Buffer oscilloscopio pc

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MattiaEM
view post Posted on 10/3/2009, 00:01




Giorno a tutti..!! o meglio visto l'orario notte.. :B):
è da un pò di tempo che sono iscritto alla community di grix e diciamo quasi ogni giorno mi arrivan le mail con le novità e gli schemi postati dagli utenti.. un pò di tempo fa ne è uscito uno interessante..

si tratta di un buffer per oscilloscopio da collegare all ingresso del microfono e usare con visual analiser..
vi posto lo schema con i relativi commenti dell utente..

image

un piccolo buffer per usare la scheda audio come oscilloscopio, più un alimentatore duale

Chi utilizza la propria scrivania dove studia, lavora ecc... per laboratorio, ha la necessità di utilizzare strumenti piccoli, facilmente trasportabili e magari riponibili in un cassetto.

Da questa necessità e dal fatto che avvicinandomi adesso all'elettronica non ho bisogno di strumenti professionali, è nato questa piccola e utile scatoletta...



Descrizione

Sezione Buffer

E' costituito da un operazionale in configurazione non invertente con guadagno unitario.

Di per se questa configurazione è estremamente semplice, specialmente se si dispone di alimentazione duale; inoltre io l'ho ridotto all'osso togliendo i condensatori di filtro e vi assicuro che, per la misera banda di interesse (massimo 20 kHz), funziona perfettamente.

Avendo utilizzato l'alimentazione duale, non è stato necessario utilizzare delle resistenze per “aggiustare” il punto di lavoro dell'operazionale.

Il segnale da analizzare (simulato dal generatore Probe) è chiuso su un potenziometro da 1M che con buona approssimazione coincide con il valore dell'impedenza di ingresso del buffer.

Il potenziometro non è altro che un partitore di tensione che permette di scalare eventuali segnali di elevata ampiezza.

Da notare che questo è stato possibile perché non sono state utilizzate altre resistenze (in ingresso) in derivazione: queste, infatti, insieme al condensatore da 10uF avrebbero formato un filtro passa alto (con frequenza di taglio variabile in funzione del cursore del potenziometro) con conseguente distorsione del segnale.


Se il segnale prelevato risulta superiore a circa 0.7 volt, i diodi in antiparallelo entrano in conduzione impedendo di mandare in ingresso alla scheda audio segnali che potrebbero danneggiarla.

In realtà volevo metterli in uscita, ma provocavano delle distorsioni al segnale, credo dovute alle loro capacità interne e la situazione non cambiava utilizzando diodi diversi.

L'operazionale è un LM318N, ma dovrebbe funzionare bene anche con LM358.


EDIT:
la mia domandina semplice semplice.. è.. siccome non ho neancora riparato l'oscilloscopio valvolare.. e siccome mi piacerebbe giocare un pò con i circuiti LC e non solo.. posso montarlo o perdo tempo impazzendo e basta?
per l'alimentazione duale posso fare un partitore o devo per forza usare i 2 integrati?
grazie!
 
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robo67
view post Posted on 10/3/2009, 09:16




Il circuito visto così funziona tendenzialmente.
In che senso?
Il fatto che l'autore non abbia messo nessuna resistenza fra ingresso non invertente e massa per evitare la formazione di un derivatore è in realtà inesatta.
Il derivatore in realtà l'ha creato ed è formato da C1 e dalla resistenza d'ingresso dell'operazionale, che essendo molto alta porta la frequenza di taglio del filtro passa alto ad un valore bassissimo, ma comunque non 0.

Io il condensatore lo eliminerei e monterei al suo posto una resistenza da 1-10K, per limitare la corrente che attraversa i diodi di protezione quando il potenziometro è ruotato tutto verso +V3.

Il discorso del derivatore in realtà è sbagliato anche per un altro motivo: all'uscita del buffer c'è C2 che forma anch'esso, con l'impedenza d'ingresso della scheda audio, un filtro passa alto.
C2 conviene però lasciarlo per evitare che un guasto sull'operazionale possa portare una tensione pericolosa all'ingresso della scheda audio (anche se sono convinto che la scheda audio stessa abbia anche lei un condensatore in ingresso,comunque onde evitare rischi meglio montare C2).

