Тестирование по маске

Тестирование по маске чрезвычайно полезно при валидационных испытаниях, как в сфере НИОКР, так и в производстве. Функция тестирования по маске позволяет осуществить автоматическое создание маски в области сигнала. Если в сигнале есть ошибки, произойдет нарушение маски и выделение ошибки красным цветом, наряду со статистикой соответствует / не соответствует, как можно видеть на Рисунке 9. Это наиболее эффективный способ выполнить тест соответствия / несоответствия и определить, сохраняются ли ошибки в сигнале в течение длительного периода времени.

Рисунок 9. Тестирование по маске позволяет легко фиксировать ошибки в течение длительного времени.

Кроме того, тестирование по маске у InfiniiVision является аппаратным и может проводиться со скоростью 280 000 сигналов в секунду, что делает его в десятки раз быстрее программного тестирования по маске, предусмотренного на осциллографах других поставщиков. При этом, осциллографы Tektronix серии 3 не поддерживают тестирование сигналов по маске.

Вы можете либо создать маску времени нарастания сигнала, используя функцию «автоматическая маска», либо загрузить пользовательские маски более сложного известного сигнала. Keysight предлагает бесплатные шаблоны масок для многих распространенных последовательных шин, таких как CAN и ARINC429.

Аппаратное декодирование последовательных шин

Приборы серии InfiniiVision Keysight — единственные осциллографы, использующие декодирование последовательных шин на базе аппаратного обеспечения. Все остальные производители осциллографов используют для декодирования последовательных пакетов / кадров данных методы программной постобработки. Такие программные технологии существенно снижают частоту обновления сигналов и декодирования – иногда вплоть до нескольких обновлений в секунду. Ситуация становится еще хуже, если вам нужно анализировать несколько последовательных шин одновременно.

Помните: высокая скорость обновления сигнала увеличивает вероятность захвата редких последовательных передач данных.

Рисунок 10. Благодаря высокой скорости обновления сигнала 3000T серии X фиксируется ошибка на шине USB.

На рисунке 10 показан пример захвата случайной и редкой ошибки USB осциллографом Keysight InfiniiVision серии X. Верхняя половина дисплея осциллографа показывает декодированные данные в формате пролистывания вместе с коррелированной по времени кривой декодирования, показанной под осциллограммой. Возможность пролистывания поддерживается всеми опциями декодирования последовательных шин.

В дополнение к аппаратному декодированию, Keysight 3000T серии X предлагает дополнительный анализ для шин в режиме автоколебаний с использованием:

• файлов декодирования символов для некоторых протоколов для облегчения работы со всеми пакетами;
• глазковой диаграммы тестов по маске для характеристики редких ошибок.

Для получения дополнительной информации загрузите пояснения к приложению CAN Eye-diagram Mask Testing. (Глазковая диаграмма тестирования по маске для шины CAN)

Анализ частотных характеристик

Если вы работаете с усилителем, фильтром или источником питания любого типа, вам нужно проанализировать, как ваше устройство будет реагировать на различные входные частоты. В целом ряде случаях обнаруживается, что определенная входная частота приводит к неисправности устройства. Уникальные возможности анализа частотных характеристик (FRA) Keysight позволяют проанализировать функционирование устройства в виде диаграммы Боде. Это позволяет вам видеть усиление и фазу входного сигнала по сравнению с выходным сигналом.

Рисунок 11. Во время работы приложения FRA вы можете просматривать развертку генератора сигналов (желтый) и выходной сигнал (зеленый).

Приложение FRA использует встроенный генератор сигналов осциллографов для выполнения развертки частоты на входе вашего устройства. Диапазон развертки и число точек на декаду определяются пользователем. Когда вы проверяете вход и выход вашего устройства и запускаете развертку, осциллограф измеряет и рассчитывает усиление и фазу в каждой точке тестирования частоты и отображает результаты в форме графика Боде, как показано на рисунке 12.

Рисунок 12. Результирующая диаграмма Боде с отображением данных об усилении и фазе в зависимости от частоты.

Получив диапазон развертки частоты вдоль оси X и данные об усилении и фазе вдоль оси Y, вы можете определить наличие ошибок в работе устройства при любом из значений входной частоты. Если в какой-либо точке диаграмма Боде выглядит неправильно, вам может понадобиться дальнейший анализ на этой конкретной входной частоте для определения причины отклонения. Обратите внимание, что Tektronix серии 3 не поддерживает анализ частотных характеристик.

Чтобы узнать больше о значении анализа частотных характеристик и его правильной настройке, посмотрите видеоролик How to Perform Frequency Response Analysis on an Oscilloscope. (Как выполнить анализ частотной характеристики на осциллографе)

Пакеты приложений

Keysight 3000T серии X обладает гораздо более доступными средствами дополнительного программного декодирования и расширенного анализа. Например, встроенная опция Tektronix включает только анализ и декодирование I2C и SPI. Встроенный программный пакет InfiniiVision от Keysight включает анализ и декодирование I2C, SPI, UART, I2S и USB-PD, а также тестирование по маске и приложение FRA. Программные опции Tektronix и Keysight доступны примерно по одинаковой цене, однако программный пакет InfiniiVision предоставляет больше возможностей для получения полной характеристики вашего проектного решения.

Посмотрите, какие протоколы и параметры анализа включены в каждый программный пакет 3000T серии X.

Сравнение бюджетных осциллографов Keysight и Tektronix

Как вы можете видеть, Keysight 3000T серии X имеет целый ряд преимуществ по сравнению с новым Tektronix серии 3. Но зачем же вам верить мне на слово? Сравните Tektronix серии 3 и Keysight 3000T серии X самостоятельно. Ознакомьтесь с основными характеристиками осциллографов, приведенными в таблице ниже. Эти данные взяты из актуальных версий спецификаций по состоянию на 11 июня 2019.

Эти данные взяты из спецификации MDO Tektronix серии 3 (48W61535-1) в версии от 6 июня 2019 года и спецификации Keysight 3000T серии X (5992-0140EN) в версии от 7 августа 2018.

Глядя на данные, легко понять, что осциллографы Keysight InfiniiVision 3000T серии X позволяют с уверенностью сказать:

• Да, я могу быстро и легко фиксировать случайные или редкие аномалии сигнала благодаря самой высокой в отрасли скорости обновления сигналов и простому запуску по зонам.
• Да, я могу фиксировать события с высочайшей точностью благодаря возможностям сегментированной памяти.
• Да, имеющихся аналитических возможностей (таких как тестирование по маске, анализ частотных характеристик, аппаратное декодирование последовательных шин и пакеты приложений) достаточно, чтобы обеспечить всеобъемлющую характеристику моего устройства.

При анализе осциллографов вам следует в комплексе рассматривать систему и возможности, которые могут помочь вам ускорить тестирование. 3000T серии X — превосходное решение для общей отладки и производственного тестирования электронного оборудования. Делайте измерения, на которые вы можете полагаться, создавая проектные решения, которые изменят будущее.

Осциллограф до 96 кГц из компьютера. | Технические советы и не только

Программа Visual Analyser является, на мой взгляд, самым лучшим виртуальным осциллографом для компьютера. Имеет множество функций и настроек, поэтому в некоторых источниках называется виртуальным измерительным комплексом.

К сожалению, интерфейс англоязычный, но есть инструкция на русском языке в трёх частях.

На основе этого осциллографа я разработал способ определения коэффициента пульсации освещённости методом сравнения. Также он подходит для определения частоты вращения и выявления светодиодных ламп с импульсным драйвером.

Виртуальный осциллограф использует звуковую карту компьютера, сигнал берётся с микрофонного и линейного входов, а также из стерео микшера.

