С. Самойлов. Портативный цифровой осциллограф DSS-31.

В предлагаемой статье описан самодельный портативный цифровой осциллограф с графическим ЖКИ, предназначенный для исследования электрических сигналов в полосе частот 0…5 МГц. Благодаря использованию микроконтроллера в приборе имеется множество режимов, облегчающих и автоматизирующих работу с ним и приближающих осциллограммы к виду, характерному для аналоговых осциллографов. Прибор позволяет не только наблюдать форму сигналов, но и измерять их параметры (напряжение, частоту, период). Также имеется возможность запоминать и повторно воспроизводить снятые осциллограммы, передавать их в компьютер по интерфейсу USB для дальнейшей обработки и хранения.

Основные технические характеристики: максимальная частота дискретизации однократных сигналов — 2 МГц, периодических — 20 МГц, входной импеданс — 1 МОм (25 пФ), коэффициент отклонения — от 10 мВ до 10 В/деление, с внешним делителем напряжения 1:10 — до 20 В/деление; скорость развёртки — от 0,1 мкс до 10 с/деление; максимальная амплитуда исследуемого сигнала — 100 В, число разрядов АЦП — 8, разрешение экрана — 128×64 пкс, число сохраняемых осциллограмм — 2, выдержка до автоматического выключения — 2…60 мин, габариты — 192 х 101 х 39 мм, масса (без элементов питания) — 250 г. Полоса пропускания исследуемого сигнала изменяется в зависимости от установленного коэффициента отклонения (её минимальное значение — 2 МГц, максимальное — 5 МГц). Предусмотрены автоматический, ждущий, однократный и ручной режимы запуска развёртки. Уровень запуска развёртки — регулируемый, его текущее значение индицируется стрелкой на экране. Имеются режимы автоматического выбора скорости развёртки и коэффициента отклонения. Предусмотрен выход прямоугольных импульсов частотой около 1,22 кГц и размахом не менее 4 В. Измеряются следующие параметры исследуемого сигнала: — напряжение среднеквадратическое, среднее (постоянная составляющая), максимальное мгновенное, минимальное мгновенное, размах в интервале 0 мВ…1,27 кВ (результаты выводятся на ЖКИ, занимая три десятичных разряда); — частота в интервале 0 Гц…9999 кГц (результат выводится на ЖКИ, занимая четыре десятичных разряда); — период в интервале 0 мкс…199,9 с (результат выводится на ЖКИ, занимая четыре десятичных разряда). Внутренний источник питания — батарея из трёх гальванических элементов или аккумуляторов типоразмера АА. Осциллограф автоматически выключается при снижении напряжения аккумуляторной батареи до 2,7 В или гальванической батареи до 2,2 В. При питании от внешнего источника его напряжение может находиться в пределах 3…6 В.

Прибор выполнен на 13 микросхемах (2 x CD74HC4052M, FT232RL, ATmega32A-PU, TL431AIL, AD8610AR, MAX987EUK-T, TL431BID, AD7822BR, TLC431ACZ, MAX756CSA, REG101UA-5, ICL7660CSA), восьми транзисторах (3 x BSS138, 2SA1300, BC847BLT1, BC857BLT1, BSH201IRLML6401) и оптроне PC817A. ЖКИ — WG12864A-YGH.

В этом номере публикуется первая часть статьи.