Come operazionale eviterei l'LM358, sia per l'impedenza d'ingresso non esaltante, sia per la banda passante scarsa. Anche se si parla di un buffer con guadagno unitario, dove l'operazionale non deve essere eccelso, non rischierei di limitare la banda passante solo per risparmiare pochi spiccioli sull'operazionale.
Secondo me dovresti montare un operazionale con ingresso a JFET, come il TL081 o l'LF357.
Entrambi hanno una banda passante decisamente più elevata e un'impedenza d'ingresso di parecchi Mohm.
Per quello che riguarda la tensione duale le strade sono 2:
1) Usi un operazionale in grado di lavorare con tensione singola (es. l'MCP6031) che hanno sia ingressi che uscite di tipo rail-to-rail (ovvero capaci di lavorare in un campo di tensioni quasi uguale alla tensione di alimentazione). A quel punto puoi collegare l'alimentazione negativa dell'operazionale a massa.
2) Usi un operazionale di quelli che ti consigliavo e ti crei la tensione di alimentazione duale con integrati come il MAX232 che ha sul piedino 2 la tensione di circa 10V e sul piedino 6 quella di -10V. Anche se il MAX232 non è nato come alimentatore nulla vieta di usarlo per quello (senza esagerare sulla potenza richiesta, altrimenti le tensioni si abbassano drasticamente).

 
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view post Posted on 10/3/2009, 10:08
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Immane Rompiball

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Concordo con Robo. E aggiungo... un PC portatile o desktop o comunque un PC costa intorno ai 500 euro o più. Vale la pena rischiare di scoppiarlo?
Nelle misure non ci sarebbe isolamento galvanico tra il PC ed i circuiti in prova. Se il PC è collegato a massa tramite la spina di alimentazione e pure l'alimentazione del circuito è comunque riferita alla stessa massa ma magari con potenziale un pò diverso o con spikes di corrente indotti questa corrente si trova a fluire attraverso la sonda, al Jack della scheda audio ad un cavetto coassiale verso la scheda audio e tramite questa al circuito della motherboard verso l'alimentazione fino alla terra della rete elettrica. Spesso, questo non produce altro che qualche disturbo da qualche parte, per lo più nell'ingrasso della scheda audio, ma qualche volta, bisognerebbe chiedere a Hike che ormai latita da lungo tempo, ti fa buttare l'intero PC.
Un oscilloscopio, vabbè, sono d'accordo che costa più di un PC, anche se ci sono oscillosopi analogici da circa 350 euro nuovi, ma è meno propenso, per via della sua costruzione interna, a esplosioni da totale distruzione.
Una volta ho visto una sonda connessa con la massa ad un +5V in grado di fornire 30A, e tanta di questa corrente fluiva attraverso la calza verso la presa di terra di rete verso la presa di terra di rete (non ho sbagliato a scrivere due volte, ci sono due prese di terra di rete) dell'alimentatore. La sonda si squagliò, letteralmente, ma l'oscilloscopio non ne risentì affatto. Non sarei altrettanto sicuro se questo accadesse, per distrazione, ad un PC.
Non parliamo degli oscilloscopi a valvole che sopportano un temporale in pieno con lampi tuoni e fulmini. Anche quelli globulari. Anche gli impulsi elettromagnetici nucleari. :)
 
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gyppe
view post Posted on 10/3/2009, 17:39




Se vuoi un consiglio, per imparare l'elettronica cerca siti un po più seri che è meglio va :D

Invece che fare sto cosetto, molto meglio se ti prendi l'interfaccia di nuova elettronica fatta appositamente per quel programma, che ha tante opzioni utili e protegge il pc, e costa poco, c'è un post qui a riguardo qui sul forum, se non sbaglio dovrebbero esserci tutti i link.




 
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MattiaEM
view post Posted on 12/3/2009, 15:13




rieccomi!! scusate se ho rispondo solo ora ma sono stato un attimino preso in questi giorni..!!
quindi in parole povere mi sconsigliate di farlo? io voleo usare il pc in quanto ho un vecchio portatile e un paio di fissi abbandonati in officina.. e avendone rimesso uno in piedi.. volevo metterlo li vicino al mio banchetto.. di certo non mi sogno di provarlo sui pc che ho qua in casa :P

in parole povere me lo sconsigliate?

CITAZIONE
Se vuoi un consiglio, per imparare l'elettronica cerca siti un po più seri che è meglio va

si hai perfettamente ragione.. e stendo un velo pietoso su quel sito.. :rolleyes: mi sembra più il parlamento che un sito di elettronica..
 
