- Цена: ~ 20$
- Перейти в магазин
Всем привет.
Сегодня коротенький, развлекательный пост про докучающую мня особенность конструктора 15001K, с которой года три мирился, но вот выпил правильного молока и всё наладилось…
Не буду рассказывать по устройству, про комплектацию и характеристики усеян весь интернет — дело прошлых лет… брал в магазине по ссылке, но под лотом, которого уже нет.
Тогда я его спаял, настроил и сразу перевёл на питание от АКБ (кратко в обзоре покажу свою реализацию) и не особо обращал внимание на шум встроенного калибровочного генератора частотой 1кГц, но время шло и вот вчера эта «проблема» решилась в один вечер.
Проблемой были вот такие собственные выбросы, которые немного портят общую «картинку» прибора
Разбирая после нескольких лет использования прибор — ностальгировал
вырезал из молочного алюминиевого пакета по форме экранчик
подвернул торцы, а место для контакта очистил от полиэтилена
спланировал это место на самую выступающую точку на плате — корпус разъёма
и результат не заставил себя ждать — «контакт» и «неконтакт» гнезда с импровизированным экраном
хоть контакт и обеспечивается прижимом второй платы, но на всякий случай я ещё и пористый кусочек «изолона» между складками воткнул
надежнее однозначно
Ещё тогда, при сборке и переделке, приклеил на двухсторонний скотч модуль контроллера заряда, а «повышайку» настроенную на 9В — на АКБ… выключаю устройство тумблером (вывел дополнительно к штатному), обрывающим цепь АКБ от саморазряда на преобразователе
Не особо планировал индикацию заряда, но в итоге вышло вполне эффектно — в процессе заряда:
после его завершения:
Достать бы теперь нормальный щуп, который не будет собирать «на водку»
В процессе подумал, а что если прицепить с обратной стороны платы такой-же экран? хоть там и так всё под «массой» — попробую
спонжик для прижима
зачистил алюминий напротив контактов 
эффект вроде есть, ещё — 2мВ практически «из воздуха», при помощи обычного «молока»!
Вот в принципе и всё, планировал только от помехи избавиться, но результат превзошёл мои ожидания.
P.S. — при питании от КРОНЫ не лучше
Уже понимаю, что пора бы его сменить на что-то интересное и более частотное, но столь же удобное и не сильно дорогое — посоветуйте?
Надеюсь не утомил. Спасибо за совет и до свидания.
Планирую купить
+13
Добавить в избранное
Обзор понравился
+96
+149
Осцилло́граф (лат. oscillo — качаюсь + греч. γραφω — пишу) — прибор, предназначенный для исследования (наблюдения, записи, измерения) амплитудных и временны́х параметров электрического сигнала, подаваемого на его вход, либо непосредственно на экране, либо записываемого на фотоленте. Один из важнейших приборов в радиоэлектронике.
Википедия.
Моим первым осциллографом был радиолюбительский Н3015, произведённый в СССР в 1985 году. Со временем, у него отказала часть вертикальной отклоняющей системы. Затем была попытка создания самодельного цифрового осциллографа на основе микроконтроллера STM32 с цветным LCD-дисплеем. Проект частично работает, но был заброшен из-за нехватки времени. Может как-нибудь о нём напишу потом статью.
И вот недавно на Aliexpress я стал присматриваться к недорогим наборам для самостоятельной сборки осциллографа. Среди множества моделей я остановился на DSO150 от компании JYE Tech.
Покупал я его на Aliexpress. Найти можно его по этой ссылке. На момент покупки он стоил 1320 руб.
Замечание
У меня ревизия 05. На момент написания статьи уже появилась ревизия 06. В устройство могут вноситься различные изменения и коррективы, поэтому внимательно изучайте свою инструкцию перед сборкой.
Распаковка
Пришёл осциллограф вот в такой коробочке из довольно плотного картона. Испытание почтой она выдержала отлично. На коробке отметка «15001K». Буква «K» означает, что это кит для самостоятельной сборки. Набор 15002K отличается от 15001K нераспаянными SMD элементами. Ещё есть 15003K — он без корпуса.
Содержимое коробки:
- корпус;
- две платы + дисплей;
- маленькая плата для установки энкодера;
- набор радиодеталей;
- щупы (крокодилы);
- две инструкции;
- электрическая схема.
Корпус пластиковый, состоит из пяти частей: лицевой части, лицевой рамки (на фотографии они соединены), задней части, нижней и верхней торцевых частей:
Радиодетали:
- BNC-разъём;
- металлический контакт для выхода тестового сигнала;
- конденсаторы;
- конденсаторы электролитические (100µF 16V);
- резисторы;
- плата для энкодера;
- энкодер;
- двухконтактный разъём для подключения аккумулятора;
- два переключателя;
- три гребёнки контактов;
- два подстречных конденсатора (5-30 pF);
- 4 кнопки.