Многие люди считают, что звуковая карта компьютера может работать только с обычным звуком, немного заходя в ультразвук до 22 кГц. На самом деле это не так. Достаточно изменить две настройки и диапазон расширится до 96000 Гц! В ноутбуках максимальная частота может быть ниже. Скрин первой настройки:

Осциллограмма и частотный спектр светодиодной лампы с импульсным драйвером.

«Settings», в поле Frequency sampling (Hz) ввести с клавиатуры не менее 201000, «OK». Это расширит анализатор спектра до 96к. Если ввести или выбрать меньшее значение, то будет отображаться меньшая частота, например, 96000 даст 48000 Гц. Расширение произойдёт после включения программы кнопкой On, если не была включена ранее. Ещё можно рядом с FFT size (samples) выбрать 16384 для лучшего отображения.

Вторая настройка в «Панели управления звуком» Windows, «Запись»:

Настройки микрофона.

Туда можно зайти не только через Windows, но и через программу, нажав «Input Gain» или «Output Gain», если не сработает Input.
Панель управления звуком > Запись > Микрофон > Свойства > Дополнительно > Выбрать частоту дискретизации 192000 Гц. Максимальное значение для выбора показывает предел возможностей конкретной аудиокарты. Например, 192000 Гц означает, что на осциллографе можно будет работать с частотами до 96000 Гц.

И несколько примеров работы с такими настройками.

Инфракрасный пульт дистанционного управления. Для ввода сигнала в компьютер использовался фотодиод.

График и частоты ПДУ магнитолы.

Светодиодный фонарик с преобразователем на двух транзисторах.

Частота в свете фонарика, работающего от одного аккумулятора 1,2 В.

Мерцание светодиода в оптической мышке.

Так пульсирует красный светодиод в мышке.

Использовалась обычная звуковая карта, встроенная в материнскую плату. В статье скриншоты портативной версии программы Visual Analyser 2019 BETA 64 bit. Другие версии можно скачать с официального сайта.

Спасибо за то, что дочитали мою статью! Я старался для Вас, отблагодарите подпиской!

Если информация понравилась, ставьте лайк и поделитесь в соцсетях. Также буду рад комментариям!

7 лучшее программное обеспечение для осциллографов для Windows

Эксперт по поиску и устранению неисправностей

Размещено: январь 2018

• Осциллографы — это электронные измерительные приборы, которые позволяют вам наблюдать постоянно изменяющиеся напряжения сигналов, обычно в виде двухмерного графика одного или нескольких сигналов в зависимости от времени.
• Поскольку получить качественный цифровой осциллограф довольно сложно из-за высокой стоимости, вы можете положиться на программное обеспечение осциллографа. Эта технология прошла долгий путь с программным обеспечением, способным анализировать другие сигналы от цепей или устройств.
• Более интересное программное обеспечение для работы с аудио вы можете найти на нашем сайте.
• Если вам нужна дополнительная информация о звуковых картах, наш специальный раздел всегда готов помочь.

1. Загрузите Restoro PC Repair Tool , который поставляется с запатентованными технологиями (патент доступен здесь).
2. Нажмите Начать сканирование , чтобы найти проблемы Windows, которые могут вызывать проблемы с ПК.
3. Нажмите Восстановить все , чтобы исправить проблемы, влияющие на безопасность и производительность вашего компьютера.

• Restoro загрузили 0 читателей в этом месяце.

— это электронный измерительный прибор, позволяющий наблюдать постоянно изменяющиеся напряжения сигналов, обычно в виде двухмерного графика одного или нескольких сигналов в зависимости от времени. Другие сигналы, которые можно преобразовать в напряжение и отобразить.

Между тем, осциллограф идеален для проектирования, диагностики, обучения и работы с электроникой. Более того, получить качественный цифровой осциллограф сложно из-за высокой стоимости, и даже профессионалы часто ограничены в доступе к оборудованию в специально отведенные для этого инженерные помещения.

прошло долгий путь с этим программным обеспечением, способным анализировать другие сигналы от цепей или устройств. Большая часть доступного программного обеспечения осциллографа представляет собой анализатор спектра, который считывает входные сигналы и предоставляет режим просмотра БПФ, в котором пользователи могут считывать частоту, пик-фактор, пиковое напряжение и другие периметры.

Частотный анализатор

Программное обеспечение также можно использовать для анализа аудиофайлов в формате WAV или BMP.

Характеристики:

• Частотный анализатор предоставляет пользователям гибкую конфигурацию для изменения параметров и масштабов формы сигнала. Пользователи могут выбрать 8 или 16 бит на выборку, скорость БПФ, количество точек на преобразование и частоту дискретизации.
• Процесс анализа с помощью частотного анализатора начинается с того, что микрофон преобразует звук в напряжение, звуковая карта ПК затем действует как цифровой вольтметр, который измеряет звуковой сигнал до 43000.Параметр количества измерений в секунду можно установить и контролировать с помощью раскрывающегося поля со списком.
• Скорость быстрого преобразования Фурье можно контролировать, поскольку пользователи могут выбирать количество выборок, которые входят в одно преобразование, с помощью поля со списком «Точки на преобразование».

Ищете лучший микрофон? Это руководство обязательно поможет вам его найти!

Это программное обеспечение осциллографа, которое позволяет пользователям анализировать входной сигнал.

Этот входной сигнал принимается через аудиоразъем 3,5 мм ПК и преобразуется в графическое представление спектра сигнала, измерения частоты, построения диаграмм Лиссажу и спектра БПФ.

Winscope имеет простой интерфейс: пользователи могут начать анализ сигнала, нажав кнопку воспроизведения на интерфейсе Winscope. Откроется страница для просмотра спектров сигнала.

Пользовательский интерфейс этого программного обеспечения осциллографа также предоставляет различные возможности для анализа входного сигнала.

Характеристики:

• Режим БПФ: дает пользователям доступ к преобразованию входного сигнала для отображения амплитудно-временного спектра в амплитудном и частотном спектрах.
• Анализатор спектра: Winscope имеет хорошо оптимизированный спектрометр, совместимый с командами измерения и сохранения. Пользователи могут активировать спектрометр, нажав кнопку БПФ, чтобы отобразить каналы, такие как канал Y1, и, при необходимости, фазовую кривую как канал Y2. Пользователи также могут отображать только амплитудный спектр, используя режим YT Single Trace, или отображать как амплитудные, так и фазовые кривые, используя YT Dual Trace.
• Режимы трассировки. Winscope поддерживает три режима трассировки, которые представляют собой три режима трассировки спектра: YT Single Trace, YT Dual Trace и XY Mode.

⇒ Скачайте здесь

Capture звучит как настоящий техник с этими замечательными инструментами!

Это программное обеспечение осциллографа получает данные от звуковых карт с частотой 44,1 кГц и разрешением 16 бит. Осциллограф звуковой карты имеет множество функций, в частности, генератор сигналов и другие инструменты.

Пользователи также могут изменять параметры графика спектров для тщательного просмотра и анализа спектров сигналов в реальном времени. Амплитуда канала для обоих каналов может быть установлена ​​отдельно или оба канала могут быть синхронизированы для общей амплитуды канала.

Характеристики:

• Пользователь может настроить режимы триггера на отключение, автоматический, нормальный и однократный сигналы двух каналов, которые могут быть увеличены или уменьшены
• Новый пользовательский интерфейс с курсорами для измерения амплитуды, частоты и времени в главном окне
• Сохраненные карты можно выбрать на вкладке настроек для системы с несколькими звуковыми картами.
• Источник сигналов для осциллографа может быть внутренним по отношению к компьютеру или от внешних источников, таких как микрофон

⇒ Скачайте здесь

Запустите сканирование системы для обнаружения потенциальных ошибок

Нажмите Начать сканирование , чтобы найти проблемы с Windows.

Нажмите Восстановить все , чтобы исправить проблемы с запатентованными технологиями.

