Как превратить обычный компьютер в мощный осциллограф. Какое оборудование и программное обеспечение потребуется для создания осциллографа из ПК. Каковы преимущества и недостатки самодельного осциллографа по сравнению с профессиональными приборами.
Что такое осциллограф и зачем он нужен
Осциллограф — это измерительный прибор, который позволяет наблюдать и анализировать форму электрических сигналов. Он отображает зависимость напряжения от времени в виде графика на экране.
Основные области применения осциллографов:
- Отладка и проверка электронных схем
- Измерение параметров сигналов (амплитуда, частота, длительность импульсов)
- Поиск неисправностей в электронном оборудовании
- Исследование переходных процессов
- Анализ искажений сигналов
Профессиональные осциллографы стоят дорого, поэтому многие радиолюбители создают самодельные приборы на базе компьютера.
Принцип работы осциллографа из компьютера
Самодельный осциллограф на базе ПК состоит из двух основных частей:
- Аппаратная часть — специальный адаптер для подключения исследуемых сигналов к звуковой карте компьютера
- Программная часть — специализированное ПО для визуализации и анализа сигналов
Принцип работы такого осциллографа:
- Исследуемый сигнал подается на вход адаптера
- Адаптер согласует уровни сигнала с входом звуковой карты
- Звуковая карта оцифровывает сигнал
- Программа считывает оцифрованные данные и строит осциллограмму на экране
Аппаратная часть: адаптер для подключения сигналов
Основные функции адаптера для осциллографа из ПК:
- Согласование уровней входного сигнала с диапазоном звуковой карты (обычно ±1-2 В)
- Защита входа звуковой карты от перегрузки
- Расширение диапазона измеряемых напряжений
Простейший адаптер может состоять всего из нескольких компонентов:
- Делитель напряжения на резисторах
- Защитные диоды или стабилитроны
- Разъемы для подключения
Более сложные адаптеры могут включать операционные усилители, переключатели диапазонов и другие элементы для улучшения характеристик.
Программное обеспечение для осциллографа на ПК
Ключевые функции ПО для осциллографа:
- Визуализация сигнала в виде осциллограммы
- Измерение параметров сигнала (амплитуда, частота и т.д.)
- Математическая обработка (фильтрация, спектральный анализ)
- Запись и воспроизведение сигналов
- Экспорт данных для дальнейшего анализа
Популярные программы для создания осциллографа из ПК:
- Soundcard Oscilloscope
- Visual Analyser
- Virtins Multi-Instrument
- PicoScope
- Zelscope
Многие из этих программ бесплатны или имеют пробные версии. Выбор зависит от конкретных задач и требований к функциональности.
Преимущества самодельного осциллографа на базе ПК
Основные достоинства осциллографа из компьютера:
- Низкая стоимость по сравнению с профессиональными приборами
- Использование имеющегося оборудования (компьютер, звуковая карта)
- Простота модернизации и расширения функциональности
- Возможность сохранения и обработки данных на компьютере
- Большой экран для отображения сигналов
Самодельный осциллограф — отличный вариант для радиолюбителей, студентов и небольших лабораторий с ограниченным бюджетом.
Ограничения осциллографа на базе звуковой карты
Основные недостатки по сравнению с профессиональными приборами:
- Ограниченная полоса пропускания (обычно до 20-100 кГц)
- Низкое входное сопротивление
- Отсутствие гальванической развязки входов
- Зависимость от производительности ПК
- Ограниченная точность измерений
Эти ограничения делают осциллограф из ПК непригодным для работы с высокочастотными сигналами и прецизионных измерений. Однако для многих любительских применений его возможностей вполне достаточно.
Пошаговая инструкция по созданию осциллографа из ПК
Чтобы сделать простой осциллограф на базе компьютера, выполните следующие шаги:
- Подберите компьютер с качественной звуковой картой
- Соберите простой адаптер на резисторах и защитных диодах
- Установите программное обеспечение (например, Soundcard Oscilloscope)
- Подключите адаптер к линейному входу звуковой карты
- Запустите программу и настройте параметры отображения
- Проведите калибровку с помощью эталонного сигнала
- Приступайте к измерениям!