Плата с аналоговой частью. Здесь уже распаяны SMD конденсаторы, резисторы и микросхемы:
Цифровая часть. Здесь ещё дополнительно распаяны стабилизатор напряжения, разъём питания, кварц, колодка под гребёнку контактов, дисплей:
Сборка
1. Для начала убеждаемся, что основная часть у нас работает и не повреждена. Для этого подаём питание 9 вольт на круглый разъём (центральный контакт — плюсовой). Если всё нормально, то мы должны увидеть загрузку, логотип, а затем картинку с сигналом, как на следующей фотографии. Если этого не произошло, то необходимо либо поднимать вопрос о возврате с продавцом, либо связаться с изготовителем для исправления самостоятельно. У меня всё заработало сразу:
2. Впаиваем контакт выхода тестового сигнала (J8).
3. Впаиваем разъём для питания от аккумулятора (J6).
4. Выключатель питания (SW5).
5. Впаиваем гребёнку из 4-х контактов (J2).
6. Кнопки (SW1-4).
7. Теперь необходимо убрать резистор R30 с основной платы (выпаять паяльником, либо аккуратно выломать плоскогубцами). Он был нужен для подачи питания в обход выключателя при первоначальной проверке платы:
Теперь снова подаём питание и убеждаемся, что выключатель и все кнопки функционируют нормально.
Сборка основной платы закончена. Теперь аналоговая часть.
1. Впаиваем резисторы. Внимательно проверяем номиналы по полоскам и лучше при этом вооружиться мультиметром.
| R1 | 510 KΩ |
| R2 | 5.1 MΩ |
| R3 | 1.2 MΩ |
| R4 | 11 KΩ |
| R5, R6, R14 | 1 KΩ |
| R7 | 300 Ω |
| R8, R13, R16 | 150 Ω |
| R9 | 91 Ω |
| R10 | 30 Ω |
| R11, R12 | 15 Ω |
| R15 | 680 Ω |
| R26, R27 | 120 Ω |
2. Впаиваем конденсаторы. Сверяемся с маркировкой.
| C1 | 0.1 µF |
| C2 | 330 pF |
| C4 | 1 pF |
| C6, C7 | 120 pF |
3. Два подстроечных конденсатора.
4. Переключатель режимов (SW1).
5. Электролитические конденсаторы.
| C10, C11, C12, C13, C14 | 100 µF / 16V |
6. Впаиваем BNC коннектор. Тут потребуется мощный паяльник, чтобы хорошо прогреть место крепления к плате.
7. Две гребёнки контактов 2×5 (J2, J3).
Обе платы собраны и теперь выглядят вот так:
Впаиваем энкодер в его небольшую плату. Тут нужно быть внимательным и не перепутать сторону. Иначе ничего не заработает.
Проверка и калибровка
Аккуратно собираем лицевую часть. Для этого вставляем LCD дисплей в лицевую панель, затем главную плату. Вставляем плату с энкодером, прикручиваем её и припаиваем к основной плате.
Теперь соединяем плату с аналоговой частью и основную плату через разъёмы указанные на фото:
Подключаем питание 9 вольт. Переключатель AC/DC/GND переводим в положение GND. Включаем питание выключателем ON/OFF и замеряем напряжения. Они должны соответствовать указанным в инструкции.
Подключаем красный щуп к выходу тестового сигнала. Нажимаем на энкодер (ADJ) и держим 3 секунды, пока в левом нижнем углу дисплея не появится надпись «T.S. Amp»:
Коротким нажатием на энкодер устанавливаем значение напряжения тестового сигнала в 0.1V. Затем нажатиями кнопки V/DIV устанавливаем выделение на индикатор напряжения в левом нижнем углу. Поворотом энкодера устанавливаем там значение 50mV.
Теперь нажимаем кнопку TRIGGER до тех пор, пока уровень триггера (стрелочка справа) не окрасится в голубой цвет. После этого крутим энкодер и устанавливаем его так, чтобы уровень триггера был между максимальным и минимальным значениями сигнала. Это стабилизирует картинку.
Теперь берём маленькую отвёртку и крутим конденсатор C3. Необходимо как можно точнее приблизить изображение сигнала к прямоугольной форме.
Затем нажимаем на энкодер и устанавливаем напряжение тестового сигнала 3.3V. Теперь крутим конденсатор C5.
На этом калибровка окончена. Можно всё собрать в корпус.