Запустите сканирование ПК с помощью Restoro Repair Tool, чтобы найти ошибки, вызывающие проблемы с безопасностью и замедляющие работу.После завершения сканирования в процессе восстановления поврежденные файлы заменяются новыми файлами и компонентами Windows.

Это простое программное обеспечение осциллографа, которое в основном показывает XY-спектры сигнала. Пользователи могут вводить сигнал через аудиоразъем 3,5 мм или через микрофон ПК. Это программное обеспечение также можно использовать для просмотра формы волны аудиофайла. Он очень совместим со многими форматами аудиофайлов.

Основным недостатком этого программного обеспечения для пользователей является невозможность анализа сигнала, но программное обеспечение предоставляет несколько полезных опций, с помощью которых пользователи могут изменять определенные параметры, такие как толщина штриха, оттенок (цвет), интенсивность и масштаб формы волны.

Характеристики:

• Новый улучшенный 3D-интерфейс (параллельный и анаглифический) при воспроизведении 4-канальных файлов
• Новый стереомикрофонный вход
• Программное обеспечение поддерживает как Windows, так и Mac OS X (32 бит)
• Последовательность изображений теперь можно экспортировать после получения
• Поддерживает новый формат аудиофайлов и существующие, такие как fav и mp3

⇒ Скачайте здесь

Это программное обеспечение осциллографа, отображающее в реальном времени спектр входных сигналов.Спектр в реальном времени определяет входной сигнал от аудиоразъема 3,5 мм на ПК пользователя.

Он также дает пользователям доступ к отображению формы волны в реальном времени и формы волны БПФ входных сигналов. Пользователи также имеют гибкий контроль над такими параметрами, как динамический диапазон частоты графика и частота кадров,

Характеристики:

• Пользователи могут просматривать формы сигналов слева или справа и от обоих каналов
• Выбор различных графиков, таких как сглаженный спектр, набор фильтров или набор звуковых фильтров, спектр

⇒ Скачать здесь

Это популярное программное обеспечение для осциллографов премиум-класса.Это программное обеспечение осциллографа имеет множество функций и инструментов, помогающих с анализатором спектра сигналов. Пользователи откроют для себя обширные инструменты для просмотра данных о сигналах. Пользователи также будут знать значения различных параметров, измерять частоту, применять фильтры.

Уникальный интерфейс программного обеспечения предоставляет пользователям два спектра сигнала, один из которых отображает обычные спектры сигнала, а другой — спектры БПФ.

Пользователи могут настраивать коэффициент масштабирования, значение ms / d, положение графиков X и Y и т. Д.Определенные значения, такие как: частота, среднее значение, пик-фактор, пиковое напряжение и ZRLC. Появились новые возможности захвата спектров.

Пользователи могут применять различные фильтры к входному сигналу, затем измерять значения и просматривать спектры. Пользователи могут устанавливать различные фильтры для каналов A и B. Программное обеспечение поставляется с предварительно загруженными фильтрами нижних частот FIR, верхними частотами FIR, полосами FIR, отклонением полосы FIR, и IIR Notch. Пользователи также могут применять к нему собственные фильтры FIR.

Характеристики:

• Предлагает анализатор спектра с дисплеем амплитуды и фазы
• Пользователи могут использовать фильтры
• Значения вычисляются в реальном времени

⇒ Скачайте здесь

Это программное обеспечение основано на успехе первого модуля Discovery с новыми функциями и высокой производительностью.

Analog Discovery 2 содержит 2-канальный 14-битный осциллограф с частотой дискретизации 100 Мвыб / с, полосой пропускания более 30 МГц, диапазоном напряжения ± 25 В и максимальным размером буфера 8192 отсчетов.

Характеристики:

• Analog Discovery 2 — это осциллограф с достойными характеристиками с такими функциями, как встроенный 2-канальный 14-битный генератор сигналов произвольной формы, логический анализатор, генератор шаблонов, вольтметр, программируемый источник питания, анализатор цепей, анализатор спектра.Он способен обрабатывать большинство проектов.

При умеренной стоимости в 300 долларов Analog Discovery 2 дает хорошее соотношение цены и качества, Analog Discovery 2 поставляется с бесплатным программным обеспечением, в отличие от других USB-осциллографов.

⇒ Получить аналоговое открытие 2

В заключение, этот пост выделил лучшее программное обеспечение осциллографа для ПК с Windows. Кроме того, приведенный выше список программного обеспечения осциллографа имеет большое значение и является лучшим из доступных с качественными характеристиками их функций.

1. Загрузите этот PC Repair Tool с оценкой «Отлично» на TrustPilot.com (загрузка начинается с этой страницы).
2. Нажмите Начать сканирование , чтобы найти проблемы Windows, которые могут вызывать проблемы с ПК.
3. Щелкните Repair All , чтобы исправить проблемы с запатентованными технологиями (эксклюзивная скидка для наших читателей).

Restoro загрузили 0 читателей в этом месяце.

Часто задаваемые вопросы

Спасибо!

Начать разговор

Программное обеспечение для осциллографов высшего класса для осциллографов ПК

Расширенный дисплей

PicoScope выделяет почти всю область отображения для формы сигнала, так что вы можете видеть максимальный объем данных за один раз.Область обзора намного больше и с более высоким разрешением, чем у традиционного настольного прицела.

С такой большой областью отображения вы также можете создать настраиваемый разделенный экран и одновременно просматривать несколько каналов или разные представления одного и того же сигнала. Как показывает пример, программа может даже отображать несколько кривых осциллографа и анализатора спектра одновременно. Каждая форма сигнала работает с индивидуальными настройками масштабирования, панорамирования и фильтрации для максимальной гибкости.

Программным обеспечением PicoScope можно управлять с помощью мыши, сенсорного экрана или сочетаний клавиш.

Цифровой режим послесвечения

Режим постоянства накладывает несколько форм сигналов на одно изображение, при этом более частые данные или более новые формы сигналов выделяются более глубокой насыщенностью или более яркими цветами. Используйте этот режим для просмотра сложных или изменяющихся сигналов, и вы сможете видеть глитчи, даже если последующие формы сигналов отображаются сверху.

Математические каналы и фильтры

На многих осциллографах математика формы сигнала означает просто простые вычисления, такие как A + B.С PicoScope это означает гораздо больше.

С помощью PicoScope 6 вы можете выбрать простые функции, такие как сложение и инверсия, или открыть редактор уравнений для создания сложных функций, включающих фильтры (нижних частот, верхних частот, полосовые и полосовые фильтры), тригонометрию, экспоненты, логарифмы, статистику, интегралы и производные.

Waveform Math также позволяет отображать сигналы в реальном времени вместе с историческими пиковыми, усредненными или отфильтрованными сигналами.

Вы также можете использовать математические каналы для выявления новых деталей в сложных сигналах.Например, вы можете построить график изменения рабочего цикла или частоты сигнала с течением времени.

Специальные зонды

Определения для стандартных осциллографических пробников и токовых клещей, поставляемых Pico, включены в программное обеспечение.

Функция настраиваемых пробников позволяет корректировать усиление, затухание, смещения и нелинейности пробников, датчиков или преобразователей, которые вы подключаете к осциллографу.Например, он может масштабировать выходной сигнал токового пробника, чтобы он правильно отображал амперы. Он также может преобразовывать выходной сигнал нелинейного датчика температуры с помощью функции поиска в таблице.

Вы можете сохранить созданные пользователем зонды для дальнейшего использования.

Тревоги

Вы можете запрограммировать PicoScope на выполнение действий при обнаружении таких событий, как сбои пределов маски, триггеры и заполнение буферов.

PicoScope включают сохранение файла, воспроизведение звука, выполнение программы или запуск генератора сигналов произвольной формы.

