ПК в качестве частотометра и осциллографа

[skywriter_ufa]

Нашёл замечательную программку: http://www.baudline.com/solutions/index.html ,
которая позволяет генерировать и анализировать переменный сигнал с помощью обычного компьютера и звуковой карты. Но вот проблема: вход звуковой карты фильтрует сигнал выше 20 кГц. Из-за этого невозможно мерить более высокие частоты.

Я придумал пропустить сигнал через делитель, и мерить частоту на выходе делителя. Разработал и собрал схему: http://img28.imageshack.us/img28/5462/15315611.png .

Здесь компаратор на LM358N преобразует входной сигнал в прямоугольные импульсы, которые поступают на одноразрядный счётчик, собранный на К155ТМ2 (данная микросхема содержит 2 D-триггера, что позволяет собрать делитель на 4, но на схеме для простоты изложения приведён 1 триггер).

Столкнулся с проблемой: при подаче на вход напряжения 5 вольт на выходе LM358N получается 3.6 вольт. При этом триггер не изменяет своё состояние. Если на триггер подать 5 вольт, то изменяет. Почему так произходит, ведь по данным (1) уровень напряжения для логической "1" для серии К155 может быть от 2,4 до 5 вольт? Можно ли как-то поднять напряжение на выходе LM358N или иным образом заставить триггер срабатывать?

______
(1) http://www.books.ru/shop/books/22626

[skywriter_ufa]

Оказывается, проблема может быть в триггере... На неподключенном входе C напряжение почему-то 1,5 вольта. Если на неподключенном выходе компаратора напряжение 0, то при подключении к входу C оно становится 0,76 вольта, что выше уровня логического "0".

Кто-нидь знает, это вообще нормальное поведение триггера?

[uk8amk]

Если мне не изменяет память, то LM358 - простой операционник, поэтому напряжение на выходе так просидает. Возьмите нормальный компаратор типа LM311.

›для серии К155 может быть от 2,4 до 5 вольт?

Это справедливо только для КМОП логики. 155-я серия же относится к ТТЛ и входное напряжение единицы должно быть побольше.

[skywriter_ufa]

Я знаю, что LM358 - простой операционник. Там, где я щас живу, выбор элементов очень ограничен. Приходится работать с тем, что есть. Я думал, что у К155ТМ2 будет достаточно высокое входное сопротивление, чтобы напряжение на операционнике так не проседало. Видимо, придётся ставить транзисторный ключ...

[baiderin]

На второй половине LM358 можно сделать триггер Шмидта,тогда ТМ2 должен срабатывать нормально.
Выход компаратора (выв 1) соединить с выв 6. С выхода (7) сигнал подать на вход ТМ2 (3). Между 5 и 7 LM358-резистор 100к.На неинверт. вход (5),через 1 ком подать половину питания (2,5в),т.е. два одинаковых резистора с питания на землю.

[skywriter_ufa]

Но какой в этом смысл? В текущем варианте модуль U2A фактически работает в режиме преобразователя импульсов. Что должно измениться, если включить повторитель?

Я добавил ключ на транзисторе S9014. Теперь схема выглядит так: http://img28.imageshack.us/img28/9184/93795840.png .

Но возникла другая проблема. Делитель работает при частоте на входе не выше 16 кГц. Когда я ставлю на генераторе режим (уменьшением ёмкости конденсатора), в котором я ожидаю получить более 20 кГц, то делённой на 2 частоты на выходе нет, а диод совсем перестаёт светиться. С чем это может быть связано? Транзистор по описанию должен тянуть до 60 МГц, триггер - до 15 МГц. Неужели генератор срывается?

[skywriter_ufa]

Частично проблему решил - включил разделительный конденсатор на 470 нФ между генератором и входом делителя. Теперь на втором триггере (который выдаёт частоту, делённую на 4), можно поймать до 12 кГц, но приём почему-то неустойчивый: надо долго и тонко подкручивать резистор, задающий опорное напряжение компаратора. Пробовал ставить разделительный конденсатор разной ёмкости - мало на что влияет.

[Popeye]

Возьмите нормальный компаратор типа LM311.

Именно. Я тут осмелился набросать схемку. Должна работать хотя бы до 500кГц.
Удачи!

[uk8amk]

Делитель работает при частоте на входе не выше 16 кГц. Когда я ставлю на генераторе режим (уменьшением ёмкости конденсатора), в котором я ожидаю получить более 20 кГц, то делённой на 2 частоты на выходе нет, а диод совсем перестаёт светиться. С чем это может быть связано? Транзистор по описанию должен тянуть до 60 МГц, триггер - до 15 МГц. Неужели генератор срывается?

1. Вы должны удостовериться что генератор нормально выполняет свою работу на этих частотах.
2. У микросхемы ОУ с ростом частоты будет понижаться коэфф. усиления. И значениями резисторов в цепи ОС это нельзя будет скомпенсировать. Надо будет брать более высокочастотный ОУ.
Насчет LM311. В одной схеме он у меня успешно ловит фронты сигналов с частотой до 5-6МГц.

[niXto]

LM358 - слишком низкочастотный операционник, нормально работает только в звуковом диапазоне до 30 кГц. Возьмите ОУ побыстрее - хотя бы 574УД1, или ставьте компаратор как предлагает Popeye