Не забудьте соблюдать меры предосторожности при работе с электрическими сигналами. Начните с низковольтных схем, постепенно усложняя эксперименты.
Перспективные направления развития осциллографов на базе ПК
Современные тенденции в области создания осциллографов из компьютера:
- Использование специализированных USB-адаптеров вместо звуковых карт
- Применение ПЛИС для цифровой обработки сигналов
- Создание беспроводных адаптеров на базе микроконтроллеров
- Разработка мобильных приложений для смартфонов и планшетов
- Интеграция с облачными сервисами для хранения и анализа данных
Эти технологии позволяют существенно расширить возможности самодельных осциллографов, приближая их характеристики к профессиональным приборам.
Китай Лучший 2CH 14-битный осциллограф для ПК поставщиков и производителей от OWON
Двухканальный, ультратонкий корпус.
Пропускная способность 100 МГц и частота дискретизации 1 ГСа / с в реальном времени.
Стандартный встроенный генератор сигналов 5 МГц.
8-битное, 12-битное, 14-битное вертикальное разрешение, более точное измерение.
Максимум. 10 м длины записи.
Дружественный пользовательский интерфейс, XY и форма волны могут отображаться на одном экране.
Поддерживается стандартный протокол SCPI, поддерживается LabVIEW.
USB Type-C питание, более быстрая передача данных, поддержка 5-15 В широкий источник питания.
Беспроводная передача WiFi, более удобный в использовании. (Нужно выбрать аксессуары Wi-Fi)
Теперь говорите
Техническое описание DSO серии VDS6000
Подробная информация о продукции
Осциллограф для ПК серии 2CH VDS6000
Виртуальные осциллографы для ПК серии VDS6000
Беспроводная передача · Неограниченные возможности
Ультра-тонкий и легкий, легко путешествовать
Аппаратный АЦП поддерживает до 14-битного вертикального разрешения
Точность измерения в 64 раза выше, чем у обычного осциллографа
Вторичная разработка поддерживается на мультиплатформенной
Поддерживается стандартный протокол SCPI
USB Type-C порт
Включение и передача данных одновременно
Дизайн портов
Генератор сигналов 5 МГц обеспечивает базовый выходной сигнал
Один инструмент может генерировать и получать сигналы одновременно
Программное обеспечение для ПК может сохранять сигналы для удобного просмотра
Характеристики
Модель | VDS6102 | VDS6102A | |||
пропускная способность | 100MHz | 100MHz | |||
канал | 2CHscope+1CHFG | ||||
Частота дискретизации | Макс 1GSa / с | ||||
Время нарастания | ≤3,5 нс | ||||
Горизонтальная шкала | 5 нс / дел ～ 100 с / дел ， с шагом 1 ～ 2 ～ 5 | ||||
Режим выборки | образец, обнаружение пика, среднее значение | ||||
Длина записи | 10M | ||||
Входная связь | DC, AC, земля | ||||
Входное сопротивление | 1 МОм ± 2%, параллельно с 15 пФ ± 5 пФ | ||||
Вертикальная чувствительность | |||||
Вертикальное разрешение (A / D | 8bits | 14bits | |||
Макс. | 40 В (постоянный ток + переменного тока) | ||||
Коэффициент затухания зонда | 1X，10X，100X，1000X | ||||
Изоляция канала | 50 Гц: 100: 1-10 МГц: 40: 1 | ||||
интерполирование | Sin (х) / х | ||||
Вертикальный диапазон | ± 2 В (2 мВ / дел — 50 мВ / дел) ； | ||||
LF Respond (AC, -3 дБ) | ≥5 Гц (на входе, переменный ток, -3 дБ) | ||||
Тип триггера | край, видео, наклон, пульс | ||||
Частота линии / поля (видео) | поддерживаемые стандарты: системы вещания NTSC, PAL и SECAM | ||||
Режим триггера | авто, нормальный, одиночный | ||||
Лиссажу Фигура | Пропускная способность | полная пропускная способность | |||
Разность фаз | ± 3 градуса | ||||
Vpp, Vmax, Vmin, Vtop, Vbase, Vamp, Vavg, Vrms, Overshoot, Preshoot, Freq, Период, Время нарастания, Время спада, Задержка A → B, Задержка A → B, + Ширина, -Ширина, + пошлина, пошлина | |||||
Интерфейс связи | USB (Typ-c) ； LAN, WIFi (опционально) | ||||
Потребляемая мощность | ≤8W | ||||
Размеры (Ш × В × Г) | 190мм × 120мм × 18мм | ||||
Вес устройства | 0,38 кг | ||||
Входное напряжениеГенератор функций | |
Стандартные формы волны | Синус (0,1 Гц — 5 МГц), квадрат (0,1 Гц-200 кГц), линейное изменение (1 Гц-10 кГц), импульс (1 Гц-10 кГц) |
Частотный выход | 5 МГц |
Частота выборки | 25 млн. |
канал | 1 |
Вертикальное разрешение | 10 бит |
Диапазон амплитуд | 10 мВ — 5 В |
Диапазон смещения постоянного тока (AC + DC) | ±2.5V |
Выходное сопротивление | 50 Ом (типичное значение) |
С / сО Оуэн
С 1990 года Lilliput выходит на рынок электроники, его первая серия — цветной ЖК-дисплей.
