Осциллограф Карманный "OSKAR" своими руками. Пошаговая инструкция для самостоятельной сборки. Полнофункциональная версия "OSKAR V2.6"
Речь пойдет о достаточно хорошо зарекомендовавшем себя универсальном приборе второй версии. При всей своей простоте конструкции, его возможностей достаточно для применения радиолюбителями, автоэлектриками, наладчиками и в быту. Кроме своей основной функции осциллографического пробника, позволяет измерять напряжения, сопротивления, позванивать полупроводники и проверять светодиоды. Выполнен на доступных деталях и прост в настройке.
Подробнее о технических характеристиках:
- Габариты 130 *68 *19 мм
- Дисплей 50*30 мм 132*64 точек, светодиодная подсветка .
- Диапазон чувствительности 20 mV/div - 10 V/div с шагом 1-2-5 . Погрешность не более 5%.
- Открытый / закрытый вход
- Полоса пропускания 0 - 1 МГц.
- Диапазон разверток: - от 20 микросекунд на деление до 5 секунд на деление с шагом 1-2-5. Погрешность не более 0,1%.
- Частота выборок в реальном времени - до 0,8 МГц. Число точек экрана на одну выборку 1/1
- Комфортное наблюдение сигналов - до 100 килогерц.
- Режимы синхронизации : по фронту или спаду, ждущая, авто. Регулировка уровня.
- Запись в память и воспроизведение осциллограммы. "Замораживание" изображения для изучения. Измерение амплитуды и частоты
- Кнопки управления: вверх, вниз, установка.
- Питание : 3 элемента типа ААА , в среднем на 50 часов непрерывной работы. Напряжение питания 3,6 – 6вольт. Максимальное потребление 25мА
- Входное сопротивление / емкость - 0,5 МОм /30p. Открытый и закрытый входа
- Вольтметр постоянного тока с диапазоном +/- 36V точностью +/-3%
- Омметр с диапазоном 0 – 200 кОм точностью +/-5%
Конструктивно выполнен в прочном пластмассовом корпусе с оригинальным дизайном. Для подключения к проверяемой схеме используются обычные щупы от китайского мультиметра.
Ядром является микроконтроллер PIC18F14K50 фирмы "MICROCHIP", который собственно и выполняет все функции прибора. Аналоговая часть выполнена на сдвоенном операционном усилителе MCP6022 с полосой единичного усиления 10 МГц и аналоговом коммутаторе. Для получения виртуальной земли используется PWM модуль микроконтроллера с фильтром и формирователем на ОУ MCP601. В качестве дисплея использован черно-белый графический индикатор RDX0154-GC (TIC154A) разрешением 132*64 точки с подсветкой RTB01025 (LG-9-02-053-001 или TB1038 или TB1025S). Питание всей схемы выполняется от стабилизированного источника 3,3 вольта (LM2950-3.3). Управление питанием выполнено на транзисторах Т2 и Т3.
Все элементы установлены на двухсторонней печатной плате с одной стороны, а дисплей с подсветкой и кнопками с другой. В итоге получается компактная , жесткая конструкция.
Калибровка частотных характеристик аналоговой части.
Для данной процедуры нам понадобится генератор прямоугольных импульсов хорошего качества с выходным напряжением от 50 милливольт до 10 вольт частотой 1- 5 килогерц.
Как известно линейность АЧХ определяется переходной характеристикой, для этого и используются прямоугольные импульсы. Существует три варианта переходной характеристики входных цепей. Недокомпенсация, перекомпенсация, и нормальная.
Целью настройки является получение идеального прямоугольника на экране.
Всего требуется настройка трех цепей компенсации на пределах 50 мв/дел, 200 мв/дел, 2в/дел.
В первом случае подбираются конденсаторы С3-С6, во втором С15 , в третьем С14.
Для настройки выбрать нужный предел измерения и развертки, подать на вход сигнал достаточной амплитуды, и подобрать конденсатор до получения прямоугольного сигнала
Настройку проводить именно в этом порядке , начиная с 50 мв/дел.
Калибровка встроенного вольтметра.
Нам понадобится источник постоянного стабилизированного напряжения напряжением 15 - 20 вольт с точно известным напряжением.
Перейти в режим Vx – режим вольтметра постоянного тока.
Нажать и удерживать кнопку SET в течении примерно 20 секунд, не обращая на надписи на экране.
Нижней кнопкой установить нулевые показания , точность нуля можно проверить подключая источник напряжения в разной полярности - должны быть одинаковые напряжения с точностью не хуже 0,1 вольт.
подключить источник напряжения и верхней кнопкой выставить истинное значение напряжения.
Калибровка идет по кругу во всех случаях, нажимать до получения нужного результата.
Выход из режима калибровки. Нажать и удерживать кнопку SET в течении примерно 20 секунд, пока не выключится.
Калибровка встроенного омметра.
Нам понадобится точный резистор сопротивлением 70-150 кОм.
Калибровка проводится подбором резистора R17.
Перейти в режим Om - режим омметра. Подключить образцовый резистор и путем подбора R17 добиться показаний с точностью не хуже +/- 3%
На этом все калибровки окончены.
Управление осциллографом.
Включение / выключение – длительное нажатие кнопки «Установка».
Движение по меню - кнопка «Установка».
Выбор параметра - кнопки вверх, вниз.
В меню выбирается : (слева направо)
- Тип синхронизации : по фронту, по спаду. отображается характерными символами
- Установка значения частоты развертки. Отображается значение в мкс,мс,с.
- Уровень синхронизации , ориентир – треугольник слева экрана, синхронно перемещающийся вверх-вниз.
- Сдвиг по оси Y
- Режим синхронизации авто "At", ждущий"Wt",
- Усиление канала вертикального отклонения, отображается установленное значение.
- вкл/выкл подсветки индикатора.
- индикация состояния прибора
GO – нормальный режим работы
ST – остановка смены изображения и вывод измеренной амплитуды и частоты. Кнопка "SET" выводит строку с настройками
WR – кнопкой "SET" записать текущую осциллограмму в память
RD – кнопкой "SET" прочесть осциллограмму из памяти и вывести на экран
HL – вызов подсказки и краткого описания.
Vx – режим вольтметра постоянного тока. Щупы для измерения подключаются к клеммам "Общий" и "Открытый вход"
Om - режим омметра.
Перейти к первому пункту меню можно вернувшись в нормальный режим работы.
Включение в режиме демонстрации – включить удерживая кнопку "вверх"
При показе демонстрации включение подсветки – кнопка вверх, выход из демонстрации – вниз.
Режимы демонстрации и подсказки, и номера страниц пишутся в нижнем правом углу. В режиме демонстрации прибор автоматически отключится через 2-3 часа для предотвращения полного разряда батареи.
Уровень заряда батареи – в правом верхнем углу. При понижении напряжения ниже минимального прибор выключается
Применение и использование.
Подключение источника сигнала
Гнезда слева на право
- общий
- открытый вход
- закрытый вход
Максимальное напряжение - 100 вольт любой полярности. При превышении могут быть необратимо повреждены цепи прибора.
Если сигнал ограничен сверху или снизу или недостаточной амплитуды - переключите значение входного делителя для полного отображения сигнала.
Приложения в архиве ZIP:
Принципиальная схема в формате sPlan 7.0
Разводка в формате *.lay
Прошивка контроллера.
Более подробное описание тут
http://www.picping.lg.ua/oskar_demo/index.htm
Карманный осциллограф своими руками
