> Mai jos este o listă de programe pentru generarea de semnale de diferite forme și caracteristici de frecvență, care sunt cel mai des folosite de radioamatorii.
>Programul SweepGen
>Program-generator de semnale sonore de testare staționare și variabile în timp. Prevazut cu mai multe moduri de lucru: maturare manuala, frecventa fixa, maturare reglabila lenta si rapida, zgomot alb. Programul este gratuit.
> Generator de semnal digital
>
> Program gratuit pentru dezvoltarea diverselor semnale digitale. Include: generator de zgomot alb, generator de impulsuri triunghiular și dreptunghiular, generator de baleiaj sinusoid, generator de undă sinusoidală și generator de bătăi.
>Generator de tonuri NCH
>
> Programul este capabil să genereze un număr mare de forme de undă variate: puls, dinți de ferăstrău, dreptunghiular cu fronturi foarte bune, triunghiulare, sinusoidale, precum și toate zgomotele principale (violet, alb, maro, roz, gri și albastru).
> Generator AudioWave
>
>Software, care este un generator de semnal de joasă frecvență (cu două canale). Software-ul este plătit, costul este de 50 EUR, dar există o versiune demo de utilizare limitată.
> Generator de tonuri de testare
>
> Un program capabil să creeze diverse semnale sonore într-o gamă largă de frecvențe. Software-ul costă de la 30 EUR. Există o versiune gratuită complet funcțională de 30 de zile.
>Generator de zgomot filtrat
>
>Software conceput pentru a genera semnale de zgomot. Versiunea gratuită a programului funcționează timp de 30 de zile. Versiunea completă este disponibilă de la 20 EUR.
> Generator PWM
>
>Generator convențional de semnal în format puls-lățime. Programul este shareware: 16 EUR. Versiunea gratuită a programului este disponibilă timp de 30 de zile.
> Generator de tonuri multiple
>
>Multitonovy generator cu două canale de semnale de frecvențe audio. Versiunea de încercare a software-ului este valabilă 30 de zile. Versiunea completă este disponibilă de la 20 EUR.
SoundCard Osziloscope - un program care transformă un computer într-un osciloscop cu două canale, un generator de joasă frecvență cu două canale și un analizor de spectru
O zi buna dragi radioamatori!
Fiecare radioamator știe că pentru a crea aparate radio amator mai mult sau mai puțin complexe este necesar să ai la dispoziție nu doar un multimetru. Astăzi, în magazinele noastre puteți cumpăra aproape orice dispozitiv, dar - există un „dar” - costul unei calități decente a oricărui dispozitiv nu este mai mic de câteva zeci de mii de ruble noastre și nu este un secret că pentru majoritatea rușilor acest lucru este o mulțime de bani și, prin urmare, aceste dispozitive nu sunt disponibile deloc, sau un radioamator cumpără dispozitive care au fost utilizate de mult timp.
Azi pe site , vom încerca să dotăm laboratorul de radioamatori cu dispozitive virtuale gratuite -osciloscop digital cu două canale,
generator de frecvență audio cu două canale,
analizor de spectru. Singurul dezavantaj al acestor dispozitive este că toate funcționează numai în banda de frecvență de la 1 Hz la 20.000 Hz. Site-ul a oferit deja o descriere a unui program similar de radio amator:“ “
- un program care transformă un computer de acasă într-un osciloscop.
Astăzi vreau să vă aduc în atenție un alt program - „Osciloscop placa de sunet„. Acest program m-a atras cu caracteristici bune, design atent, ușurință de studiu și lucru în el. Acest program este în limba engleză, nu există traducere în limba rusă. Dar nu văd asta ca pe un dezavantaj. În primul rând, este foarte ușor să-ți dai seama cum să lucrezi în program, îl vei vedea singur și, în al doilea rând, într-o zi vei obține dispozitive bune (și au toate simbolurile în engleză, deși ele însele sunt chineze) și imediat și obișnuiește-te ușor cu ele.