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view post Posted on 12/3/2009, 15:52
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Immane Rompiball

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Ecco, ora scambiamo l'elettronica per la politica e allora io vado a fare il gelataio... :unsure:
Ma a pensarci bene... ma proprio bene... :unsure:

Vabbè. Siamo seri, gli oscilloscopi sono strumenti che costano quello che costano perchè? Perchè hanno un display? Seee... Perchè hanno un generatore di riga calibrato? Magheee... -_-

Guardate la differenza di prezzo su due oscilloscopi della stessa gamma, tipo Tektronix 2000. Mi raccomando della stessa gamma, un 60Mhz costa intorno ai 1000 euro. Un 100Mhz costa 300 euro di più ed un 200Mhz ancora 300 euro di più. Questo, aumento di prezzo da cosa è dovuto? Dalla banda passante degli amplificatori di canale.
Ora prendiamo un oscilloscopio della serie superiore un TEK3000 questo a parità di frequenza costa circa 1000 euro di più. Perchè? Perchè ha i canali isolati da massa ed indipendentemente tra di loro.
Quindi, il problema in un oscilloscopio è la banda passante e la sensibilità dell'amplificatore di canale ed eventualmente se è isolato galvanicamente dal resto o se è addirittura differenziale.
Quindi, se hai dei PC sacrificabili allora qualsiasi cosa va bene. Anche io ne ho uno apposito. Ma restano i fatti sollevati da Robo.
Quindi, invece di usare l'ingresso microfono della scheda suono del PC io userei i due ingressi LINE-IN destro e sinistro preceduti da un amplificatore serio magari preso dal databook della Andalog Devices utilizzando degli operazionali al top della scelta.
Che ne dici?
 
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gyppe
view post Posted on 12/3/2009, 17:28




Bene bene mattì, sei un tipo ingamba hai colto proprio nel segno :)

Mah, io come sempre non mi posso permettere di consigliare più di tanto, ti dico solo cosa farei io, la scelta dipende dal tempo e voglia che vuoi dedicarci.
Se hai poco tempo, mi prenderei l'ìnterfaccia di nuova elettronica, dispone di una vera e propria scheda audio esterna superprotetta ed ha molte caratteristiche utili tipo il generatore di segnali, uscite stabilizzate, e robette carine che ora non ricordo neppure. Con questa scelta e qualche soldino puoi usare il software anche sui pc di casa e magari sul portatile per fare delle belle misurazioni in campo audio in qualunque posto, e questo è il settore dove lo userei io.

Altra scelta se hai voglia è quella di farsi tutto da soli, qui molti ti possono dare una mano a farlo, verrà sicuramente una cosa migliore, e cucita su misura delle tue necessità.
 
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MattiaEM
view post Posted on 12/3/2009, 21:03




CITAZIONE
Ecco, ora scambiamo l'elettronica per la politica e allora io vado a fare il gelataio... :unsure:
Ma a pensarci bene... ma proprio bene... :unsure:

purtroppo è vero..o almeno.. su certi siti è cosi.. tutti voglion polemizzare per niente.. se uno presenta un progetto che per loro ha dentro troppa elettrotecnica viene sbranato vivo..si vede che avran lo spauracchio dell elettrotecnica (che non capisco cos'abbia di brutto..!)

CITAZIONE
Quindi, il problema in un oscilloscopio è la banda passante e la sensibilità dell'amplificatore di canale ed eventualmente se è isolato galvanicamente dal resto o se è addirittura differenziale.
Quindi, se hai dei PC sacrificabili allora qualsiasi cosa va bene. Anche io ne ho uno apposito. Ma restano i fatti sollevati da Robo.

sisi di pc martiri ne ho un paio di fissi.. per ora li uso per leggere gli schemi o modificarli direttamente da giu senza dover per forza salire fino in camera.. e poi avendo la scheda audio come modulo aggiuntivo se la friggo (sperando di friggere solo lei) la posso cambiare..

CITAZIONE
Quindi, invece di usare l'ingresso microfono della scheda suono del PC io userei i due ingressi LINE-IN

si avevo gia intenzione di usarlo.. avevo letto non mi ricordo dove che era un pò meno sensibile del MIC quindi si avevan meno disturbi.. è vero?