в сочетании с тестированием пределов маски помогает создать мощный и экономящий время инструмент мониторинга формы сигнала. Захватите заведомо исправный сигнал, сгенерируйте вокруг него маску, а затем используйте сигналы тревоги для автоматического сохранения любой формы сигнала (с отметкой времени), которая не соответствует вашим требованиям.

Мощные инструменты

Ваш PicoScope снабжен множеством мощных инструментов, которые помогут вам регистрировать и анализировать формы сигналов.Хотя эти инструменты можно использовать сами по себе, реальная сила PicoScope заключается в том, как они были разработаны для совместной работы.

Например, режим быстрого запуска позволяет собрать 10 000 сигналов за несколько миллисекунд с минимальным мертвым временем между ними. Ручной поиск этих сигналов потребует много времени, поэтому просто выберите форму сигнала, которая вам нравится, и позвольте инструментам маски сканировать вас. Когда это будет сделано, измерения покажут вам, сколько из них вышло из строя, а навигатор буфера позволяет скрыть хорошие сигналы и просто отобразить проблемные.Это видео показывает, как это сделать.

Возможно, вместо этого вы хотите изобразить изменение рабочего цикла в виде графика? Как насчет вывода формы сигнала из AWG, а также автоматического сохранения формы сигнала на диск при выполнении условия запуска? Возможности PicoScope практически безграничны.

BitScope DSO | Лучшее программное приложение для BitScope.

Измеряйте то, что аналоговый осциллограф не видит!

BitScope DSO — это гораздо больше, чем просто программное обеспечение осциллографа для вашего ПК.

Он предоставляет полный набор инструментов для тестирования в одном удобном программном пакете. Интегрированные функции включают:

• Цифровой запоминающий осциллограф
Осциллограф смешанных сигналов
• Анализатор спектра
• Логический анализатор
• Регистратор данных
• Сеть

DSO в полной мере использует мощные возможности BitScope для захвата сигналов смешанного режима и логических данных, а в поддерживающих их моделях BitScope DSO добавляет сетевой доступ к генерации сигналов произвольной формы (AWG) для удаленного измерения и сбора данных, а также автономное воспроизведение захваченных сигналов и мультископирование. управление, доступ ко всему из одного программного приложения ПК.

DSO — это программное обеспечение для ПК, но оно работает как тестовый инструмент, а не как текстовый процессор.

окружают большой дисплей в едином окне, обеспечивая мгновенный доступ ко всем параметрам. Нет необходимости перемещать перекрывающиеся окна или рыться во вложенных меню, чтобы найти нужную функцию.

Большинство параметров можно изменить простым нажатием кнопки или самого дисплея параметров. Иногда вы можете выбрать одно из нескольких значений или выбрать один из нескольких вариантов.Щелчок правой кнопкой мыши по некоторым кнопкам и параметрам вызывает контекстные меню для быстрого выбора.

Например, частота кадров отображения на кнопке REPEAT. DSO динамически перерисовывает свой дисплей, используя изображения с высоким разрешением захваченных сигналов, логики и спектров непосредственно из буферов данных BitScope, и все это в режиме реального времени. Будь то глубокая однократная съемка в смешанном режиме или отображение динамических аналоговых сигналов, DSO немедленно представляет доступные данные. А за счет использования передовых технологий цифровой обработки сигналов и сжатия данных можно достичь частоты кадров дисплея выше 50 Гц.

DSO максимально использует высокоскоростной механизм захвата глубокого буфера BitScope.

Мощная обработка сигнала и рендеринг осциллограмм означают, что вы видите полное изображение, без неровностей, псевдонимов или недостающих деталей.

Каждый кадр захватывается на полной скорости, вы можете буквально увидеть любой высокочастотный шум, артефакты или другие искажения, которые могут присутствовать, как и в лучших аналоговых осциллографах с высокой пропускной способностью.

А поскольку каждый кадр занимает до полного буфера захвата, вы можете увеличить масштаб, чтобы увидеть мельчайшие детали, часто без интерполяции или повторного захвата данных.Естественно, DSO также поддерживает отображение смешанных сигналов и логических данных с высоким разрешением.

В этих режимах вы можете явно установить частоту дискретизации и захватить полный буфер, что позволит вам прокручивать и просматривать глубокие захваты во всех деталях.

DSO включает встроенный анализатор спектра, позволяющий просматривать полные спектры одним нажатием кнопки!

Нет сложных настроек для настройки. Анализатор спектра автоматически адаптируется к текущей временной развертке DSO, масштабу, вольтам / делениям и размеру экрана, чтобы дать вам оптимальную разрешающую способность и / или фазовый спектр для сигналов, отображаемых в данный момент на экране.

Вы даже можете одновременно видеть на экране как формы сигналов, так и спектры, обновляя данные в реальном времени с аналоговых входов или прокручивая однократный захват, чтобы просмотреть спектр в различных точках буфера. В анализаторе используется механизм обработки ДПФ с окнами переменного размера, поэтому он отлично работает для периодических и однократных сигналов.

В зависимости от ваших настроек и вашего BitScope вы можете просматривать спектры от постоянного тока до более 100 МГц! Если вам нужно выполнить точные измерения времени, частоты, амплитуды или фазы, регулируемые курсоры работают с анализатором спектра точно так же, как со всеми другими виртуальными приборами DSO.

DSO позволяет легко переключаться из одного режима отображения в другой

Например, вы можете переключаться между осциллографом смешанного сигнала и полноэкранным логическим анализатором.

Или, возможно, вы хотите увидеть аналоговый график X-Y или отображение времени / частоты.

Последний пример автономного анализа передаточной функции с использованием BitScope.

Или, может быть, вам нужно увидеть аналоговый вид цифрового логического перехода или объяснить некоторым студентам, как выглядит преобразование импульса Дирака из реального мира (т. Е. Ненулевой ширины).

Все это и многое другое легко с BitScope и виртуальными инструментами в DSO.

BitScopes подключаются через USB, Ethernet (или RS-232 в старых моделях). DSO обрабатывает их все *. При включении DSO автоматически определяет, какая модель подключена, и настраивается соответствующим образом. Вы даже можете управлять несколькими подключенными BitScopes с одного ПК с помощью DSO. Просто скажите DSO, какие BitScopes вы хотите контролировать, и он найдет их, независимо от того, подключены ли они через USB рядом с вами или на другом конце света через Интернет.DSO использует самокорректирующийся протокол связи для проверки работы, поэтому вы никогда не пропустите ни одной детали.

Автономные осциллографы — это хорошо, но использование осциллографа на вашем ПК дает ряд существенных преимуществ. Во-первых, снимки экрана — это естественное явление (например, они повсюду на этом веб-сайте). Вы также можете запускать несколько осциллографов с одного ПК или подключать захваченные данные к сторонним программным приложениям, а встроенная сеть означает, что вы можете использовать лабораторный осциллограф из дома или виртуально посетить тестовую площадку клиента из своего офиса.

Вы можете изменить размер приложения от 1024×768 на маленьких экранах до 1920×1200 и выше на широкоформатном мониторе с высоким разрешением. DSO автоматически регулирует рендеринг своего дисплея, чтобы использовать пространство экрана; на большом экране вы увидите больше сигнала.

С настойчивостью, усреднением, спадом возможности для визуализации данных огромны.

Многие люди используют Windows, но многие студенты и специалисты в области науки, исследований, инженерии и образования также используют Mac OS X или Linux в качестве предпочтительной рабочей станции.DSO является кроссплатформенным, что означает, что он совместим со всеми ними. Функции и даты выпуска версии всегда одинаковы.

DSO совместим с Linux

Программное обеспечение виртуальных инструментов

DSO на самом деле представляет собой набор интегрированных виртуальных инструментов с общим графическим пользовательским интерфейсом, который напрямую не зависит от графики, предоставляемой Windows или Linux. Вместо этого у каждого прибора есть свои собственные обработчики данных для передачи сигналов от BitScope к его собственной обработке сигналов для отображения через общий внутренний механизм отображения сигналов и данных.