Programul este dezvoltat de C. Zeitnitz și este gratuit, dar numai pentru uz privat. O licență pentru program costă aproximativ 1.500 de ruble și există, de asemenea, așa-numita „licență privată” care costă aproximativ 400 de ruble, dar aceasta este mai mult ca o donație către autor pentru îmbunătățirea ulterioară a programului. Desigur, vom folosi versiunea gratuită a programului, care diferă doar prin faptul că de fiecare dată când este lansat, apare o fereastră cu o ofertă de cumpărare a licenței.
Descărcați programul (cea mai recentă versiune din decembrie 2012):
(28,1 MiB, 50.675 accesări)
Mai întâi, să înțelegem „conceptele”:
Osciloscop- un dispozitiv conceput pentru cercetare, observare, măsurare a amplitudinii și a intervalelor de timp.
Osciloscoapele sunt clasificate:
♦ în funcție de scopul și metoda de obținere a informațiilor:
- osciloscoape cu măturare periodică pentru observarea semnalelor pe ecran (în Occident se numesc osciloscop)
- osciloscoape cu măturare continuă pentru înregistrarea unei curbe de semnal pe o bandă fotografică (numită oscilograf în Occident)
♦ conform metodei de procesare a semnalului de intrare:
– analogic
– digitală
Programul funcționează într-un mediu nu mai mic de W2000 și include:
- un osciloscop cu două canale cu o lățime de bandă (în funcție de placa de sunet) de cel puțin 20 până la 20.000 Hz;
– generator de semnal cu două canale (cu o frecvență generată similară);
- analizor de spectru
– și este, de asemenea, posibil să înregistrați un semnal audio pentru studiu ulterior
Fiecare dintre aceste programe are caracteristici suplimentare pe care le vom analiza pe măsură ce le explorăm.
Vom începe cu generatorul de semnal:
Generatorul de semnal, așa cum am spus, este cu două canale - Canalul 1 și Canalul 2.
Luați în considerare scopul comutatoarelor și ferestrelor sale principale:
1
– butoane pentru pornirea generatoarelor;
2
– Fereastra de setare a formei de undă de ieșire:
sinus– sinusoidal
triunghi- triunghiular
pătrat- dreptunghiular
dinți de ferăstrău- dinți de ferăstrău
zgomot alb- Zgomot alb
3
– regulatoare de amplitudine a semnalului de ieșire (maxim - 1 volt);
4
– butoane de setare a frecvenței (frecvența dorită poate fi setată manual în casetele de sub butoane). Deși frecvența maximă pe regulatoare este de 10 kHz, orice frecvență admisă poate fi introdusă în ferestrele inferioare (în funcție de placa de sunet);
5
– ferestre pentru setarea manuală a frecvenței;
6
– pornirea modului „Sweep-generator”. În acest mod, frecvența de ieșire a generatorului se schimbă periodic de la valoarea minimă setată în casetele „5” la valoarea maximă setată în casetele „Fend” în timpul setat în casetele „Timp”. Acest mod poate fi activat fie pentru un canal, fie pentru două canale simultan;
7
– ferestre pentru setarea frecvenței de final și a timpului modului Sweep;
8
– conexiune software a ieșirii canalului generatorului la primul sau al doilea canal de intrare al osciloscopului;
9
- stabilirea diferenței de fază între semnalele de la primul și al doilea canal al generatorului.
10
-la stabilirea ciclului de lucru al semnalului (valabil doar pentru un semnal dreptunghiular).
Acum să aruncăm o privire la osciloscopul în sine:
1
– Amplitudine -
reglarea sensibilității canalului vertical
2
– Sincronizare– permite (prin bifare sau debifare) efectuarea ajustării separate sau simultane a două canale în ceea ce privește amplitudinea semnalului
3, 4
– vă permite să răspândiți semnalele de-a lungul înălțimii ecranului pentru observarea lor individuală
5
– setarea timpului de baleiaj (de la 1 milisecundă la 10 secunde, în timp ce 1 secundă este de 1000 de milisecunde)
6
– start Stop operarea osciloscopului. Când este oprit, ecranul salvează starea curentă a semnalelor și butonul Salvare ( 16
) care vă permite să salvați starea curentă pe computer sub formă de 3 fișiere (date text ale semnalului studiat, o imagine alb-negru și o imagine color a imaginii de pe ecranul osciloscopului în momentul opririi)
7
– declanșatorul- un dispozitiv software care întârzie începerea unei mături până când sunt îndeplinite anumite condiții și servește la obținerea unei imagini stabile pe ecranul osciloscopului. Există 4 moduri:
– pornit/oprit. Când declanșatorul este dezactivat, imaginea de pe ecran va părea „curgând” sau chiar „untată”.