Принадлежащая Lilliput, линейка продуктов OWON SmartTest была создана для» Удовлетворение ваших потребностей» в области контрольно-измерительного оборудования.
Через 2 десятилетия ГГ № 39; Благодаря усилиям Lilliput постепенно превращается в групповую корпорацию, охватывающую 3 линейки продуктов — цветной цветной ЖК-дисплей, контрольно-измерительное оборудование и домашнюю систему управления энергопотреблением.
Продукт OWON можно найти в Азии, Северной Америке, Европе, Южной Америке, Океании и Африке, а глобальные партнеры установлены более чем в 80 странах / регионах.
Компания Lilliput (OWON) делает все возможное, чтобы стать одним из ведущих производителей оригинального оборудования для испытаний и измерений во всем мире.
горячая этикетка : Осциллограф 2ch 14 бит, Китай, поставщики, производители, лучшие
Запрос
Вам также может понравиться
Узнаем как изготовить осциллограф из компьютера?
Осциллограф является одним из ключевых приборов, как любой радиотехнической лаборатории промышленного назначения, так и обычной радиомастерской. С помощью такого прибора можно определять неисправности электронных схем, а также проводить отладку их работы при проектировании новых устройств. Однако цена такого рода приборов весьма высока, и не каждый радиолюбитель может себе позволить приобрести подобную вещицу. Данная статья посвящена вопросу о том, как сделать осциллограф из компьютера.
Существует много способов изготовления такого устройства, но основа везде одна: в качестве платы, которая будет принимать импульсы, служит звуковая карта ПК, а к ней присоединяется специальный адаптер. Он служит для согласования уровней измеряемых сигналов и входа аудиоплаты компьютера.
Осциллограф на компьютере: программное обеспечение
Одним из главных элементов упомянутого устройства является программа, которая на мониторе производит визуализацию измеряемых импульсов. Существует огромный выбор такого софта, однако не все утилиты стабильно работают. Особой популярностью среди радиолюбителей пользуется программа-осциллограф Osci, из комплекта AudioTester. Она имеет интерфейс, внешне похожий на стандартный аналоговый прибор, на экране есть сетка, которая позволит измерить длительность и амплитуду сигнала. Она удобна в эксплуатации, и имеет ряд дополнительных функций, которых нет у программ подобного типа. Но каждый радиолюбитель сможет выбрать для работы тот софт, который ему больше нравится.
Технические данные
Итак, для того чтобы сделать осциллограф из компьютера, необходимо собрать специальный аттенюатор (делитель напряжения), который сможет охватить максимально широкий диапазон измеряемого напряжения. Вторая функция такого адаптера – это защита входного порта звуковой платы от повреждений, которые может нанести высокий уровень напряжения. У большинства аудиокарт напряжение входа ограничивается 1-2 вольтами. Осциллограф из компьютера имеет частотный диапазон, ограниченный возможностями звуковой платы. Для бюджетных карт он составляет от 0,1Гц до 20кГц (синусоидальный сигнал). Нижний предел напряжения, который возможно измерить, ограничен уровнем фона и шума и составляет 1мВ, а верхний – ограничен параметрами адаптера и может составлять несколько сотен вольт.
Устройство делителя напряжения
Осциллограф из компьютера отличается весьма простой электрической схемой. Она содержит всего два стабилитрона и три резистора. Номинал резисторов зависит от используемой шкалы виртуального осциллографа.
Данный делитель предназначен для трех различных шкал, с коэффициентами 1:1, 1:20 и 1:100. Соответственно, прибор будет иметь три входа, к каждому из которых подключен резистор. Номинальное сопротивление резистора прямого входа составляет 1МОм. Общий провод подключается через обратное соединение двух стабилитронов. Они предназначены для защиты линейного входа звуковой карты от перенапряжения, когда переключатель находится в положении «прямого входа». В параллель резисторам можно подключить конденсаторы, они будут выравнивать амплитудно-частотную составляющую устройства.
Заключение
Такой компьютер-осциллограф не отличается изящностью, однако простое схемное решение позволит достичь широкого диапазона измеряемого напряжения. Упомянутый прибор поможет в ремонте аудиоаппаратуры либо может использоваться в качестве учебного измеряющего устройства.
Программное обеспечение для осциллографов| Keysight
Адаптируйте свой осциллограф к вашим потребностям
Компания Keysight предлагает самый большой в отрасли выбор программного обеспечения для обеспечения соответствия нормативным требованиям, отладки и специализированного программного обеспечения для осциллографов.
Программное обеспечение работает без проблем с вашим осциллографом и предоставляет информацию, необходимую для быстрого и простого внедрения инноваций в ваши лучшие проекты. Создавайте, тестируйте и проверяйте свои проекты быстрее с помощью автоматизированного тестирования программного обеспечения и будьте в курсе последних стандартов с более чем 50 пакетами программного обеспечения для тестирования на соответствие. Начните сегодня и купите программное обеспечение онлайн или загрузите 30-дневную бесплатную пробную версию.
- Используйте программное обеспечение осциллографа Keysight PathWave BenchVue для дистанционного управления, регистрации данных и автоматического тестирования
- Использование программного обеспечения для декодирования протоколов и запуска для автомобильной, аэрокосмической и оборонной промышленности, встроенного анализа, радиочастот и т. д.
- Воспользуйтесь программным обеспечением для анализа измерений для проверки целостности питания, целостности сигнала, джиттера, анализа вертикального шума и многого другого
- Поддерживает более 50 программных пакетов для проверки производительности и характеристик, включая USB, DDR, MIPI, PCIe, HDMI, CAN, LIN, FlexRay, I²C/SPI, Ethernet, MIL-STD, ARINC 429, NFC, SATA, SAS, XAUI, Thunderbolt и др.
Прикладное программное обеспечение InfiniiVision
Получите необходимую информацию с помощью специального программного обеспечения для анализа измерений
Аэрокосмическая и оборонная промышленность
Запуск и декодирование протоколов для последовательных шин MIL-STD 1553 и ARINC 429
Встроенный анализ
Запуск и декодирование протоколов для серийных шин
Автомобилестроение
Тестирование и отладка автомобильных электронных систем
Power Analysis
Автоматизация измерения характеристик источников питания
Универсальная последовательная шина — USB
Обеспечение качества сигнала для устройств USB
Ultimate Software Bundle
Получите максимум от пакетов, включающих все программные приложения
Infiniium Measurement and Analysis Software
Расширьте измерительные возможности осциллографов серии UXR, MXR или EXR с помощью программного обеспечения для анализа Infiniium
Advanced Signal Integrity Analysis
D9110ASIA/D9120ASIA пакеты коррекции, InfiniiSim и перекрестных помех обеспечивают глубокий анализ целостности сигнала для высокоскоростных цифровых приложений
Анализ джиттера, вертикального и фазового шума
Программное обеспечение D9120JITA/D9110JITA предлагает расширенный статистический анализ цифровых интерфейсов в области напряжения и времени
InfiniiScan Event Identification
D9110SCNA/D9120SCNA Программное обеспечение InfiniiScan позволяет использовать осциллограф для выявления проблем с целостностью сигнала, которые невозможно обнаружить с помощью аппаратного запуска
Анализ амплитудно-импульсной модуляции
Программное обеспечение D9110PAMA/D9120PAMA позволяет анализировать современные высокоскоростные сигналы данных с амплитудно-импульсной модуляцией (PAM-N)
Деэмбеддинг
Программное обеспечение D9110DMBA характеризует кабели, датчики, приспособления и S-параметры, чтобы исключить их влияние на результаты и повысить точность измерений
Power Integrity Analysis
D9110POWA позволяет пользователям очищать свои источники питания, анализируя влияние переменных или цифровых сигналов и источников постоянного тока друг на друга.
Программное обеспечение Infiniium для автоматизированного тестирования на соответствие
Высокоскоростные цифровые приемопередатчики требуют проверки на соответствие последним стандартам. Соедините осциллограф Infiniium с программным обеспечением для автоматизации тестирования Keysight, чтобы ускорить отладку и проверку.
USB® Transmitter Test Suite
SW00USBH Пакет программного обеспечения для проверки USB автоматизирует проверку соответствия стандартам USB от USB 3.2, USB4 и USB4 версии 2.0 (USB 80 Гбит/с)
Комплект для тестирования передатчиков PCIe®
SW00PCIE Комплект программного обеспечения для проверки соответствия передатчиков PCI Express® автоматизирует тесты совместимости и проверки на вашем устройстве от PCIe 4.
0 до PCIe 6.0 в соответствии со спецификациями PCI-SIG®.
DDR Transmitter Test Suite
SW00DDRV DDR Validation License Suite включает программное обеспечение соответствия передатчика, которое позволяет тестировать DDR3, LPDDR3, DDR4, LPDDR4 и DDR5 DRAM, буфер данных и чипы регистров
IEEE 802.3ck Compliance Test Suite
SW00IECK IEEE 802.3 CK Tx License Suite включает программное обеспечение для проверки соответствия и проверки передатчика устройств IEEE 802.3 CK (100/200/400 Гбит/с).
Тест на соответствие стандарту HDMI
D9021Программное обеспечение для тестирования электрических характеристик, проверки и соответствия HDMC обеспечивает соответствие устройства стандарту HDMI 2.
1
MIPI® Validation Test Suite
SW00MIPI Пакет программного обеспечения для электрических испытаний позволяет автоматически выполнять тесты на соответствие для технологий D-PHY, M-PHY и C-PHY.
Просмотреть все комплекты подписки на программное обеспечение для тестирования осциллографов на соответствие требованиям
Программное обеспечение Infiniium для декодирования и запуска протоколов
Экономьте время, используя автоматическую настройку протокола и интуитивно понятное программное обеспечение для анализа. Избегайте бесконечной отладки, настроив триггеры для событий, специфичных для протокола, таких как ошибки, параметры сообщения или значения полезной нагрузки.
Низкоскоростные протоколы
Программное обеспечение для декодирования/запуска D9110LSSP для низкоскоростных протоколов (I2C, SPI, RS232, I2S и JTAG)
MIPI
Программное обеспечение D9010MPLP для декодирования/запуска сигналов RFFE, I3C и SPMI/MIPI.
Протоколы PCI Express
D9010ПО для декодирования/запуска PCIP для протоколов PCIe 4/3/2/1 и SATA/SAS
Протоколы USB
Программное обеспечение D9110USBP для декодирования/запуска протоколов USB4, USB 3.x, USB 2.0 и eUSB2
DisplayPort
D9040EDPV Встроенный набор инструментов для электрических характеристик и характеристик DisplayPort
Automotive Protocols
Программное обеспечение D9110AUTP для декодирования/запуска для автомобильных протоколов (CAN, CAN FD, CAN XL, LIN FlexRay, SENT)
Пакет программного обеспечения для базового протокола
D9111BDLP: В комплект входят D9110LSSP, D9110AUTP, D9110EMBP, D9110MILP и D9110MPLP для осциллографов серий MXR, EXR и S
Complete Protocol Software Bundle
D9120BDLP: Полный комплект включает все доступные пакеты декодирования/запуска Infiniium для осциллографов серий UXR, V и Z
Программное обеспечение для осциллографов PathWave BenchVue
Интуитивно понятно управляйте осциллографами, захватывайте изображения экрана и регистрируйте измерения данных для более эффективного анализа.
