Dator-oscilloskop av ljudkort

[JimmyAndersson]

Tanken var att jag skulle göra en enkel anpassnings-krets för att att kunna använda ljudkortet som oscilloskop, men det blev visst ett litet projekt av det hela.

Det började här där jag sökte tips efter en enkel spänningsbegränsning. (Från början tänkte jag att det var strömmen som skulle begränsas, men så var tydligen inte fallet.)


Projektet kommer bestå av detta:
*Modifiering av ljudkortet.
*En liten box med anslutningar för mätsladdar, av/på-switch för DC-filter, säkring mm.

Spänningsbegränsningen kommer byggas in i en 3.5mm teleplugg för att få den så nära ljudkortet som möjligt.



För att kunna mäta likström och långsamma fyrkantkurvor behöver man plocka bort kondensatorerna på ingångarna på ljudkortet.

Inte så lätt att se på dubbelsidiga kort, men efter lite mätningar hittade jag kondensatorerna:

Bort med dem.




Nu till själva spänningsbegränsaren. Testade Loial's schema på labbplattan:



Zenerdioderna är på 5.6V. Motståndet är 1MΩ.

Resultat:
2.5V in = 1.25V ut.
5V in = 2.5V ut.
12V in = 3.5V ut.

Det blir tydligen en ganska logamitrisk begränsning när in-spänningen är över 5V. Men matar man inte in mer än 5V så kommer oscilloskop-programmet visa korrekta kurvor.

Men jag vill även kunna mäta 12V-kurvor på ett korrekt sätt. Det innebär en linjär omvandling från 0-12V in till 0-2V ut.

[rehnmaak]

Kretsen borde dämpa ca 10ggr när du har ett 1Meg motst på ingången. Kolla att ing. imp är 100k, om inte lägg ett motstånd parallellt över dioderna för att fixa 100k impedans.

Hur mycket signal kan man skicka in på kortet?

[danei]

I vilket intervall kan ljudkortet mäta. är det inte lite högt att begränsa vid 6,3V

[macgyver]

vad använder du för oscilloscopsprogram?
har testat detta lite:
http://www.zeitnitz.de/Christian/Scope/Scope_en.html
tycker det verkar bra

[danei]

Enligt den sidan klarar ljud ingången 0,7V. Det var i den regionen jag trodde det var. Är det då inte bättre att spännings begränsa med 4 st vanliga dioder. Så att man hamnar på 1,4V klart över 0,7V men ändå inte onödigt högt.

[JimmyAndersson]

rehnmaak & danei:
Vet inte hur mycket signal man man skicka in. Har letat på nätet men hittade mest svar som sa "ungefär 0 - 2V". (T.ex på 64bit-forumet). Känns inte så tillförlitligt, särskillt inte eftersom signalen även kan vara negativ och de inte skrivit något om det.

Hur tar man reda på det? Det är väl ingen bra idé att prova?

1V... 1.5V... 2V... 2.5*BZZT* Ajdå...


edit: Man kan visserligen mata in en signal till ett ljudredigeringsprogram. Öka den sakta och sluta öka spänningen precis när det "peakar". (Bra svenskt ord för det?)


macgyver: Jag har några olika program, men har inte testat något på detta ljudkort ännu. Får se vilket jag fastnar för.

[danei]

Kör in en kontrollerad sinus som du sakta ökar spänningen på. När den distar så har du hittat taket. Sätt spännings begränsningen något högre än det. Men vill ju har kvar så mycket som möjligt av upplösningen.

[JimmyAndersson]

Bra idé. (Vi kom på det samtidigt. Därav min edit som säger samma sak som du.)

[grym]

jag funderade ungefär på samma sak men en
68-650 från kjell&co, frågan är om det verkligen är 24 bit vid 96KHZ?

då skulle man faktiskt ha hyggliga mätmöjligheter,, och skulle man kunna köra den med dc ingång så vore det ju inte svårt att göra ett ordentligt ingångs steg, tyvärr klara min dator inte av den så det får vänta

annars är ljudkort fina på det sättet att man kan sampla långa saker och sedan gå in i ljudredigeringsprogram och kolla vad som hände

[grym]

ett lämpligt ingångssteg även för enkla mätningar skulle jag nog ha en med en op, dels för att ha lagom hög ingångsmotstånd och dels för att skydda ljudkortet

jag samplade fort och fult med ljudkortet på en sak som först hadde några hundra volt och sedan signalen jag skulle se som var på några volt, annvände
två lysdioder som spännings begränsare, men dom är ganska slöa så ett par 1n4148 på vardera håller borde vara ganska lagom, bättre än zenerdioder.
3st på varje håll ger ca 2v max in

[$tiff]

Nu till själva spänningsbegränsaren. Testade Loial's schema på labbplattan:



Zenerdioderna är på 5.6V. Motståndet är 1MΩ.

OBS!
Dioder är kapacitiva. Denna koppling kan påverka frekvensegenskaperna hos ditt oscilloskop! En 1N4148 har förvisso bara max 4 pF i kapacitans (zenerns betydligt högre kapacitans drunknar i denna p.g.a seriekopplingen). Med två 4 pF kapacitanser kopplade på detta viset får du en brytfrekvens på ca 20 kHz.
Det är slltså antagligen inget som kommer beröra dig, men om du får underlig frekvensgång så vet du vad det kan bero på.

[JimmyAndersson]

grym: Enligt specifikationerna här så klarar det kortet "24-bit Analog-to-Digital conversion in 16 or 24 bit with sampling rates up to 96kHz" vid inspelning.

Funderar själv på att prova en op-variant.

"3st på varje håll ger ca 2v max in"
Hur menar du där? Vart är det tredje hållet?
Du råkar inte ha ett litet schema?


$tiff: Bra att veta. Kör just med 1N4148.


edit: Det kan förresten hända att jag plockade bort fel kondensatorer. De jag plockade bort var bara ett ingångsfilter som gick ner mot jord. Det satt två till (C57 och C58) i serie med signalen. Nåja, ingen skada skedd. Alla filter på ingångarna ska ändå bort eftersom jag vill kunna koppla in dem med en brytare om det behövs.

[Adis]

Verkar mycket intressant, känner på mig att du kommer göra en bra produkt

[JimmyAndersson]

Tack.

Jo, det är en väldigt användbar pryl.

[Tekko]

Den downloaden av scopet funka inte