– mod auto. Programul însuși selectează modul (normal sau simplu).
– Mod normal. În acest mod, se efectuează o baleiere continuă a semnalului studiat.
– mod unic. În acest mod, se efectuează o măturare unică a semnalului (cu un interval de timp setat de controlul Timp).
8
– selectarea canalului activ
9
– margine– tip de declanșare a semnalului:
- în creștere– de-a lungul frontului semnalului studiat
– cădere– prin declinul semnalului studiat
10
– Setare automată- setarea automată a timpului de baleiaj, a sensibilității canalului de deviație verticală Amplitudinea, precum și imaginea este forțată în centrul ecranului.
11
-Modul canal– determină modul în care vor fi afișate semnalele pe ecranul osciloscopului:
– singur– ieșire separată a două semnale pe ecran
- CH1 + CH2– ieșirea sumei a două semnale
– CH1 - CH2– ieșirea diferenței a două semnale
– CH1 * CH2– ieșirea produsului a două semnale
12 și 13 – alegerea de afișare a canalelor pe ecran (sau oricare dintre cele două, sau două deodată, valoarea este afișată lângă Amplitudine)
14
– canalul 1 de ieșire a formei de undă
15
– canalul 2 de ieșire a formei de undă
16
– deja trecut - înregistrarea unui semnal către un computer în modul de oprire al osciloscopului
17
– scară de timp (avem un regulator Timp este de 10 milisecunde, deci scala este afișată de la 0 la 10 milisecunde)
18
– stare– arată starea curentă a declanșatorului și, de asemenea, vă permite să afișați următoarele date pe ecran:
- HZ și Volți– afișarea frecvenței tensiunii curente a semnalului studiat
– cursor– includerea cursoarelor verticale și orizontale pentru măsurarea parametrilor semnalului studiat
– log pentru a umple– înregistrarea secundă cu secundă a parametrilor semnalului studiat.
Efectuarea de măsurători pe un osciloscop
Mai întâi, să setăm generatorul de semnal:
1. Porniți canalul 1 și canalul 2 (triunghiurile verzi se aprind)
2. Setați semnalele de ieșire - sinusoidale și dreptunghiulare
3. Setați amplitudinea semnalelor de ieșire la 0,5 (generatorul generează semnale cu o amplitudine maximă de 1 volți, iar 0,5 va însemna o amplitudine a semnalului de 0,5 volți)
4. Setați frecvențele la 50 Herți
5. Comutați în modul osciloscop
Măsurarea amplitudinii semnalului:
1. Buton de sub inscripție măsura alege modul HZ și Volți, bifați etichetele frecventa si tensiunea. În același timp, deasupra noastră apar frecvențele curente pentru fiecare dintre cele două semnale (aproape 50 de herți), amplitudinea semnalului total. vp-pși tensiunea efectivă a semnalului Veff.
2. Buton de sub inscripție măsura alege modul Cursoreși bifați căsuța Voltaj. În acest caz, avem două linii orizontale, iar în partea de jos a inscripției, care arată amplitudinea componentelor pozitive și negative ale semnalului ( DAR), precum și domeniul total al amplitudinii semnalului ( dA).
3. Setăm liniile orizontale în poziția de care avem nevoie față de semnal, pe ecran vom primi date despre amplitudinea lor:
Măsurarea intervalelor de timp:
Efectuăm aceleași operații ca și pentru măsurarea amplitudinii semnalelor, cu excepția - în modul Cursore bifați eticheta Timp. Ca urmare, în loc de cele orizontale, vom obține două linii verticale, iar sub intervalul de timp dintre cele două linii verticale și frecvența semnalului curent în acest interval de timp va fi afișat:
Determinarea frecvenței și amplitudinii semnalului
În cazul nostru, nu este nevoie să se calculeze în mod specific frecvența și amplitudinea semnalului - totul este afișat pe ecranul osciloscopului. Dar dacă trebuie să utilizați un osciloscop analogic pentru prima dată în viață și nu știți cum să determinați frecvența și amplitudinea semnalului, vom lua în considerare această problemă și în scopuri educaționale.
Lăsăm setările generatorului așa cum au fost, cu excepția setării amplitudinii semnalului la 1.0 și a setărilor osciloscopului ca în imagine:
Setăm controlul amplitudinii semnalului la 100 milivolți, controlul timpului de baleiaj la 50 milisecunde și obținem o imagine pe ecran ca de sus.
Principiul determinării amplitudinii semnalului:
Regulator Amplitudine suntem în poziție 100 milivolți, ceea ce înseamnă că diviziunea verticală a grilei pe ecranul osciloscopului este de 100 milivolți. Numărăm numărul de diviziuni din partea de jos a semnalului până în sus (obținem 10 divizii) și înmulțim cu prețul unei diviziuni - 10*100= 1000 milivolți= 1 volți, ceea ce înseamnă că amplitudinea semnalului pe care îl avem de sus în jos este de 1 volt. În același mod, puteți măsura amplitudinea semnalului în orice parte a formei de undă.
Determinarea caracteristicilor temporale ale semnalului:
Regulator Timp suntem în poziție 50 de milisecunde. Numărul de diviziuni ale scării osciloscopului pe orizontală este 10 (în acest caz, avem 10 diviziuni pe ecran), împărțim 50 la 10 și obținem 5, ceea ce înseamnă că prețul unei diviziuni va fi egal cu 5 milisecunde. Selectăm secțiunea formei de undă a semnalului de care avem nevoie și luăm în considerare câte diviziuni se potrivește (în cazul nostru, 4 divizii). Înmulțiți prețul unei diviziuni cu numărul de diviziuni 5*4=20
şi determinaţi că perioada semnalului în zona studiată este 20 de milisecunde.
Determinarea frecvenței semnalului.
Frecvența semnalului studiat este determinată de formula uzuală. Știm că o perioadă a semnalului nostru este 20 de milisecunde, rămâne să aflăm câte perioade vor fi într-o secundă - 1 secundă/20 milisecunde= 1000/20= 50 Herți.
Analizor de spectru
Analizor de spectru– un dispozitiv pentru observarea și măsurarea distribuției relative a energiei oscilațiilor electrice (electromagnetice) în banda de frecvență.
Analizor de spectru de frecvență joasă(ca și în cazul nostru) este conceput pentru a funcționa în domeniul de frecvență audio și este utilizat, de exemplu, pentru a determina răspunsul în frecvență al diferitelor dispozitive, în studiul caracteristicilor zgomotului și pentru reglarea diferitelor echipamente radio. Mai exact, putem determina răspunsul în frecvență al amplificatorului de frecvență audio asamblat, putem regla diferite filtre etc.
Nu este nimic dificil în a lucra cu un analizor de spectru, mai jos voi da scopul setărilor sale principale, iar tu însuți, prin experiență, îți vei da seama cu ușurință cum să lucrezi cu el.
Iată cum arată analizorul de spectru în programul nostru:
Ce este aici - ce:
1. Vedere verticală a ecranului scalei analizorului
2. Alegerea canalelor afișate din generatorul de frecvență și tipul de afișare
3. Partea de lucru a analizorului
4. Buton pentru a înregistra starea curentă a formei de undă când este oprită
5. Modul de mărire a câmpului de lucru
6. Comutarea scării orizontale (scara de frecvență) de la liniară la logaritmică
7. Frecvența semnalului curent când generatorul este în modul de baleiaj
8. Frecvența curentă la poziția cursorului
9. Indicator armonici semnal
10. Setarea filtrului pentru semnale în funcție de frecvență
Vedeți figurile Lissajous
figurile Lissajous- traiectorii închise trasate de un punct care execută simultan două oscilații armonice în două direcții reciproc perpendiculare. Forma figurilor depinde de relația dintre perioadele (frecvențele), fazele și amplitudinile ambelor oscilații.