Обзор и тестирование
Характеристики осциллографа:
| Максимальная скорость оцифровки сигнала (частота дискретизации) | 1 млн/с |
| Аналоговая полоса пропускания | 0 — 200 кГц |
| Диапазон чувствительности | 5 мВ/дел — 20 В/дел |
| Максимальное входное напряжение | 50 Vpk |
| Входное сопротивление и ёмкость | 1 MΩ / 20 pF |
| Разрешение | 12 бит |
| Длина буфера | 1024 точки |
| Диапазон времени | 500 с/дел — 10 мкс/дел |
| Режимы триггера | Авто, нормальный, один замер |
| Позиция триггера | Центр буфера |
| Питание | 9 В / DC (8 — 10 В) |
| Ток потребления | ~120 мА @ 9 В |
| Размеры | 105 x 75 x 22 мм |
| Масса | 100 г (без щупов и блока питания) |
| Дисплей | 2.4″ TFT LCD 320×240 |
В качестве микроконтроллера используется STM32F103C8T6. Усилением сигналов в аналоговой части занимаются операционные усилители серий TL082 и TL084. А за переключение резисторных делителей отвечают аналоговые мультиплексоры 74HC4053 и 74HC4051. Судя по схеме, используется аппаратный контроль триггера. За это отвечает ОУ, включенный в режиме компаратора. Уровень сигнала для сравнения задаётся через ШИМ с микроконтроллера. Отрицательное напряжение для питания операционных усилителей и мультиплексоров генерируется преобразователем ICL7660.
В качестве источника питания я сначала выбрал сетевой блок питания 9 вольт. Но так как осциллограф позиционируется как портативный, то логично было бы подключить к нему аккумулятор. Вот тут возникают определённые трудности. У меня в наличии имеется трёхбаночный LiFePO4 аккумулятор. В полностью заряженном состоянии его напряжение составляет 10.95 В, что довольно много. Разрядив до допустимых 10 вольт, я попробовал подключить его. И увидел сильные всплески сигнала в отрицательном напряжении. Постепенно разряжая аккумулятор, удалось добиться нормальной работы только при напряжении меньше 9.3 В. Но тут возникает другая проблема: довольно быстрое снижение напряжения аккумулятора (основной его рабочий диапазон находится в районе 9.9 В). По этой причине я хочу заказать повышающий DC-DC преобразователь, поставить одну-две банки 18650 и выставить выходное напряжение 9 вольт.
Осциллограф действительно маленький, легко помещается в руке. Но при этом это полноценный прибор, с возможностью отображения осциллограммы, замера частоты, напряжения и других параметров.
На передней панели располагается цветной LCD дисплей диагональю 2.4 дюйма. Подсветка достаточно яркая, все элементы интерфейса видно хорошо. Ниже располагаются 4 кнопки и ручка энкодера.
Функции кнопок:
| Кнопка | Функция | При долгом нажатии |
|---|---|---|
| V/DIV | Выбор чувствительности (вольт на деление). Вертикальная позиция сигнала. |
Калибровка нуля (необходимо перевести переключатель AC/DC/GND в положение GND). |
| SEC/DIV | Выбор времени (секунд на деление). Перемещение сигнала по горизонтали. |
Переход в центр буфера |
| TRIGGER | Выбор режима триггера (Auto, Normal, Single). Уровень триггера. Выбор типа триггера (по фронту, по спаду). |
Установка уровня триггера по среднему значению амплитуды сигнала. |
| OK | Включение режима HOLD («заморозка» сигнала). | Включение/выключение замеров. |
| ADJ | Изменение выбранного параметра. | Выбор напряжения тестового сигнала. |
| OK + TRIGGER | Сохранение текущего сигнала в EEPROM | |
| OK + SEC/DIV | Отображение сохранённого сигнала из EEPROM | |
| SEC/DIV + TRIGGER | Восстановление заводских настроек |
Снизу располагается разъём и выключатель питания. Отверстие для выведения провода подключения аккумулятора не предусмотрено. При необходимости его нужно будет просверлить самостоятельно.
Сверху находятся: разъём BNC для подключения щупов, выход тестового прямоугольного сигнала (0.1 В или 3.3 В, 1 кГц), и переключатель AC/DC/GND. В положении AC отфильтровывается постоянная составляющая сигнала, в положении GND входной контур замыкается на землю.
Основная площадь дисплея поделена на 12 делений по горизонтали и 8 делений по вертикали. Осциллограмма изображается жёлтой линией. Слева находится стрелка — указатель нулевого уровня. Справа — указатель уровня триггера.
Сверху отображается статус осциллографа (Running / HOLD), горизонтальная позиция в буфере, состояние триггера.
Состояний триггера три:
- Holdoff — триггер выключен до тех пор, пока буфер не заполнен до точки его запуска.
- Waiting — ожидание необходимого фронта волны.
- Trigged — сигнал зарегистрирован.
Если установлен режим времени 50 мс/дел и медленнее и при этом режим триггера AUTO, то триггер автоматически переходит в статус Holdoff с постоянным движением осциллограммы справа налево.
В нижней части дисплея отображается чувствительность, род тока (AC/DC), режим времени, режим триггера, тип триггера (по фронту или по спаду).
Для тестирования я воспользовался программой для смартфона «Function Generator» от Keuwlsoft. Скачать можно в Google Play.
Синус 100 Гц:
Вот такая хорошая синусоида. Включим отображение замеров:
Обратите внимание на очень точное определение частоты.