- Подключайте осциллографы и управляйте ими через облако.
- Экспортируйте результаты всего тремя щелчками мыши в популярные инструменты, такие как MATLAB, Microsoft Excel или Word, для документирования или дальнейшего анализа.
- Визуализируйте одновременно несколько типов измерений прибора.
- Быстро создавайте автоматизированные тестовые последовательности, обладая минимальными знаниями о приборах.
- Получайте подписку и лицензию на поддержку программного обеспечения KeysightCare при каждой покупке нового прибора.
Векторный анализ сигналов PathWave
Программное обеспечение Keysight 89600 VSA поддерживает запатентованный анализ сигналов, а также более 75 стандартов сигналов и типов модуляции, включая 5G, IoT, Wi-Fi, радар, спутник и многое другое.
Сведите к минимуму сложность сигнала, настроив экраны измерений для одновременного отображения нескольких изображений сигнала. Доступно для осциллографов Infiniium.
Узнать больше
Программное обеспечение Infiniium Core
Получайте новейшие возможности тестирования, когда они вам нужны
Электронная промышленность развивается быстро, поэтому вы должны внедрять инновации быстрее, чем когда-либо. Мы стремимся ускорить ваш выход на рынок, предоставляя функции, которые вам нужны, когда они вам нужны. Мы постоянно добавляем новые функции и усовершенствования в основное программное обеспечение нашего прибора, позволяя вам выполнять больше измерений с помощью того же оборудования.
План подписки Core Software
Core Software раскрывает весь потенциал вашего оборудования, предоставляя все инструменты измерения, возможности анализа и функции для удовлетворения постоянно растущих потребностей ваших приложений. План Core Software Updates and Enhancements доступен по подписке на 3 года (36 месяцев) или 5 лет (60 месяцев). Вы можете продлить план за плату после первоначальной покупки.
Защитите свои инвестиции в инновации
KeysightCare
Упреждающее получение обновлений и усовершенствований, сокращение времени отклика и доступ к экспертам Keysight.
Соглашение Software Enterprise
Разверните соглашение Keysight Software Enterprise, чтобы получать постоянную ценность для вашей организации. Соглашения Enterprise обеспечивают гибкий и экономичный доступ к широкому портфелю программного обеспечения Keysight через пул лицензий, который можно смешивать.
Подробнее
Рекомендуемые ресурсы для программного обеспечения осциллографа
PCI-SIG®, PCIe® и PCI Express® являются зарегистрированными в США товарными знаками и/или знаками обслуживания PCI-SIG.
Знаки обслуживания и логотипы MIPI® принадлежат MIPI Alliance, Inc., и любое использование этих знаков компанией Keysight Technologies осуществляется по лицензии. Другие знаки обслуживания и торговые наименования принадлежат их соответствующим владельцам.
USB4®, USB Type-C® и USB-C® являются зарегистрированными товарными знаками USB Implementers Forum
Нужна помощь или есть вопросы?
Свяжитесь с нами
Представляем DSO второго поколения VT
(Многофункциональные USB-осциллографы для ПК) 
это
можно достичь разрядности 16 с DSO второго поколения VT.
Увеличение разрядности сопровождается снижением уровня шума,
что приводит к увеличению динамического диапазона и точности измерений. 
Кроме того, VT DSO второго поколения оснащены
аппаратные цифровые фильтры, способные отфильтровывать шумы и/или
высокие частоты в режиме реального времени, обеспечивая стабильное срабатывание при любых условиях. 
Фактически это 1-разрядный АЦП с
порог оцифровки регулируемый. С двумя аналоговыми входными каналами и
один цифровой входной канал, осциллограф можно использовать для смешанных сигналов
измерения.
Потребляя больше процессорного времени,
потоковый режим предоставляет больше возможностей, чем режим DDS.
Некоторые модели позволяют
пользователю повторно откалибровать их.