Dacă se aplică intrărilor " X" Și " Y» semnalele osciloscopului de frecvențe apropiate, apoi puteți vedea figurile Lissajous pe ecran. Această metodă este utilizată pe scară largă pentru a compara frecvențele a două surse de semnal și pentru a regla o sursă la frecvența alteia. Când frecvențele sunt apropiate, dar nu sunt egale între ele, cifra de pe ecran se rotește, iar perioada de rotație a ciclului este inversul diferenței de frecvență, de exemplu, perioada de rotație este de 2 s - diferența de frecvențe de semnalele este de 0,5 Hz. Dacă frecvențele sunt egale, figura îngheață nemișcată, în orice fază, totuși, în practică, din cauza instabilităților semnalului pe termen scurt, figura de pe ecranul osciloscopului tremură de obicei puțin. Puteți utiliza pentru comparație nu numai aceleași frecvențe, ci și pe cele care sunt într-un raport multiplu, de exemplu, dacă sursa exemplară poate produce o frecvență de numai 5 MHz, iar sursa reglabilă - 2,5 MHz.
Nu sunt sigur că această funcție a programului vă va fi utilă, dar dacă aveți nevoie brusc de ea, atunci cred că vă puteți da seama cu ușurință de această funcție pe cont propriu.
Funcția de înregistrare a semnalului audio
Am spus deja că programul vă permite să înregistrați orice semnal sonor pe un computer în scopul studiului suplimentar. Funcția de înregistrare a semnalului nu este dificilă și vă puteți da seama cu ușurință cum să o faceți:
O aplicație care vă permite să transmiteți sunet de diferite frecvențe prin mai multe canale este indispensabilă la configurarea sistemelor muzicale profesionale.
Generator de frecvență de sunet - numele programului vorbește de la sine. Există un alt nume pentru aplicația „Generator de sunet”. Sistemul vă permite să transmiteți sunet cu capacitatea suplimentară de a personaliza caracteristicile semnalului. Un plus important al aplicației este capacitatea de transmitere a sunetului multicanal. Când generatorul este pornit, nouă panouri separate se aprind cu funcția de setări posibile de frecvență pentru fiecare canal. Locația lor poate fi schimbată sau fixată în zona desktopului.
Caracteristicile aplicației
Aplicația de sunet este compatibilă atât cu cardurile de 24, cât și de 32 de biți, iar rata de eșantionare trebuie să fie de 384 kHz. Este posibil să se transmită zgomot și semnale sinusoidale armonice. Este ușor să schimbați fazele sonore prin comutarea mecanică a sistemului. Adesea, aceste funcții sunt utilizate atunci când utilizați echipamente profesionale.Generatorul de frecvență audio este o aplicație limitată. Acest lucru se datorează următoarelor caracteristici:
- Gama de frecvență nu este limitată, depinde de capacitățile tehnice ale sistemului de sunet;
- generatorul asigură funcționarea a două sau mai multe oscilatoare cu funcția de a modifica simultan caracteristicile transmisiei sunetului;
- sunt furnizate moduri de redare a zgomotului brownian, alb și roz, precum și transmiterea modulației de amplitudine și frecvența de baleiaj a oscilațiilor electrice;
- aplicația audio are cel mai mic procent de distorsiune;
- sunetul procesat poate fi salvat pe un computer.
OPRIRE D.I.:
Metoda este pervertită, sincer să fiu, aș asambla rapid un generator de semnal de forma dorită pe R2R. Dar se întâmplă ca unul să nu fie acolo, apoi celălalt, dar aproape întotdeauna există niște gunoiuri de computer.