Треугольник 100 Гц:
Прямоугольник 100 Гц. Тут скорее всего перекос из-за конденсаторов в выходном аудиотракте смартфона:
Синус 440 Гц:
Треугольник 440 Гц:
Прямоугольник 1 кГц:
Треугольник 1 кГц:
Пила 1 кГц:
Попробуем частоты повыше. 20 кГц:
Теперь подаём сигнал со звуковой карты компьютера. 40 кГц:
80 кГц:
А это ШИМ сигнал с ардуины:
Теперь подробнее об измеряемых параметрах. Лучше всего их описывает вот эта картинка (найдено на сайте http://www.rfcafe.com/references/electrical/sinewave-voltage-conversion.htm):
- Freq — частота;
- Cycl — период;
- PW — ширина импульса (Pulse Width);
- Duty — заполнение ШИМ в %;
- Vmax — макимальное напряжение;
- Vmin — минимальное напряжение;
- Vavr — среднее напряжение;
- Vpp — амплитуда сигнала (Vmax — Vmin);
- Vrms — эффективное значение напряжения переменного тока. Среднеквадратичное значение синусоидальной волны представляет собой значение постоянного напряжения, которое обеспечивало бы такое же количество тепла в нагревательном элементе.
В общем, очень неплохой осциллограф за свои деньги. Свои задачи выполняет полностью. Собирается довольно легко, нужны только минимальные навыки владения паяльником.
Предупреждение!
Автор не несёт ответственности за возможную порчу оборудования. Всё, что вы делаете — вы делаете на свой страх и риск!
Update:
Пока писал эту статью, вздулся аккумулятор который у меня был подключен к осциллографу. Собственно от этого напряжение и падало быстро. Теперь точно куплю двухбаночный LiPo и DC-DC step up.
Зачастую возникает необходимость не только измерить уровень сигнала, но и посмотреть его форму, посмотреть как изменяется сигнал от каскада к каскаду, узнать его частоту, амплитуду. С этим нам поможет разобраться осциллограф. Рассмотрим цифровой осциллограф DSO150, обладающий как минимум двумя положительными качествами: цена, компактность, добавим еще мобильность, и несомненно, он сможет удовлетворить запросы начинающего радиолюбителя.
Напряжение питания устройства 9В (минимально 8В, максимально 10В), потребляемый ток приблизительно 120 мА, питание подключается снизу. Там же находится выключатель.
В верхней части находится трехканальный переключатель AC-DC-GND.
AC — (переменный ток) — проходит только переменная составляющая входного напряжения;
DC — (постоянный ток) — вход открыт для постоянной составляющей входного напряжения.
GND (земля) — входной сигнал отключён, вход замкнут на землю;
Контакт посредине — это выход внутреннего генератора на 1кГц, для проверки осциллографа. Ну, и собственно, разъем для подключения щупа. Сразу нужно заметить, что максимальное напряжение, которое может измерять осциллограф 50В.
Для измерения большего напряжения применяется щуп с делителем. В комплект не входит, приобретается отдельно.
В продаже имеются несколько вариантов продаваемых приборов, различной степени сборки. Более разобранные немного дешевле и дают шанс потренироваться, желающим набраться опыта в работе с паяльником. Самостоятельная сборка не составит особого труда. В комплекте есть инструкция с пошаговой сборкой, правда на английском языке.
Давайте рассмотрим характеристики прибора поподробнее. Осциллограф может отображать сигналы на частоте до 200кГц. Если вы собираетесь работать с большими частотами, то должны понимать, что их отображение будет некорректным. Диапазон чувствительности: 5 – 20 мВ/дел. Временной диапазон развёртки: 500с/дел– 10 мкc/дел. Работает на процессоре ARM Cortex-M3 (STM32F103C8) и оснащён 2,4-дюймовым цветным экраном. Максимальное входное напряжение при использовании щупа 1х — 50В, щуп 10х — до 500В соответственно.
На экране осциллографа при включении появляются текущие измерения. Отключить или включить их отображение можно нажатием на кнопку «OK» в течении 3 сек.
Freq — частота
Cycl — период
Pw — ширина импульса
Duty — коэффициент заполнения (скважность)
Umax — максимальное напряжение
Umin — минимальное измерение
Uavr — среднее напряжение
Urms — среднеквадратичное значение напряжения
При нажатии на кнопку V/DIV включается режим регулировки масштабирования по напряжению — одна клетка от 5 мВ до 20 В. (цифра 1 справа на фото). Регулировка производится ручкой ADJ. Надпись над цифрой 2 показывает текущий режим AC, DC или GRN. Повторное нажатие на кнопку V/DIV активирует стрелочку слева экрана, регулировкой ADJ выставляется уровень нуля.
При нажатии на кнопку SEC/DIV включается регулировка масштабирования по горизонтали — одна клетка от 10 мкс до 500 сек.(над цифрой 3 фотографии). При повторном нажатии на кнопку SEC/DIV активируется перемещение сигнала по горизонтали. Регулировка производится ручкой ADJ.