Таким образом, DSO может использовать архитектуру виртуальных машин BitScope для ускорения сбора данных, оптимизации обмена данными и обработки большей части данных в самом BitScope, и конечным результатом является интегрированное приложение, которое показывает вам именно то, что вам нужно видеть в вашей собственной знакомой Windows или Среда Linux для ПК. Обновления с новыми инструментами, когда они доступны, можно просто загрузить. Информацию об обновлениях см. В примечаниях к выпуску.

BitScope DSO работает в системах x86 под управлением Windows или Mac OSX и Linux на системах x86 и ARM, таких как Raspberry Pi.Почти все новые ПК и ноутбуки, доступные в наши дни, более чем подходят для работы с DSO. Установка не требуется (например, вы можете запустить ее со съемного носителя), но установка рекомендуется. BitScope DSO совместим с BS325, BS120, BS44x, BS30x , BS31x , BS100 , BS50 и BS10. Любой оригинальный BitScope (комплекты и BS22x), который был обновлен, также совместим.

Осциллограф

Программный осциллограф для просмотра музыки.Перетащите аудиофайл в приложение и наблюдайте за формами волны.

Загрузки

• Windows 1.0.8 (23 января 2017 г.)
• Mac OS X 1.0.8 (23 января 2017 г.)
• Linux 1.0.3-предварительная версия; выбор устройства не работает (5 марта 2016 г.)
• Источник

Как использовать

После запуска осциллографа приветственное сообщение уже загружено, нажмите ▶ ︎ play, чтобы убедиться, что ваша настройка звука работает.Если этого не произошло, откройте ⚙ настройки и отключите параметр «Использовать системные значения по умолчанию». Затем выберите аудиовыход, который хотите использовать.

Чтобы открыть файлы, вы можете щелкнуть значок папки или перетащить файл из Explorer / Finder / Nautilus / … в приложение.

Функции

• с 1.0.8 3D (бок о бок и анаглиф) при воспроизведении 4-канальных файлов
• с 1.0.7 Аудиофайлы Time Stretch
• , начиная с версии 1.0.6 Стерео микрофонный вход
• начиная с 1.0.5 Поддерживаемые платформы: Windows и Mac OS X (32-разрядная версия)
• с версии 1.0.5 Экспорт последовательности изображений
• , начиная с 1.0.1 Поддерживаются Wav, Flac, Mp3 и несколько других файлов (через ffmpeg / libavcodec)
• с 1.0.0 Внешний вид очень близок к аналоговому осциллографу

Известные проблемы

Спасибо. Спасибо!

Лицензия / Исходный код

• Вы можете найти домашнюю страницу проекта и исходный код в свободном доступе на github. Сам код выпущен под лицензией MIT.
• На основе Openframeworks, библиотеки творческого кодирования для C ++. Большая его часть лицензирована как MIT / BSD.
• Использует FFmpeg для декодирования аудиофайлов.FFmpeg под лицензией gpl / lgpl 2.1. Включенные здесь совместно используемые библиотеки были скомпилированы в соответствии с lgpl. Копию LGPL вместе с инструкциями по компиляции библиотеки для каждой платформы можно найти в папке docs / ffmpeg . это часть файлов выпуска. В качестве альтернативы (или если файлы были включены не случайно) вы можете найти онлайн-версии инструкций по компиляции и LGPL как часть проекта ofxAvCodec.

Форум / Вопросы

Это программное обеспечение использует код FFmpeg под лицензией LGPLv2.1, и его исходный код можно скачать здесь / здесь.

Превратите звуковую карту вашего компьютера в прицел

Я использую осциллограф почти 50 лет. Это мой инструмент для измерения в каждом проекте электроники, над которым я работаю, он помогает мне отлаживать и настраивать проекты оборудования и программного обеспечения.

В этой статье я покажу, как начать работу с простым в использовании прицелом, который у вас, вероятно, уже есть.Лучше всего то, что это бесплатно! Когда вы выйдете из этого простого прицела, вы сможете приобрести более мощный прицел с точно таким же пользовательским интерфейсом.

Полное раскрытие информации: я так люблю прицелы, 10 лет назад я присоединился к Teledyne LeCroy — третьему по величине производителю прицелов в мире после Tektronix и Keysight. Однако я использую Digilent Analog Discovery 2 Scope (описанный в этой статье) во всех своих хобби и на семинарах, которые я преподаю в Tinkermill — нашем хакерском пространстве в Лонгмонте, штат Колорадо.

Я думаю, что бесплатное программное обеспечение для управления осциллографом, Waveforms, является самым простым в использовании и наиболее многофункциональным программным обеспечением профессионального уровня из всех доступных опций. Использование звуковой карты в качестве аппаратного интерфейса с Waveforms дает вам бесплатный, но простой, но мощный осциллограф.

Программный интерфейс Digilent Waveforms

В июне 2018 года компания Digilent обновила свой программный инструмент управления (Waveforms), на котором работает их популярный осциллограф Analog Discovery 2 Scope. Теперь он работает с любой звуковой картой — будь то внутренняя для ПК или подключенная через порт USB.

Самый первый шаг — загрузить и установить программное обеспечение. Он будет работать на ПК, Mac или Linux. Загрузите его с https://analogdiscovery.com/download , выбрав свою операционную систему.

Запуск этого программного обеспечения на ПК превратит вашу звуковую карту в мгновенный осциллограф, способный измерять сигналы диапазона звуковых частот, дискретизированные со скоростью до 100 квыб / сек с помощью 16-битного аналого-цифрового преобразователя (АЦП) со встроенным в функциональном генераторе на основе цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) с производительностью примерно 100 кС / с — все это управляется простым в использовании интерфейсом профессионального уровня.

Бесплатная версия программного обеспечения дает вам все дополнительные функции профессионального прицела: контроль времени и напряжения; параметры триггера; спектральный анализ; Регистрация данных; автоматические измерения показателей качества; декодирование последовательных данных; и отображение ленточной диаграммы. Пример экрана осциллографа с некоторыми из этих функций показан на рис. 1 .

РИСУНОК 1. Пример измерения входящего звукового сигнала с помощью встроенного микрофона и звуковой карты моего ПК, отображаемого с помощью Waveforms.Источником сигнала был мой короткий свисток, отображаемый во временной области в виде кривой осциллографа в реальном времени и в частотной области в виде спектра в реальном времени.

Вот лишь некоторые из функций, которые вы можете выполнять с помощью этого программного интерфейса и звуковой карты:

• Измерьте напряжение с течением времени.
• Отображение спектра в реальном времени.
• Отображение временной эволюции спектра в виде водопада или спектрографа.
• Измерьте более десятка конкретных показателей качества сигнала.
• Экспорт данных «напряжение во времени» в файл CSV.
• Выводит дюжину различных форм сигналов, таких как квадрат, синус, треугольник и напряжение постоянного тока со скоростью 100 кСм / с и размахом до 600 мВ.
• Выводит сигнал с разверткой частоты или сигнал с модуляцией AM или FM от 0,001 Гц до 50 кГц.

Превратите свою звуковую карту в прицел

Использование звуковой карты в качестве прицела — идея не новая. В конце концов, звуковая карта — это не что иное, как АЦП с частотой дискретизации около 100 000 выборок в секунду или 100 kS / s, обычно с разрешением 16 бит.

Еще до того, как вы подключите звуковую карту к внешнему миру, вы можете изучить функции осциллографа, используя встроенную звуковую карту в вашем компьютере, со встроенным микрофоном в качестве входа и динамиками в качестве выхода.

