اسيلوسکوپ رايانه اي

اين مدار سيگنال هاي مختلفي از فرکانس هاي کمتر از يک کيلوهرتز را آماده مي کند و شکل موج ها را روي صفحه نمايش رايانه نشان مي دهد سخت افزار براي آماده کردن شکل موج استفاده مي شود، سپس موج را به فرمت ديجيتال تبديل مي کند تا به رابط (Interfac) رايانه برسد.
نرم افزار اطلاعات را از رايانه گرفته و آن را روي صفحه نمايش نشان مي دهد. (اين کار توسط برنامه اي که به زبان توربو C نوشته ايم صورت مي گيرد. براي دريافت سورس اين برنامه مي توانيد با نشاني TWPInstitute@yahoo.com تماس بگيريد.)
شکل موج ورودي محدود شده به 5 ولت سر به سر Peak to Peak) در ابتدا به يک يکسو ساز تمام موج شامل op-ampهاي A1 و A2 اعمال مي شود. اين يکسوساز، سيگنال ورودي را يکسو مي کند به طوري که نيم دور منفي سيگنال ورودي در سمت مثبت آن در دسترس است. بنابراين هر دو نيم دور مثبت خوانده مي شوند.
در طول نيم دور مثبت، ديود D3 روشن است و ديود D4 خاموش و
op-ampهاي A1 و A2 معکوس عمل مي کنند. بنابراين خروجي، يک نمونه اي از ورودي خواهد بود.
در طول نيم دور منفي، ديود D3 خاموش و ديود D4 روشن است. با مقاومت هاي R2,R3,R4,R5,R6 که برابر 330 اهم هستند، ولتاژ در پايه 2 در op-amp و A1 با ولتاژ ورودي (Vi) در ارتباط است. داريم:
Vi/R+V/(2R)+V/R=0
V=-(2/3)Vi
ولتاژ خروجي نهايي (Vo) در پايه 7 در op-amp,A2 به صورت رابطه زير است:
Vo=(1+R/2R)(-2Vi/3)= -Vi
پس اگر ولتاژ ورودي (Vi) منفي باشد، ولتاژ خروجي (Vo) مثبت خواهد بود.
مداري که در شکل با Zero Crossing Detector نشان داده، تشخيص مي دهد که آيا دور منفي است يا مثبت. اين بخش اصلي ترين بخش مدار است و اگر به درستي کار نکند، روي تقارن سيگنال آنالوگي که نمايش مي دهد، تأثير مي گذارد. اين قسمت به محض اينکه سيگنال ورودي به سمت منفي مي رود، موضوع را به رايانه اطلاع مي دهد.
وقتي سيگنال ورودي به سمت مثبت مي رود، ولتاژ ورودي را در پايه 15 کانکتور D کم مي شود.
شما مي توانيد VR1 را طوري تنظيم کنيد که هنگامي که سيگنال ورودي به سمت منفي شکل موجب ورودي مي رود، آخرين LED (يعني LED10) خاموش شود.
LM3914 خودش سيگنال ورودي را يکسو مي کند و تنها نيمه مثبت را در نظر مي گيرد.
خروجي يکسوساز تمام موج (در شکل با Full Wave Rectifer مشخص شده) ورودي مدار Sampleand Hold (شامل op-ampهاي A1 و A2 خازن C3، ترانزيستور T1 و IC6) مي شود.
اين مدار از سيگنال ورودي نمونه مي گيرد. به عبارت ديگر شکل موج را به تعدادي ولتاژ تقسيم مي کند و هر ولتاژ را (با يک تأخير) به ADC وارد مي کند تا به شکل ديجيتال تبديل کند.
آي سي ADC0804 با ميکروپروسسور سازگار است. در واقع يک آي سي 20 پايه است که با تغذيه 5 ولت کار مي کند. اين آي سي ورودي آنالوگ را به خروجي ديجيتال 8 بيت تبديل مي کند.
برنامه نويسي اين مدار(که به زبان C نوشته شده است) نسبتاً آسان است. اين برنامه، اطلاعات را از مدار گرفته و آنها را روي صفحه گرافيکي نمايش مي دهد. اين برنامه شامل دو تابع است:
تابع:() graphics
تابع:() Sattings
تابع:() Sattings براي اين است که ولتاژ را با زمان تطبيق دهد و تابع:() graphics براي نمايش شکل موج روي صفحه نمايش است.
(براي دريافت برنامه زبان C به نشاني TWPInstitute@yahoo.com ايميل بزنيد.)
منبع:نشريه دانشمند -ش 548
/خ