При нажатии на кнопку TRIGGER первый раз, ручкой ADJ может быть выбрано три режима:
AUTO (автоматический) — автоколебательный режим генератора развёртки, при котором развёртка происходит без запускающего импульса
NORM (ждущий) — ждущая развёртка, при которой генератор развёртки для выполнения каждого своего цикла ждёт запускающего синхроимпульса;
Single (одиночный) — регистрация останавливается после сбора данных. Для повторного запуска регистрации нажимаем каждый раз на кнопку «OK»
При повторном нажатии на кнопку TRIGGER активируется стрелочка в правой части экрана (подсвечивается голубым цветом), ручкой ADJ плавно регулируется уровень сигнала, при достижении которого будет происходить синхронизация (например, если нужно выделить форму основного сигнала среди низкоамплитудных шумов)
При третьем нажатии на кнопку TRIGGER, регулировкой ADJ доступен выбор двух режимов синхронизации по фронту (восходящему импульсу) или по спаду (нисходящему импульсу) (см. над цифрой 5 на фото)
При длительном нажатии на регулировочную ручку ADJ активируется режим, при котором можно изменять амплитудное значение напряжения встроенного генератора. Переключается однократным нажатием на «ADJ»: 0,1 В или 3,3 В.
Убираем повторным длительным нажатием.
Установка аккумулятора в осциллограф
Как вы могли заметить питание осциллографа осуществляется от источника постоянного тока от 8 до 10 В. В комплектацию блок питания не входит и к тому же привязывает устройство к розетке. Питание от аккумулятора сделает прибор более мобильным. Для этого нам придется добавить три элемента.
Непосредственно сам аккумулятор. Вполне подойдет от старого мобильного. Если нет можно приобрести здесь.
Модуль заряда TP4056 с microUSB входом, который позволит заряжать наш аккумулятор от любого USB выхода или стандартной зарядки от телефона (power banka наконец). Имеет встроенную защиту и индикатор заряда.
На выходе нашего аккумулятора максимальное напряжение 4,2 В. Этого не хватает для запитывания осциллографа. С этим нам поможет справиться так называемый booster-модуль или модуль STEP UP MT3608. Подавая на вход такого модуля напряжение от 2 до 24 вольт, мы можем получить на выходе напряжение до 28 вольт. Стоит заметить, что напряжение на выходе не может быть меньше, чем напряжение на входе.
Соединить модули не составит особого труда. Сборка производится по следующей схеме.
Подстроечным резистором на повышающем модуле необходимо установить напряжение 9 В.
Для того, чтобы использовать уже имеющийся выключатель на осциллографе придется внести изменения на плате.
Я разместил собранные модули в корпусе осциллографа следующим образом. Для фиксации можно использовать клей или двухсторонний скотч.
При зарядке модуль подсвечивается красным. Во время заряда осциллографом также можно пользоваться. Причем пользоваться теперь можно в любом месте.
Надеюсь статья была полезна. Всем спасибо. Удачных творческих идей.
Ссылки на основные компоненты:
Осцилло́граф (лат. oscillo — качаюсь + греч. γραφω — пишу) — прибор, предназначенный для исследования (наблюдения, записи, измерения) амплитудных и временны́х параметров электрического сигнала, подаваемого на его вход, либо непосредственно на экране, либо записываемого на фотоленте. Один из важнейших приборов в радиоэлектронике.
Википедия.
Моим первым осциллографом был радиолюбительский Н3015, произведённый в СССР в 1985 году. Со временем, у него отказала часть вертикальной отклоняющей системы. Затем была попытка создания самодельного цифрового осциллографа на основе микроконтроллера STM32 с цветным LCD-дисплеем. Проект частично работает, но был заброшен из-за нехватки времени. Может как-нибудь о нём напишу потом статью.
И вот недавно на Aliexpress я стал присматриваться к недорогим наборам для самостоятельной сборки осциллографа. Среди множества моделей я остановился на DSO150 от компании JYE Tech.
Покупал я его на Aliexpress. Найти можно его по этой ссылке. На момент покупки он стоил 1320 руб.
Замечание
У меня ревизия 05. На момент написания статьи уже появилась ревизия 06. В устройство могут вноситься различные изменения и коррективы, поэтому внимательно изучайте свою инструкцию перед сборкой.
Распаковка
Пришёл осциллограф вот в такой коробочке из довольно плотного картона. Испытание почтой она выдержала отлично. На коробке отметка «15001K». Буква «K» означает, что это кит для самостоятельной сборки. Набор 15002K отличается от 15001K нераспаянными SMD элементами. Ещё есть 15003K — он без корпуса.
Содержимое коробки:
- корпус;
- две платы + дисплей;
- маленькая плата для установки энкодера;
- набор радиодеталей;
- щупы (крокодилы);
- две инструкции;
- электрическая схема.
Корпус пластиковый, состоит из пяти частей: лицевой части, лицевой рамки (на фотографии они соединены), задней части, нижней и верхней торцевых частей:
Радиодетали:
- BNC-разъём;
- металлический контакт для выхода тестового сигнала;
- конденсаторы;
- конденсаторы электролитические (100µF 16V);
- резисторы;
- плата для энкодера;
- энкодер;
- двухконтактный разъём для подключения аккумулятора;
- два переключателя;
- три гребёнки контактов;
- два подстречных конденсатора (5-30 pF);
- 4 кнопки.
