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PCオシロ

大げさな名前を付けましたが、人の作ったソフトに対応するハードウェアを作っただけです。
オシロスコープは電子工作を行う上であると非常に便利ですが、とても高価であるため購入するのは容易ではありません。そこで、パソコンのマイク端子から波形を入力し、それをパソコン上にオシロっぽく表示するソフトを見つけたので、これを利用させて頂いています。本物のオシロと比べ性能は3桁程劣りますが、価格を2桁程抑えることができます。

ハンディオシロ本体 ハンディオシロソフト


パソコンのソフトウェアは「ハンディ・オシロスコープ」(下記リンク参照)を利用させて頂いています。このソフトはマイク入力をオシロのように表示することができ、またオシロとしての様々な機能を搭載しており、FFT解析などもできます。使用するパソコンのマイク端子がステレオ対応であれば2ch入力ができ、リサジューなどにも対応していますが、僕のパソコンはモノラル入力だったので1chのみで、ハードウェアも1ch仕様にしています。また同じくパソコンを使用するためにかかる制限として、元々音声信号入力のため、可聴域外には対応しておらず、[MHz]オーダーの信号などはまず見れません。また入力にコンデンサが入っているようで、オシロで言う「DC入力」はできず、平均値が中央に来る「AC入力」となります。
参考サイト:ハンディ・オシロスコープ


このソフトを使うとマイク端子に信号を入力するだけでオシロとして使えます。しかしそのままでは、インピーダンスが低い、高電圧をかけるとパソコンが壊れる危険がある、といった問題があります。そこで、±4.5[V](9[V])の電源を用いた入力バッファ回路を挟むことで、インピーダンスを上げ、またパソコンに入力される電圧を±4.5[V]に制限できます。(これ以上の電圧を回路に入力した際、オペアンプICや電池の破壊につながるかもしれませんが、その保護はしていません。パソコンが壊れることは無いと思いますががパソコン直結時同様注意に越したことはありません。)
回路ははソフト付属の回路図とほぼ同じですが、前述のとおりモノラル仕様にしています。また僕のパソコンでは入力波形が反転して表示されたので、入力のボルテージフォロア回路の後に反転増幅回路を付けました。
安くオシロを使うことが目的なのでプローブも自作しました。本物のプローブが使えるよう端子にはBNCコネクタを使い、ICクリップとミノムシクリップを本物っぽく付けています。

ハンディオシロ基板表 ハンディオシロ基板裏 ハンディオシロ中 ハンディオシロ正面
バッファアンプ基板表  バッファアンプ基板裏       本体         本体正面

右から2番目の写真の白いコードがシールド線で、これがマイク端子につながります。黄色の線はパソコンのイヤホン出力に繋がっており、ハンディ・オシロスコープに搭載されている発振器機能を使う際、プローブで掴みやすい端子(一番右写真のLEDの左下)に繋がっています。本物のオシロスコープのテスト信号端子をイメージしました。GNDはパソコン内で繋がっているためイヤホン端子からも引き出す必要はなく、信号線のみ引き出しています。

抵抗やコンデンサは手持ちのものを使っているためこれでなくても近い値で動くと思います。
回路図に表記していない部品として電源スイッチ、電源LED、LEDの電流制限抵抗、コネクタがあります。

回路図
ハンディ・オシロ回路図

アートワーク
ハンディ・オシロ基板
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