Цифровой осциллограф DSO-SHELL (DSO150) DIY на аккумуляторе
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.