Плата с аналоговой частью. Здесь уже распаяны SMD конденсаторы, резисторы и микросхемы:
Цифровая часть. Здесь ещё дополнительно распаяны стабилизатор напряжения, разъём питания, кварц, колодка под гребёнку контактов, дисплей:
Сборка
1. Для начала убеждаемся, что основная часть у нас работает и не повреждена. Для этого подаём питание 9 вольт на круглый разъём (центральный контакт — плюсовой). Если всё нормально, то мы должны увидеть загрузку, логотип, а затем картинку с сигналом, как на следующей фотографии. Если этого не произошло, то необходимо либо поднимать вопрос о возврате с продавцом, либо связаться с изготовителем для исправления самостоятельно. У меня всё заработало сразу:
2. Впаиваем контакт выхода тестового сигнала (J8).
3. Впаиваем разъём для питания от аккумулятора (J6).
4. Выключатель питания (SW5).
5. Впаиваем гребёнку из 4-х контактов (J2).
6. Кнопки (SW1-4).
7. Теперь необходимо убрать резистор R30 с основной платы (выпаять паяльником, либо аккуратно выломать плоскогубцами). Он был нужен для подачи питания в обход выключателя при первоначальной проверке платы:
Теперь снова подаём питание и убеждаемся, что выключатель и все кнопки функционируют нормально.
Сборка основной платы закончена. Теперь аналоговая часть.
1. Впаиваем резисторы. Внимательно проверяем номиналы по полоскам и лучше при этом вооружиться мультиметром.
| R1 | 510 KΩ |
| R2 | 5.1 MΩ |
| R3 | 1.2 MΩ |
| R4 | 11 KΩ |
| R5, R6, R14 | 1 KΩ |
| R7 | 300 Ω |
| R8, R13, R16 | 150 Ω |
| R9 | 91 Ω |
| R10 | 30 Ω |
| R11, R12 | 15 Ω |
| R15 | 680 Ω |
| R26, R27 | 120 Ω |
2. Впаиваем конденсаторы. Сверяемся с маркировкой.
| C1 | 0.1 µF |
| C2 | 330 pF |
| C4 | 1 pF |
| C6, C7 | 120 pF |
3. Два подстроечных конденсатора.
4. Переключатель режимов (SW1).
5. Электролитические конденсаторы.
| C10, C11, C12, C13, C14 | 100 µF / 16V |
6. Впаиваем BNC коннектор. Тут потребуется мощный паяльник, чтобы хорошо прогреть место крепления к плате.
7. Две гребёнки контактов 2×5 (J2, J3).
Обе платы собраны и теперь выглядят вот так:
Впаиваем энкодер в его небольшую плату. Тут нужно быть внимательным и не перепутать сторону. Иначе ничего не заработает.
Проверка и калибровка
Аккуратно собираем лицевую часть. Для этого вставляем LCD дисплей в лицевую панель, затем главную плату. Вставляем плату с энкодером, прикручиваем её и припаиваем к основной плате.
Теперь соединяем плату с аналоговой частью и основную плату через разъёмы указанные на фото:
Подключаем питание 9 вольт. Переключатель AC/DC/GND переводим в положение GND. Включаем питание выключателем ON/OFF и замеряем напряжения. Они должны соответствовать указанным в инструкции.
Подключаем красный щуп к выходу тестового сигнала. Нажимаем на энкодер (ADJ) и держим 3 секунды, пока в левом нижнем углу дисплея не появится надпись «T.S. Amp»:
Коротким нажатием на энкодер устанавливаем значение напряжения тестового сигнала в 0.1V. Затем нажатиями кнопки V/DIV устанавливаем выделение на индикатор напряжения в левом нижнем углу. Поворотом энкодера устанавливаем там значение 50mV.
Теперь нажимаем кнопку TRIGGER до тех пор, пока уровень триггера (стрелочка справа) не окрасится в голубой цвет. После этого крутим энкодер и устанавливаем его так, чтобы уровень триггера был между максимальным и минимальным значениями сигнала. Это стабилизирует картинку.
Теперь берём маленькую отвёртку и крутим конденсатор C3. Необходимо как можно точнее приблизить изображение сигнала к прямоугольной форме.
Затем нажимаем на энкодер и устанавливаем напряжение тестового сигнала 3.3V. Теперь крутим конденсатор C5.
На этом калибровка окончена. Можно всё собрать в корпус.