CITAZIONE
preceduti da un amplificatore serio magari preso dal databook della Andalog Devices utilizzando degli operazionali al top della scelta.
Che ne dici?

bhè dico chee... adesso come adesso.. sono propio senza neanche un ghèl..!! però se c'è qualcosa di fattibile.. a basso prezzo un pensierino posso farcelo.. non volevo fare grandi cose..(circuito lc, sistemare l'oscilloscopio valvolare e poi qualcosa di audio..)

CITAZIONE
Se hai poco tempo, mi prenderei l'ìnterfaccia di nuova elettronica, dispone di una vera e propria scheda audio esterna superprotetta ed ha molte caratteristiche utili tipo il generatore di segnali, uscite stabilizzate, e robette carine che ora non ricordo neppure. Con questa scelta e qualche soldino puoi usare il software anche sui pc di casa e magari sul portatile per fare delle belle misurazioni in campo audio in qualunque posto, e questo è il settore dove lo userei io.

Altra scelta se hai voglia è quella di farsi tutto da soli, qui molti ti possono dare una mano a farlo, verrà sicuramente una cosa migliore, e cucita su misura delle tue necessità.

l'interfaccia di NE mi piace davvero! l'avevo gia vista.. ma purtroppo ora come ora non me la posso permettere..
quindi preferirei fare qualcosina home made..

ma sinceramente non so bene come gestire il tutto..
 
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view post Posted on 13/3/2009, 09:04
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Immane Rompiball

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CITAZIONE
si avevo gia intenzione di usarlo.. avevo letto non mi ricordo dove che era un pò meno sensibile del MIC quindi si avevan meno disturbi.. è vero?

Si, senza dubbio, e poi, l'ingresso LINE-IN sono due ingressi, doppio canale per l'oscilloscopio. Il preamplificatore fino ad 1mV/Cm puoi farlo esterno che sicuramente viene meglio di quello sulla soundblaster.

Se sei a corto di sghei, allora usa direttamente la scheda audio senza nulla. Con il programma proposto da Gyppe non ricordo dove, puoi fare tante ma tante cose nel settore audio e senza aggiunger nulla, a zero sghei.
 
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MattiaEM
view post Posted on 13/3/2009, 15:01




CITAZIONE (Lawrence @ 13/3/2009, 09:04)
CITAZIONE
si avevo gia intenzione di usarlo.. avevo letto non mi ricordo dove che era un pò meno sensibile del MIC quindi si avevan meno disturbi.. è vero?

Si, senza dubbio, e poi, l'ingresso LINE-IN sono due ingressi, doppio canale per l'oscilloscopio. Il preamplificatore fino ad 1mV/Cm puoi farlo esterno che sicuramente viene meglio di quello sulla soundblaster.

Se sei a corto di sghei, allora usa direttamente la scheda audio senza nulla. Con il programma proposto da Gyppe non ricordo dove, puoi fare tante ma tante cose nel settore audio e senza aggiunger nulla, a zero sghei.

ah si? posso anche fare cosi.. senza niente? cioè jack nella line in.. e poi misure?..
ma cosi però non posso usarlo nel circuitino lc...o fondo la scheda audio?
 
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view post Posted on 13/3/2009, 15:09
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Diciamo che fino a 2Vrms puoi stare tranquillo. Se sali fino a 5V saturi lo stadio ma dovrebbe reggere, sopra i 5V rischi. Sopra i 10 rischi di brutto. Sopra i 20 hai rischiato troppo e ormai è tardi.
Dipende cosa ci vuoi misurare e se hai p. es. delle sonde attenuate 10X da oscilloscopio. In quel caso i 2V possono essere anche 20V.
Per provare il circuito LC dipende con quanto lo alimenti. La frequenza di risonanza di un circuito è sempre quella indipendentemente dalla tensione, almeno, finchè le bobine son in aria. ;)
 
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MattiaEM
view post Posted on 2/4/2009, 21:21




ho fatto qualche prova con un 555 e visual analiser.. sono riuscito a calibrarlo.. si riesce a fare anche qualcosina di decente.. ma sinceramente preferisco propio un bell oscilloscopio reale ancora a tubo catodico (sono fossilizzato :rolleyes: )
vedrò di mettere a posto il mio valvolare.. anche se per ora non ho neancora trovato i condensatori che mi servono qui a cremona.. :(
 
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11 replies since 10/3/2009, 00:01   1527 views
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