Disclaimer:
Vreau să vă avertizez imediat că manipulările barbare cu computerul acoperă imediat garanția pentru fier cu un organ de blană și cu o rază mică de curbură a mâinilor, a întregului computer sau a părților importante. Dacă te îndoiești de fermitatea mâinii tale și de capacitățile tale, atunci este mai bine să colectezi Frankenstein din gunoi doar pentru experimente.
Aveam nevoie să depanez un dispozitiv pe un microcontroler AVR. Mai exact, recepția datelor de la ADC. Când semnalul acestor date ar trebui să fie de frecvență ultra joasă, de ordinul a 1 Hz. În mod ciudat, este destul de dificil să primiți un semnal de o astfel de frecvență folosind mijloace obișnuite. Placa de sunet are filtre la ieșire care nu permit pătrunderea unui astfel de semnal de frecvență joasă. În conformitate cu aceasta, s-a luat decizia de a actualiza placa de sunet.
Pentru a nu-și asuma riscuri, s-a decis implementarea acestui lucru pe o placă de sunet externă. Dar această experiență este valabilă și pentru plăcile de sunet încorporate, dar este demnă de Jedi.
O placă de sunet a fost cumpărată cu un ciocan Sound Blaster Live. După o privire rapidă, a devenit clar că este imposibil să înțelegeți circuitul unei plăci cu 4 straturi fără iarbă bună. Dar este destul de evident că toate semnalele analogice de ieșire și de intrare merg mai întâi la amplificatorul operațional și apoi la DAC / ADC. Ei bine, OU a căutat rapid pe google. Apoi mi-am îndreptat atenția către microcircuit, în care intră provizoriu toate semnalele. Ea era a doua ca mărime. Am introdus eticheta în Google și iată! Fișa tehnică găsită!
Pinout cip.
Suntem interesați de ieșirea de linie a DAC (subliniată cu roșu). Am ales doar canalul potrivit. Dacă cineva decide să facă un osciloscop, atunci va trebui să lipiți la intrarea de linie (dreptunghi albastru). Desigur, prin schema de decuplare adecvată (care este căutată pe google pe Internet).
Pentru a nu arde DAC-ul cu experimentele mele infernale, am decis să-l protejez puțin. Și recomand cu tărie să faci asta.
rezistor lipit
Pentru a scoate un semnal de la un computer, am folosit conectorul VGA, care, printr-un miracol, stătea pe biroul meu. Ce este bun la acest fir: are 5 fire ecranate separat. Tocmai am pus un fir pe 1 pin (semnal ROSU). Deoarece ecranele tuturor semnalelor sunt conectate la pământ și așadar, nu m-am deranjat cu ieșirea pământului. Desigur, în mod ideal, trebuie să scoateți masa analogică a plăcii de sunet (unde se află, arată în fișa de date pe același cip), dar am fost stricat.
Instalat zvukovuha, și cuibul generatorului nostru
Ca generator, folosesc programul primitiv „Tone Generator”, care poate fi descărcat de aici. Vă permite să generați undă sinusoidală, ferăstrău, undă pătrată, zgomot alb și un semnal ciudat.
Ceea ce este suficient pentru scopurile mele.
După ce a fost instalat în computer, am decis să folosesc un osciloscop pentru a mă asigura că generația este pornită și l-am lipit corect.
Sinusul pur al generatorului nostru.
Ei bine, offset-ul fără un condensator, DAC-ul meu este de aproximativ 2 volți. Să verificăm cum mănâncă ADC-ul microcontrolerului meu.
Generator și un program care citește valorile ADC ale microcontrolerului.
Nu acordați atenție faptului că sinusul luat de controler este atât de rupt - există o rată de eșantionare foarte mică.
Pentru a schimba punctul zero, precum și pentru a reduce amplitudinea semnalului la jumătate, trebuie să puneți un rezistor de 10k la masă. Astfel, împreună cu rezistența de pe placa de sunet, se formează un divizor de tensiune.
Pentru asta, îmi iau concediu, experimente reușite.
