Osciloskop a spektr. analyzátor zdarma

Před nedávnem jsem narazil u společnosti Elenco na „stavebnici“ využívající kontaktní pole a sloužící k základním pokusům v elektronice. Co mne ale v popisu zaujalo, byla možnost díky přiloženému software využít PC jako 2-kanálový paměťový osciloskop a spektrální analyzátor např. při měření na zesilovači sestrojeném ze stavebnice.

Po přečtení návodu ke stavebnici jsem se dozvěděl, že princip spočívá ve využití zvukové karty v PC a programu Winscope. Vzhledem k tomu, že zvukovou kartu v počítači má asi každý a program je nabízen volně ke stažení, nemá příliš smysl se dále zabývat nabízenou stavebnicí (kontaktní pole a pár součástek), ale pořešit si vše sami a zadarmo. Zvukové karty jsou stereofonní, také program umí zpracovávat dva signály zároveň a proto máme dvoukanálový osciloskop.

Osciloskop na PC

Autorem programu Winscope je Konstantin Zeldovič z Moskevské Státní Univerzity a napsal jej v letech 1996-97 pro Windows 95. Program již není dále v této volně šiřitelné podobě vyvíjen, ale dobře funguje i na novějších systémech (98, 2k, Me, XP, osobně vyzkoušeno na Vista). Stáhnout jej můžete například odtud.

Už z principu použití zvukové karty PC plyne základní omezení osciloskopu a spektr. analyzátoru. Tím je frekvenční rozsah karty. Obvykle lze zobrazit signály v rozsahu cca 20 Hz až 20 kHz. U profesionálního (a tedy drahého) zařízení by takový rozsah naprosto nevyhovoval, ale tady získáváme jednoduše a zadarmo možnost vyzkoušet si funkce moderního paměťového osciloskopu a spektrálního analyzátoru, přestože s omezením. Na nízkofrekvenční měření a pokusy doma či ve škole je vyhovující. Navíc k programu vypracoval Leoš Dvořák z MFF UK Praha kvalitní český návod.

Program se neinstaluje, pouze rozbalíte zip soubor a spustíte winscope.exe soubor. Jako nejjednodušší se mi jeví „instalace“ na notebook, neboť v tom případě můžete využít vestavěný mikrofon a hned zjistíte, zda program správně funguje. Nemáte-li vestavěný mikrofon, musíte mikrofon připojit do mikrofonního vstupu nebo můžete přes linkový vstup připojit jiný zdroj zvuku. Nezapomeňte, že je třeba v programu zapnout tlačítko běhu (symbol „play“ jako např. na magnetofonu). To se ale vše dočtete ve výše zmíněném českém návodu, kde najdete i řešení problémů a několik příkladů experimentů.

V případě, že chcete zobrazovat signály nejen z mikrofonu, ale i z nějakého nízkofrekvenčního zařízení (zesilovač, multivibrátor, apod.), opět využijete pro připojení k PC mikrofonní nebo linkový vstup. Mějte na zřeteli, že vysoká úroveň měřeného signálu může vstupy zvukové karty zničit. Na mikrofonní vstup by nemělo být určitě přivedeno napětí vyšší než cca 1 V (ideálně do 100 mV). Linkový vstup je konstruován na vstupní napětí v rozsahu cca 100 mV až 25 V. Abychom omezili riziko poškození zvukové karty, můžeme si sestavit jednoduchý přípravek (sondu) pro mikrofonní vstup.

Schéma zapojení sondy osciloskopu

Jde o dvě identické větve. Vstupní napětí sondy by mělo být maximálně cca 10 V. Hodnoty součástek nejsou nijak kritické. Rezistor R1 (3k3) omezuje maximální proud diodami, aby nedošlo k jejich průrazu. Rezistor R1 a potenciometr P1 (470K, lineární) tvoří napěťový dělič, kterým nastavíme vhodnou úroveň signálu na vstup PC. Křemíkové diody (1N4148) omezují maximální napětí (vstup do PC) na cca 0,6 V.  Piny 1 až 3 připojíme ke stereo jacku 3,5 mm. Pin1 na špičku („centre“), Pin2 na střed („middle“) a Pin3, což je stínění, na poslední část („outer“).

Stereo Jack

Zapojení je natolik jednoduché, že je můžete snadno realizovat na nepájivém kontaktním poli.

Za pár stokorun si ale také můžete pořídit pěknou stavebnici osciloskopu.

Pro seznámení s osciloskopy a jejich vlastnostmi doporučuji článek Jak vybrat osciloskop. Nejnižší ceny osciloskopů najdete zde.

Přidat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *