PC osciloskop od zvučne kartice (DC!)

[sonata]

Imam želju "napraviti" jeftini osciloskop koji bi koristio "line-in" ADC zvučne kartice. Trebaju mi dva relativno sinkronizirana kanala. Sve je jednostavno ukoliki se snima AC signal malo više frekvencije (>100Hz) i to sam već uspio postići koristeći "Line-in" ulaz na matičnoj ploči (integriranoj zvučnoj kartici) računala. Štoviše, za snimanje dva kanala dovoljno je koristiti neki audio softver (cooledit, audacity...) koji rezultira "stereo-WAV" fajlom što je vrlo podesno za kasnije pregledavanje. Naravno, sama funkcija "osciloskopa" traži neki specijaliziraniji softver, a besplatni "Scope" je i više nego dobar, moguće je podešavati "dimenzije polja", trigere, moguće je snimati također u WAV) itd. Sempliranje je obično na 44.1 ili 48 kHz što je idealno za onu svrhu za koju meni treba.

No, problem se javlja ako su predmet interesa niže frekvencije, pulsirajući naponi ili (nedajbože) nekakav kvazi-DC. Radi se o ulaznim kondenzatorima koje koriste sve zvučne kartice. Tako je već na mrežnom naponu uočljiv odlazak u zasićenje i sinusioida nije sinusoida. Jedna poluperioda mrežnog napoona (preko diode) izgleda jadno i pomaknuto "prema dolje" sa kosim povratnim dijelom (odziv kondenzatora), a pokušaj mjerenja DC napona rezultira karakterističnim "R-C" odzivom poput derivatora (skok, asimptotski pad u nulu i kasnije "tišina").

Našao sam na netu upute kako pretvoriti jeftini USB audio adapter u DC osciloskop (brikanjem ulaznog kondenzatora), ali kod svih tih jeftikanera je karakteristično da imaju stereo izlaz i mono mikrofonski ulaz, a meni trebaju dva kanala.

Da li netko zna način kako u windowsima koristiti dvije "audio kartice" istovremeno? Naime, najjeftinija opcija je nabavka dva takva jeftikanera i "softverski" ih povezati u jedan "dvokanalni ulaz". Sitni pomaci u sinkronizaciji (manji od cca 100us mi nisu problem).

Druga opcija je nabavka skupljeg uređaja (npr. http://www.ebay.com/itm/USB-2-0-USB-6-C ... 484bd2dd45 ), ali nisam siguran da li će biti moguće odraditi premošćivanje ulaznih kondenzatora.

Treća opcija je nabavka nekog specijaliziranog čipa (PCM2904, npr.) i izrada vlastitog sklopa, ali cijena samog čipa skoro pa već premašuje cijenu "druge opcije".

Četvrta opcija je nabavka dvokanalnog osciloskopa za cca 25 dolara, ali ono što se po ebay-u nudi je jad i bijeda sa 8kHz i 8 bita na ulazu za jednokanalno snimanje i 4 kHz za dvokanalno snimanje (kHz, ne MHz).

Za najbolju opciju nemam baš sredstava, zato i razbijam glavu sa glupostima.

Sve skupa mi treba za praćenje rada injektora (jednog benzinskog i jednog plinskog) na plinificiranom motoru automobila. Frekvencije su relativno male (do 50 Hz) i radi se o pulsirajućem naponu, tako da svakako treba koristiti ADC ulaz(e) bez kondenzatora.

Svako iskustvo u korištenju ovakvih naprava je dobrodošlo. Posebno ako je nekom uspjelo upogoniti dvije zvučne kartice u paraleli.

Štoviše, ako postoji neka jeftina "DIY" shema koja koristi neki čip koji ne košta 10-15 dolara, i to je dobro.

[sonata]

Evo, nađoh sam... http://www.daqarta.com/dw_ggnn.htm

U svakom slučaju, ako netko zna za onu temu o upotrebi dva mono adaptetra istodobno, neka napiše...

[sonata]

Treba mi shema ulaznog baferskog kruga sa biasom za ADC konvertor. Dakle, nekakva operacijska pojačala sa jednostrukim napajanjem (po mogućnosti 5V), referentni napon koji se zbraja sa ulaznim AC signalom, ali bez kondenzatora, tako da propušta i čisti DC. I da sve skupa nema utjecaj na mjereni krug, u smislu, da se ne kombiniraju naponi sa djelitelja za referencu biasa sa mjerenim krugom. Ima brdo shema na netu, ali sve koriste dvostruko napajanje ili ne daju ovo što mi treba, nego uglavnom hendlaju samo AC pa ulaz odvajaju kondenzatorom.

[sonata]

Na kraju sam odustao od jednostrukog napajanja, barem što se tiče ulaznog operacijskog pojačala. Previše je komplikacija u slučaju da mjereni krug i sam sklop koriste istu masu, jer je jedini suvisli način sa jednostrukim napajanjem referentni napon dovesti na ulazno operacijsko pojačalo, ali tada masa ne smije biti zajednička. Za ulazni krug treba ipak iskoristiti generator negativnog napona, dalje se sve može napajati sa jednim naponom. Naravno, ako se želi mjeriti bipolarni signal.

Jako lijep projekt sa shemama prikazan je ovdje: http://www.sciencetronics.com/greenphotons/?p=459

[sonata]

Na gornjem linku ima grešaka u sklopu negativnog napajanja. Otpor referentne struje nije 100k nego cca 0.6 ohma, a kondenzator za frekvenciju nije 150nF nego cca 500 pF.

Da li netko ima iskustva kako djeluje magnetno polje induktiviteta (konkretno, iz sklopa negativnog napajanja) na eventualne smetnje koje može unijeti u okolinu? Ima li potrebe za nekakvom "magnetnom izolacijom"?

I kako veliki kondenzator (470 uF) djeluje na USB port u trenutku prikapčanja? Koji je najveći prazan kondenzator koji se smije priključiti na USB port da ga ne "sruši"?