Обзор и тестирование
Характеристики осциллографа:
| Максимальная скорость оцифровки сигнала (частота дискретизации) | 1 млн/с |
| Аналоговая полоса пропускания | 0 — 200 кГц |
| Диапазон чувствительности | 5 мВ/дел — 20 В/дел |
| Максимальное входное напряжение | 50 Vpk |
| Входное сопротивление и ёмкость | 1 MΩ / 20 pF |
| Разрешение | 12 бит |
| Длина буфера | 1024 точки |
| Диапазон времени | 500 с/дел — 10 мкс/дел |
| Режимы триггера | Авто, нормальный, один замер |
| Позиция триггера | Центр буфера |
| Питание | 9 В / DC (8 — 10 В) |
| Ток потребления | ~120 мА @ 9 В |
| Размеры | 105 x 75 x 22 мм |
| Масса | 100 г (без щупов и блока питания) |
| Дисплей | 2.4″ TFT LCD 320×240 |
В качестве микроконтроллера используется STM32F103C8T6. Усилением сигналов в аналоговой части занимаются операционные усилители серий TL082 и TL084. А за переключение резисторных делителей отвечают аналоговые мультиплексоры 74HC4053 и 74HC4051. Судя по схеме, используется аппаратный контроль триггера. За это отвечает ОУ, включенный в режиме компаратора. Уровень сигнала для сравнения задаётся через ШИМ с микроконтроллера. Отрицательное напряжение для питания операционных усилителей и мультиплексоров генерируется преобразователем ICL7660.
В качестве источника питания я сначала выбрал сетевой блок питания 9 вольт. Но так как осциллограф позиционируется как портативный, то логично было бы подключить к нему аккумулятор. Вот тут возникают определённые трудности. У меня в наличии имеется трёхбаночный LiFePO4 аккумулятор. В полностью заряженном состоянии его напряжение составляет 10.95 В, что довольно много. Разрядив до допустимых 10 вольт, я попробовал подключить его. И увидел сильные всплески сигнала в отрицательном напряжении. Постепенно разряжая аккумулятор, удалось добиться нормальной работы только при напряжении меньше 9.3 В. Но тут возникает другая проблема: довольно быстрое снижение напряжения аккумулятора (основной его рабочий диапазон находится в районе 9.9 В). По этой причине я хочу заказать повышающий DC-DC преобразователь, поставить одну-две банки 18650 и выставить выходное напряжение 9 вольт.
Осциллограф действительно маленький, легко помещается в руке. Но при этом это полноценный прибор, с возможностью отображения осциллограммы, замера частоты, напряжения и других параметров.
На передней панели располагается цветной LCD дисплей диагональю 2.4 дюйма. Подсветка достаточно яркая, все элементы интерфейса видно хорошо. Ниже располагаются 4 кнопки и ручка энкодера.
Функции кнопок:
| Кнопка | Функция | При долгом нажатии |
|---|---|---|
| V/DIV | Выбор чувствительности (вольт на деление). Вертикальная позиция сигнала. |
Калибровка нуля (необходимо перевести переключатель AC/DC/GND в положение GND). |
| SEC/DIV | Выбор времени (секунд на деление). Перемещение сигнала по горизонтали. |
Переход в центр буфера |
| TRIGGER | Выбор режима триггера (Auto, Normal, Single). Уровень триггера. Выбор типа триггера (по фронту, по спаду). |
Установка уровня триггера по среднему значению амплитуды сигнала. |
| OK | Включение режима HOLD («заморозка» сигнала). | Включение/выключение замеров. |
| ADJ | Изменение выбранного параметра. | Выбор напряжения тестового сигнала. |
| OK + TRIGGER | Сохранение текущего сигнала в EEPROM | |
| OK + SEC/DIV | Отображение сохранённого сигнала из EEPROM | |
| SEC/DIV + TRIGGER | Восстановление заводских настроек |
Снизу располагается разъём и выключатель питания. Отверстие для выведения провода подключения аккумулятора не предусмотрено. При необходимости его нужно будет просверлить самостоятельно.
Сверху находятся: разъём BNC для подключения щупов, выход тестового прямоугольного сигнала (0.1 В или 3.3 В, 1 кГц), и переключатель AC/DC/GND. В положении AC отфильтровывается постоянная составляющая сигнала, в положении GND входной контур замыкается на землю.
Основная площадь дисплея поделена на 12 делений по горизонтали и 8 делений по вертикали. Осциллограмма изображается жёлтой линией. Слева находится стрелка — указатель нулевого уровня. Справа — указатель уровня триггера.
Сверху отображается статус осциллографа (Running / HOLD), горизонтальная позиция в буфере, состояние триггера.
Состояний триггера три:
- Holdoff — триггер выключен до тех пор, пока буфер не заполнен до точки его запуска.
- Waiting — ожидание необходимого фронта волны.
- Trigged — сигнал зарегистрирован.
Если установлен режим времени 50 мс/дел и медленнее и при этом режим триггера AUTO, то триггер автоматически переходит в статус Holdoff с постоянным движением осциллограммы справа налево.
В нижней части дисплея отображается чувствительность, род тока (AC/DC), режим времени, режим триггера, тип триггера (по фронту или по спаду).
Для тестирования я воспользовался программой для смартфона «Function Generator» от Keuwlsoft. Скачать можно в Google Play.