Когда вы запускаете Waveforms в первый раз, появляется экран с сообщением, что оборудование не обнаружено. После нажатия OK, если вы прокрутите список до конца на этом экране, вы увидите свою внутреннюю звуковую карту в списке. Выберите это, как показано на Рисунок 2 .

РИСУНОК 2. Выберите звуковую карту в качестве аппаратной опции.

На новом экране слева вы увидите 12 различных значков инструментов. Все они доступны с соответствующим аппаратным интерфейсом. Используя только звуковую карту, доступно всего семь из них.

Чтобы начать работу, щелкните инструмент осциллографа в верхней части списка, и появится экран интерфейса осциллографа. Нажмите зеленую кнопку запуска прямо над экраном осциллографа, и вы увидите свой первый сигнал.

Сделайте звук возле входа микрофона вашего компьютера, и вы увидите напряжение, отображаемое на экране от внутреннего АЦП, просто используя настройки по умолчанию.

Если вы знакомы с использованием осциллографов, этот интерфейс очень интуитивно понятен. Вы можете отобразить два входных канала и настроить вертикальный масштаб, горизонтальный масштаб и элементы управления триггером. Расположение меню для каждого из них выделено на Рис. 3 .

РИСУНОК 3. Расположение основных органов управления прицелом, измеряющих сигнал свистка.

Первое использование осциллографа

Осциллограф отображает на экране измеренное напряжение в зависимости от времени. Хотя он выглядит как непрерывная линия, на самом деле он состоит из множества отдельных измерений.

В приведенном выше примере количество точек в каждом измерении (сохраненном в буфере и затем нанесенном на экран в виде одной кривой) показано в верхней части дисплея как 16 384 отдельных измерения V (t).

Во многих осциллографах изменение вертикального и горизонтального регуляторов также регулирует усиление и частоту дискретизации внутреннего АЦП. Это НЕ относится к прицелу звуковой карты.

Ваша звуковая карта принимает данные с фиксированной скоростью; обычно около 96 кСм / сек и с фиксированным полномасштабным диапазоном напряжения при 16-битном разрешении. Это исправлено. Вертикальные и горизонтальные элементы управления осциллографом просто изменяют , отображают этих измерений.

Мы можем контролировать вертикальную шкалу, в которой мы строим значения напряжения, с помощью элементов управления с правой стороны.На этом дисплее осциллографа имеется 10 вертикальных делений. Шкала напряжения на деление настраивается с помощью регулятора Range.

Мы регулируем вертикальное положение значения 0 В на экране с помощью элемента управления Offset. Это дополнительное напряжение, которое мы смещаем по вертикали, или смещаем измеренного напряжения на экране.

Когда смещение составляет, например, 100 мВ, уровень 0 В смещается в положение 100 мВ на экране. Если бы мы хотели центрировать входной сигнал, равный 3.3 В, тогда мы хотели бы сместить отображаемое напряжение на 3,3 В или использовать смещение -3,3 В. Это поместит 3,3 В в центр экрана.

Горизонтальная ось, разделенная на 10 делений, — время. Время на деление устанавливается Базовым значением. Если время = 0, начало на экране перемещается назад во времени с помощью элемента управления «Положение».

Это две самые важные функции для КАЖДОЙ области. Чтобы освоиться с этими элементами управления, поиграйте с ними, используя фоновый шум в качестве источника сигнала.

Отображение измерений на экране

Внутренний АЦП в каждом осциллографе будет непрерывно измерять входящее напряжение и отправлять свои данные в буфер дисплея. Как и когда мы отображаем эти измерения напряжения на экране, управляется режимом отображения, а затем функцией триггера.

Инструмент Waveforms имеет богатый выбор функций отображения и запуска. В этой короткой статье я коснусь лишь некоторых из основных.

В верхней части экрана «Режим:» имеет четыре варианта отображения данных в раскрывающемся меню.

Параметр «Повторяется» — это то, как осциллограф обычно отображает данные. Каждое измерение отображается как напряжение (t). После запуска каждого сбора старые данные стираются и строится новый буфер. Это происходит так быстро, что кажется, будто все данные внезапно появляются на экране одновременно. Этот режим доступен только в том случае, если развертка составляет 50 мс на деление или меньше, что означает, что отображаются последние 500 мс данных.

Когда развертка составляет 100 мс / дел или больше (другими словами, если вы хотите отобразить данные за одну секунду или дольше), осциллограф переключается в один из двух режимов отображения.

Режим Shift превращает осциллограф в ленточный самописец. Данные измеряются и передаются на дисплей, при этом каждое новое измерение помещается в крайнее правое положение, а смещает все старые данные влево. Это похоже на то, что вы видите, например, на ЭКГ, когда раскатывается полоска бумаги.

В режиме экрана все наоборот. Каждое получение буфера отображается на экране с последними данными слева, перезаписывая в реальном времени предыдущий набор данных по мере его поступления.Это делает его похожим на мониторы сердечного ритма, которые вы видите в больницах.

Для всех быстрых сигналов, которые мы измеряем, которые будут использовать временную развертку 50 мс / дел или меньше, доступен только режим Repeated. Вот как мы привыкли видеть прицел.

Режим триггера определяет, когда буфер данных отображается на экране. Это, вероятно, самый запутанный элемент управления и, тем не менее, самая важная функция, которую нужно освоить для любой области.

Запуск прицела

АЦП постоянно принимает данные и помещает их в буфер «первым пришел — первым ушел» (FIFO).Думайте об этом как о поезде с 16 384 (количество измерений за одно измерение) маленькими вагончиками, которые движутся по замкнутому круговому пути.

На вокзале каждое последующее измерение АЦП помещается в соседний вагон по мере его прохождения. Когда первая машина снова возвращается на станцию, ее предыдущее измерение заменяется новым измерением.

В нормальном режиме триггера никакие из этих новых данных не отображаются на экране, если текущее измерение не превышает уровень триггера, а сигнал либо растет, либо падает.Время (t = 0) определяется тем, когда измеренное напряжение превышает пороговое значение. Затем отображаются все данные, полученные для t> 0.

Если у вас есть позиция t = 0 в середине экрана, вы также можете увидеть данные, которые были в поезде до того, как был достигнут сигнал запуска. Таким образом осциллограф может «оглянуться назад во времени» до того, как был достигнут порог срабатывания.

Чтобы проиллюстрировать это, я установил триггер на 300 мВ в нормальном режиме триггера и добавил горизонтальный курсор на 300 мВ, чтобы вам было легче увидеть пороговый уровень триггера.Когда уровень входного сигнала превышал 300 мВ, отображались прошлые и будущие измерения, которые могли уместиться на экране. Это то, что мы видим на Рисунок 4 .

РИСУНОК 4. В нормальном режиме триггера t = 0 определяется, когда напряжение превышает пороговое значение и отображаются данные.

В нормальном режиме триггера, если напряжение триггера никогда не достигается, данные никогда не отображаются на экране. Все, что вы видите, — это предыдущая запись последнего триггера.Похоже, прицел мертв. Данные отображаются только в том случае, если входящее напряжение превышает установленный порог.

Использование автоматического режима триггера в точности совпадает с нормальным режимом триггера, за исключением того, что если в течение некоторого периода времени (например, двух секунд) не поступает действительный сигнал триггера, осциллограф все равно срабатывает, показывая все, что находится в его буфере сбора данных. Таким образом, вы увидите сработавшие сигналы (если они есть), но если их нет или вы неправильно настроили триггер, вы все равно сможете увидеть, что измеряет АЦП.

Когда осциллограф ждет две секунды после того, как не получил действительного триггера, он продолжит запуск, как если бы он получал непрерывный сигнал триггера. Это та же операция, что и в режиме триггера «Нет». Осциллограф просто отображает самый последний буфер измерений, как если бы он получал действительный сигнал запуска после каждого сбора данных.

Есть еще один режим, которым управляют кнопки справа от режима. Это позволит отображать одиночный снимок. Преимущество состоит в том, что это будет удерживать последнее запущенное измерение и не перезаписывать его, если поступает другой сигнал запуска.Это позволяет легко увидеть кратковременное переходное событие.

Практические навыки

Настройки по умолчанию программного обеспечения Waveforms — хорошее место для начала каждого измерения. Прицел должен быть установлен в режим автоматического запуска. Настройте развертку времени на 1 мс / дел и смещение на 0. Отрегулируйте вертикальную шкалу на 200 мВ / дел и смещение 0.

Вы должны увидеть отображаемые измерения. На этом этапе важно просто играть. Отрегулируйте шкалы и триггер и почувствуйте, как можно настроить экран для отображения одних и тех же данных таким образом, чтобы сделать измерение наиболее четким.Мне нравится видеть красивые целые числа как вертикальные и горизонтальные значения. Это означает настройку смещений для получения целых чисел в качестве значений шкалы.

Попробуйте хлопнуть в ладоши, щелкнуть пальцем, свистеть, говорить или включить радио в качестве входных сигналов и найти наилучшие настройки для отображения этих сигналов.

Используя бесплатный инструмент Waveforms и встроенную звуковую карту, вы можете стать мастером в использовании интерфейса осциллографа. Затем вы готовы перейти к использованию звуковой карты для измерения внешних сигналов.

Обратный инжиниринг производительности типичной звуковой карты

Ограничения на использование звуковой карты связаны с производительностью вашей звуковой карты. Существует предел самой низкой и самой высокой частоты, которую можно измерить, а также самого высокого и самого низкого напряжения.

Эти значения обычно нигде не указаны в документации звуковой карты. Единственный способ получить эту важную информацию — это произвести обратное проектирование на основе реальных измерений с использованием эталонного источника.Я использовал мой Digilent Analog Discovery 2 Scope в качестве генератора опорных сигналов. Вы также можете использовать цифровые сигналы от Arduino, чтобы получить простую калибровку.

Всякий раз, когда вы подключаете внешний сигнал к своей звуковой карте, вы рискуете, возможно, приложить слишком большое переходное напряжение и вырвать передний конец звуковой карты. Хотя все входы звуковой карты связаны по переменному току и, как правило, защищены от электростатического разряда, всегда существует риск их повреждения. Вы же не хотите разрушить встроенную звуковую карту вашего ПК!

Чтобы снизить этот риск, я настоятельно рекомендую, если вы хотите подключить внешний сигнал из одного из ваших проектов, не используйте вашу внутреннюю звуковую карту .Вместо этого приобретите недорогую внешнюю звуковую карту USB.

Например, недорогая звуковая карта USB Sabrent ( https://www.sabrent.com/product/AU-MMSA/usb-external-stereo-3d-sound-adapter-black/#description ) имеет внутренний 16-битный АЦП, который может производить выборку до 196 кГц / сек, но имеет ограниченный диапазон входной частоты примерно от 100 Гц до 20 кГц. Программный инструмент Waveforms может управлять этой звуковой картой USB.

Чтобы подключить реальный мир к звуковой карте, я использовал обычный аудиокабель, подключенный к звуковой карте, и гнездо для микрофона.Я купил 10 таких розеток за 11 долларов на Amazon. Я подключил три перемычки с твердым сердечником к монтажному разъему на печатной плате. Этот конец показан на рис. 5 .

РИСУНОК 5. Крупный план стереоаудиоразъема с кабелем к звуковой карте и проводами к моему тестируемому устройству.

Чтобы проверить диапазон измерения входного сигнала звуковой карты Sabrent USB, я создал источник синусоидального сигнала, используя свой Discovery 2 Scope со встроенным генератором функций.Амплитуда была постоянной от постоянного тока до 10 МГц. Я измерил этот синусоидальный сигнал с помощью звуковой карты Sabrent, используя интерфейс Waveforms. Рисунок 6 — это пример измеренной синусоидальной волны для 1 кГц.

РИСУНОК 6. Измеренный вход звуковой карты с синусоидой 1 кГц в качестве источника.

Я измерил амплитуду синусоидальной волны, отображаемой звуковой картой на разных частотах. Рисунок 7 показывает отношение измеренной амплитуды синусоидальной волны на разных частотах, нормированной на амплитуду, прошедшую через область полосы пропускания.

РИСУНОК 7. Отклик АЦП, встроенного в звуковую карту Sabrent, на синусоидальные волны.

При построении в логарифмической шкале этот вид графика называется графиком Боде. Это передаточная функция относительного напряжения, измеряемого звуковой картой.

Из графика Боде мы видим, что самая низкая частота, на которой мы все еще можем измерить около 70% входного напряжения — точка -3 дБ — составляет около 90 Гц. Наивысшая частота, при которой отображаемое напряжение находится в пределах -3 дБ от напряжения полосы пропускания, составляет около 20 кГц.

Низкочастотные характеристики соответствуют тому, что мы ожидаем от однополюсного RC-фильтра верхних частот с полюсной частотой 90 Гц. Вход АЦП имеет емкостную связь с блокировкой напряжения постоянного тока, а на другой стороне входа АЦП имеется некоторое сопротивление.

Если мы подадим на вход АЦП сигнал прямоугольной формы, мы увидим, что пик проходит, но затем спадает с постоянной времени, равной:

Переходный отклик осциллографа звуковой карты на прямоугольную волну будет представлять собой импульсы на каждом фронте с 1.Время затухания 8 мсек. Это именно то, что я измерил. Рисунок 8 показывает прямоугольный сигнал 100 Гц на входе АЦП и результирующее измеренное напряжение звуковой карты. Размах размаха 4 В проходит, а уровень постоянного тока падает с постоянной времени, соответствующей 1,8 мс.

РИСУНОК 8. Вверху: входное напряжение АЦП. Внизу: отображаемый отклик АЦП представляет собой прямоугольную волну, отфильтрованную верхними частотами, с постоянной времени примерно 1,8 мс.

Это поведение иллюстрирует ограничения любой звуковой карты.Из-за плохой низкочастотной характеристики мы можем видеть только края сигналов. Это делает не очень полезным рассмотрение медленно изменяющихся аналоговых сигналов, но хорошо подходит для измерения аудиосигналов с частотой выше 100 Гц или структуры цифровых сигналов, таких как выходы цифровых контактов на Arduino.

Максимальное входное напряжение (измеренное осциллографом Discovery 2), которое я мог подать до того, как осциллограф звуковой карты отобразил насыщенное напряжение, составляло около ± 300 мВ.

Если это диапазон напряжений 16-битного АЦП, наименьшее напряжение, которое мы можем измерить (на одном уровне битов), составляет 600 мВ / 65 535 = 0.009 мВ или 9 мкВ. Это очень чувствительный АЦП.

Однако такое низкое значение максимального входного диапазона, который может измерить АЦП, является существенным ограничением. Применение большего входного напряжения, превышающего ± 0,3 В, приведет к насыщению АЦП и, что более важно, может вызвать его повреждение. Чтобы измерить сигналы 5 В, которые я мог бы найти на Arduino, мне нужно добавить интерфейсную схему ослабления между измеряемым напряжением и входом в канал микрофона звуковой карты.

Подключение звуковой карты к реальному миру

Максимальное напряжение на наконечнике, которое я могу подать, составляет ± 0.3В. Мне нужно добавить делитель напряжения на переднюю часть звуковой карты, чтобы снизить напряжение на наконечнике с 5 В до менее 0,3 В. Это делитель напряжения 0,3 В на выходе с 5 В на входе или соотношение (самое большее) 0,3 В / 5 В = 0,06. Я могу построить это с помощью простого резисторного делителя напряжения. Я выбрал резисторы номиналом 10 кОм и 330 Ом. Их коэффициент делителя напряжения составляет 330/10330 = 0,03, что ниже нашего требования 0,06. Эти значения обычно встречаются во многих наборах. Точные значения не важны, пока коэффициент делителя напряжения ниже 0.06. Это сделало бы входной импеданс звуковой карты 10 кОм, что является разумным значением, чтобы не перегружать цепь.

