7.2 Виртуальные осциллографы в виде плат расширения пк

Миниатюризация узлов цифровых осциллографов развивается так быстро, что уже с десяток лет тому назад появились первые цифровые осциллографы, выпол­ненные в виде карт расширения персональных компьютеров. Такие карты разме­щаются в корпусе компьютера и содержат разъемы для подключения исследуемых устройств, размещаемые на задней стороне карты.

Такое конструктивное решение имеет ряд достоинств:

• происходит дальнейшее упрощение конструкции средств осциллографирова-ния;

• отпадает необходимость в корпусе приставки и источнике ее электропита­ния;

• становится возможным подключение приставки прямо к скоростной систем­ной шине ПК;

• сокращается число кабелей;

В тоже время можно отметить и недостатки такого решения:

• габариты плат расширения малы, особенно по толщине, что затруднят при­менение высококачественных и широкополосных узлов;

• платы занимают слот, а чаще даже два слота, расширения;

• подключение плат к источникам электропитания ПК может вызвать их пе­регрузку;

• платы нуждаются в специальном экранировании;

• удлиняются сигнальные кабели;

• платы расширения у портативных ПК — ноутбуков не применяются.

Нередко фирмы, выпускающие такие платы, выпускают и приставки-осцил­лографы в отдельном корпусе. Часто они стоят заметно дешевле, чем аналогич-

ный по параметрам цифровой или стробоскопический осциллограф. Однако рас­считывать на большую экономию от применения таких плат не приходится — сверхширокополосные платы-осциллографы стоят достаточно дорого.

Виртуальные осциллографы фирмы Velleman

Одним из известных разработчиков таких, достаточно дешевых приборов, яв­ляется голландская фирма Velleman Instruments, приборы которой (виртуальные осциллографы PCS500, PCS 100 и К8031) сейчас можно приобрести в магазинах Chip-Dip. Их продают также многие фирмы, торгующие радиоизмерительным оборудованием. Ниже представлены основные характеристики осциллографиче-ских приставок фирмы Velleman и требования к системе, необходимые для приме­нения приставок [40—42].

PCS100/K8031

1

1 МОм/ЗОпФ

8 бит

10 мВ — 3 В/деление

100 В

0-12 МГц

±ЗдБ

2,5%

0,1 мкс-100 мсек/дел

0,8 кГц - 32 МГц

4079

9-10 В/0,5 А 230x165x45 мм 400 г

PCS500

2

1 МОм/ЗОпФ

8 бит

5 мВ -15 В/деление

100 В

0-50 МГц

±ЗдБ

2,5%

20 нсек-100 мсек/дел

1,25 кГц 50 МГц

1 ГГц

4096/канал

9-10 В/1А

230x165x45 мм

490 г

Параметр

Число каналов: Входной импеданс: Разрядность Чувствительность Максимальное U_m: Диапазон частот: Неравномерность АЧХ: Погрешность отсчета: Временная развертка: Частота стробирования: максимальная Длина записи Напряжение питания: Размеры: Вес:

AC, DC, Ground (в К8031 нет)

Режимы входов:

Интерполяция: линейная или сглаженная

Маркеры: для напряжения и частоты

Осциллограф имеет оптическую (гальваническую) развязку от компьютера, что устраняет возможность повреждения приборов при измерениях. У поставляемых к осциллографу кабелей разъемы заизолированы. Как достоинство осциллогра­фа-приставки стоит отметить максимальный предел коэффициента отклонению по вертикали в 15 В/дел, что позволяет исследовать без внешних делителей сигна­лы довольно высокого уровня.

Требования к ПК следующие:

• операционная система Windows 95, 98, 2000, NT или ХР;

• SVGA видеокарта (минимальное разрешение 800x600);

• принтерный порт LPT1, LPT2 или LPT3;

• арифметический сопроцессор для работы анализатора спектра.

Таким образом, приставка PCS500 (рисунок 1) обеспечивает создание виртуаль­ного двухканального осциллографа с частотами вертикального отклонения до

50 МГц. Это самые скоростные из моделей осциллографов фирмы Velleman с обычными (не USB) интерфейсами. Спереди приставки расположены лишь разъе­мы входов (одного или двух) и вход внешних импульсов запуска. Кроме того, име­ется светодиодный индикатор включения.

Виртуальный осциллограф фирмы Velleman имеет следующие преимущества:

• внешний триггер с запуском по нарастанию и спаду сигнала;

• улучшенная входная чувствительность;

• пониженный уровень шумов в канале вертикального отклонения;

• улучшенная временная развертка осциллографа;

• возможность отображения суммы и разности сигналов на входах и инверти­рованного сигнала;

• возможность отображения периодических сигналов с частотой стробирова-ния до 1 ГГц;

• расширенный до 25 МГц частотный диапазон анализатора спектров.

Внешний вид приставки PCS500 сзади представлен на рисунок 2. Сзади пристав­ка имеет разъем параллельного принтерного порта LPT и разъем для подключения внешнего адаптера питания от сети переменного тока с выходным напряжением 9 В. Имеется также клемма для заземления прибора. Приставка PCS 100 является основной для построения одноканального стробе скопического осциллографа с полосой до 32 МГц. А приставка К.8031 выполнен в виде радиоконструктора «Сделай сам» (рисунок 3) и позволяет радиолюбителя сэкономить немного средств при покупке набора деталей для сборки прибор Приборы имеют гальваническую развязку от компьютера. Вид корпуса приставки К8031 показан на рисунок 4.

Рисунок 1-. Внешний вид приставки PCS500 спереди

Рисунок 2- Внешний вид приставки PCS500 сзади

Рисунок 3 - Осциллограф-приставка Рисунок 4- Вид корпуса приставки

К8031в виде конструктора

для самостоятельной сборки