Синус 100 Гц:
Вот такая хорошая синусоида. Включим отображение замеров:
Обратите внимание на очень точное определение частоты.
Треугольник 100 Гц:
Прямоугольник 100 Гц. Тут скорее всего перекос из-за конденсаторов в выходном аудиотракте смартфона:
Синус 440 Гц:
Треугольник 440 Гц:
Прямоугольник 1 кГц:
Треугольник 1 кГц:
Пила 1 кГц:
Попробуем частоты повыше. 20 кГц:
Теперь подаём сигнал со звуковой карты компьютера. 40 кГц:
80 кГц:
А это ШИМ сигнал с ардуины:
Теперь подробнее об измеряемых параметрах. Лучше всего их описывает вот эта картинка (найдено на сайте http://www.rfcafe.com/references/electrical/sinewave-voltage-conversion.htm):
- Freq — частота;
- Cycl — период;
- PW — ширина импульса (Pulse Width);
- Duty — заполнение ШИМ в %;
- Vmax — макимальное напряжение;
- Vmin — минимальное напряжение;
- Vavr — среднее напряжение;
- Vpp — амплитуда сигнала (Vmax — Vmin);
- Vrms — эффективное значение напряжения переменного тока. Среднеквадратичное значение синусоидальной волны представляет собой значение постоянного напряжения, которое обеспечивало бы такое же количество тепла в нагревательном элементе.
В общем, очень неплохой осциллограф за свои деньги. Свои задачи выполняет полностью. Собирается довольно легко, нужны только минимальные навыки владения паяльником.
Предупреждение!
Автор не несёт ответственности за возможную порчу оборудования. Всё, что вы делаете — вы делаете на свой страх и риск!
Update:
Пока писал эту статью, вздулся аккумулятор который у меня был подключен к осциллографу. Собственно от этого напряжение и падало быстро. Теперь точно куплю двухбаночный LiPo и DC-DC step up.
Изображения служат только для ознакомления,
см. техническую документацию
Добавить в корзину 1 шт.
на сумму 4 800 руб.
Номенклатурный номер: 9000447621
Артикул: DSO Shell (DSO15001K) kit
PartNumber: 15001K
Бренд / Производитель: JYE Tech
Описание
Портативный цифровой осциллограф DSO150 (DSO150 Shell) – это усовершенствованная версия распространенного осциллографа DSO138. Благодаря модернизации конструкции, теперь микроконтроллер и дисплей располагаются на одной печатной плате, что позволило существенно облегчить сборку. В данном наборе все SMD-компоненты уже распаяны на материнской плате, необходимо запаять только крупные детали. Цифровой осциллограф DSO150 оснащён удобным корпусом и обладает улучшенными характеристиками чувствительности, имеет функцию сохранения осциллограммы сигнала на экране дисплея, автоматический, однократный и нормальный режимы работы. Это отличный набор для сборки осциллографа средней сложности, подходящий как для новичков, так и для опытных энтузиастов.
Спецификация:
Вертикальная
Количество каналов: 1
Аналоговые полосы пропускания: 0 — 200 кГц
Чувствительность: 5мв/дел — 20В/дел
Ошибка чувствительность: < 5%
Разрешение: 12 бит
Входное сопротивление: 1М ом
Максимальное Входное напряжение: 50Vpk
Муфта: постоянного тока, переменного тока, заземление
Горизонтальная
Макс дискретизации в реальном времени: быстродействие 1 msps
Развертки: 10 МКС/дел — 500с/див
Длина Записи: 1024
Триггер
Режимы Запуска: Авто, Нормальный, Одиночный
Типы триггеров: рост/падение края
Триггер установки: 1/2 Размер буфера фиксированного
Дисплей
2.4-дюймовый цветной TFT ЖК-дисплей с разрешением 320 x 240
Питания
9В DC (8 — 10В приемлемый)
Потребляемый ток: 120ма @ 9В
Физические
Размер: 115мм х 75мм х 22мм
Вес: 100 грамм (не включая кабели и блок питания)
DSO Shell (DSO150) kit комплект который не требует пайки так как на плату уже установлены SMD компоненты на аналоговой части, .
В комплекте поставки, кроме самого осциллографа еще присутствует BNC-clip кабель, инструкция
Технические параметры
| Количество каналов | 1 | |
| Полоса пропускания, МГц | 0.2 | |
| Госреестр РФ | нет | |
| Серия | DSO | |
| Тип устройства | осциллограф | |
| Диапазон измерения | 200 кГц | |
| Вес, г | 180 | |
Техническая документация
Сроки доставки
Доставка в регион Камышеваха
| Курьер | 1 декабря1 | 644 руб.2 |
| ПВЗ Яндекс Доставка | 1 декабря1 | 99 руб.2 |
Цена и наличие в магазинах
| Ростов-на-Дону, проспект Соколо́ва, 53/182 |
нет в наличии |
Розничная цена: 4 800 руб.
5 200 руб.
1 060 руб.
1 200 руб.
2 270 руб.
4 620 руб.