Эквивалентная схема и то, что я установил, показаны на Рис. 9 . В этой схеме сигнал 5 В на наконечнике создает сигнал 5 В x 0,03 = 0,15 В на микрофонном входе. Это ниже любого напряжения, о котором стоит беспокоиться с АЦП.

РИСУНОК 9. Вверху показана схема делителя напряжения, а внизу — фактическая версия макетной платы без пайки.

И, при наименьшем напряжении 9 мкВ для каждого уровня оцифровки на входе микрофона, это будет соответствовать наименьшему напряжению на игле, которое я могу измерить, 9 мкВ / 0,03 = 0,3 мВ — большая чувствительность.

Калибровка осциллографа звуковой карты

Последний шаг — отрегулировать коэффициент ослабления канала, чтобы отображаемое напряжение на осциллографе было равно фактическому напряжению на наконечнике.

Отображаемое напряжение с АЦП звуковой карты НЕ является откалиброванным показателем входного напряжения АЦП.Это просто значение, генерируемое программным обеспечением Waveforms на основе значения счетчика АЦП и предположения о диапазоне и разрешении АЦП. Это — плюс сеть резисторов — означает, что отображаемое напряжение и фактическое напряжение на наконечнике вряд ли будут одинаковыми.

В каждый канал осциллограмм встроен калибровочный коэффициент, обозначенный как «Затухание», который позволит нам масштабировать отображаемый экран.

Этот термин затухания немного сбивает с толку. Он действительно предназначен для регулировки отображаемого напряжения на экране в соответствии с напряжением на наконечнике при использовании ослабляющего пробника, такого как обычно используемый пассивный пробник с 10-кратным увеличением.

Датчик 10x на самом деле не является датчиком 10x. Это 1/10-й зонд. Напряжение, отображаемое на экране осциллографа, составляет 1/10 фактического напряжения на конце зонда, подключенного к DUT (тестируемому устройству). Тем не менее, мы называем это зондом 10x.

Если бы мы использовали аналоговый осциллограф с 10-кратным зондом, подключенным к осциллографу, и мы хотели бы, чтобы осциллограф отображал фактическое напряжение на наконечнике, мы бы использовали настройку ослабления 10x в настройке канала. Напряжение, отображаемое на экране, будет тогда напряжением на наконечнике.

Чтобы найти правильное значение затухания для использования, мы подаем известный сигнал на наконечник и наблюдаем значение напряжения, отображаемое на экране со значением затухания 1x. Затем мы вычисляем значение затухания и вводим его как:

Это значение, которое мы вводим в поле «Затухание» в настройке канала, как показано на Рис. 10 .

РИСУНОК 10. Под символом шестеренки для канала выберите поле «Затухание» и введите здесь значение.

Я использовал свой Discovery Scope в качестве генератора функций и выдал синусоидальную волну с размахом 2 В на частоте 1 кГц. Максимальный диапазон напряжения функционального генератора составляет ± 2 В.

Я измерил фактическое напряжение на наконечнике как 2,00 В от пика до пика. Затем я измерил напряжение, отображаемое на экране, как размах 0,212 В. Это объединяет коэффициент затухания 0,03 в цепи резисторного делителя и калибровку АЦП. Значение затухания:

Это значение, которое я использовал в термине «Коэффициент затухания».Используя этот термин, я теперь измеряю размах напряжения 2,00 В на экране осциллографа звуковой карты.

Альтернативным источником сигнала может быть цифровой сигнал 5 В с вывода Arduino. Отрегулируйте коэффициент затухания так, чтобы при входном сигнале 5 В на осциллографе отображался размах размаха 5 В. Просто используйте достаточно долгое время выключения, чтобы увидеть, как сигнал спадет до 0 В.

Измерение сигналов Arduino

Из-за встроенного в АЦП фильтра высоких частот осциллограф звуковой карты в основном видит края цифровых сигналов.Это делает его идеальным для просмотра частоты и рабочего цикла сигналов, например сигналов с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ).

Я написал простой скетч Arduino для управления ШИМ-сигналом с коэффициентом заполнения 50/255 = 19,6% на выводе 10, используя digitalWrite (10,50) . Рисунок 11 показывает сигнал на контакте, измеренный аппаратным обеспечением Analog Discovery Scope, и сигнал, измеренный осциллографом звуковой карты.

РИСУНОК 11. Измеренные сигналы ШИМ на выводе 10 с помощью двух разных приборов.Осциллограф звуковой карты измерял ту же амплитуду, частоту и рабочий цикл импульсов, что и осциллограф Analog Discovery.

Я добавил к осциллографам два измерения: частоту и положительный рабочий цикл. Оба индикатора показывают одинаковые значения: 490,3 Гц и 19,6%.

Опции для более производительного осциллографа

Когда вашему проекту требуется хороший низкочастотный отклик или более высокий высокочастотный отклик, вы превысили ограничения возможностей звуковой карты. Пришло время перейти к реальному охвату.Принципы, которые вы изучаете при использовании осциллографа звуковой карты, будут напрямую применяться к любому другому осциллографу, который вы используете.

Есть много вариантов на выбор, связанных с:

• Цена
• Частота дискретизации
• Полоса пропускания усилителя
• Дополнительные аппаратные функции
• Дополнительные возможности ПО
• Пользовательский интерфейс
• В виде отдельного блока или в качестве интерфейса USB для ПК или Mac

У каждого есть свои личные предпочтения, часто связанные с тем, что они использовали в прошлом и что им удобно.Хотя очевидно, что есть несколько плохих прицелов с ужасной производительностью и столь же плохим пользовательским интерфейсом, есть также несколько приемлемых прицелов в том же ценовом диапазоне. Если вы хотите потратить менее 50 долларов, я рекомендую найти старый прицел на eBay. Обычно это лучше, чем ничего, но покупатель остерегается.

Если вы можете позволить себе 279 долларов, я рекомендую прицел Digilent Analog Discovery 2 Scope. Он имеет частоту дискретизации 100 MS / sec, полосу пропускания 30 МГц, двухканальный функциональный генератор и источник питания с тем же пользовательским интерфейсом, что и осциллограф звуковой карты, используемый в этой статье.Это 12 инструментов в одном.

Если вам нужен автономный прицел, сначала проверьте eBay. Если вы хотите приобрести новый прицел, начальная цена обычно составляет около 300 долларов без встроенного генератора функций или какого-либо программного обеспечения для анализа. Для прицела со значительно большей производительностью, чем полоса пропускания 30 МГц и скорость 100 мс / сек, цены начинаются примерно с 500 долларов.

Все они имеют, по сути, тот же пользовательский интерфейс, который вы можете изучить с помощью этой бесплатной звуковой карты. NV

Связаться с Эриком Богатином
www.HackingPhysics.com
[адрес электронной почты защищен]

Загрузите программное обеспечение сигналов
https://analogdiscovery.com/download

| TestEquity

{{vm.category.shortDescription}}

{{vm.products.pagination.totalItemCount}} {{‘Items’.toLowerCase ()}} {{vm.noResults? «Ничего не найдено по запросу»: «результаты по запросу»}}

К сожалению, ваш поиск не дал результатов.

К сожалению, товаров не найдено.

Пожалуйста, «сравните» или удалите элементы.

({{vm.productsToCompare.length}}) {{vm.productsToCompare.length> 1? ‘Items’: ‘Item’}}

Программное обеспечение осциллографа для ПК: GaGeScope | GaGe