Для реализации всех возможностей указанных ниже программ потребуется звуковая карта, обеспечивающая дуплексную работу, т. е. когда один канал работает как генератор сигналов, а второй — как входной усилитель. Входной сигнал подается на линейный вход одного из каналов звуковой карты (Line in), а выходной снимается с линейного выхода (Line out). Современные звуковые карты с шиной PCI этот режим работы обеспечивают, например звуковая карта типа Sound Blaster 16/32/64 (AWE), Creative Audio PCI 128.
Помимо возможностей наблюдения сигналов в реальном времени, приведенные ниже программы позволяют получить копию исследуемого сигнала в виде файла, скопировать изображение сигнала в буфер обмена либо вывести его на печать.
Сразу следует отметить, что для проведения качественных испытаний внешних устройств не годятся звуковые карты со встроенным оконечным усилителем для подключения пассивных колонок — у них повышенный уровень нелинейных искажений в выходном сигнале (такой выход лучше отключить), а сигнал снимать с линейного выхода.
SpectraLab (разработана фирмой Sound Technology Inc.) — программа является наиболее мощным анализатором сигналов в звуковом диапазоне. Кроме обыкновенной осциллограммы сигнала (Time Series), позволяет делать мгновенный снимок спектра (Spectrum), а также показывать спектр объемным (Spectrogram, 3D Surfase), строит график фазовой характеристики (Phase). Имеется встроенный генератор разнообразных сигналов. Позволяет практически измерить все качественные характеристики низкочастотных устройств, включая параметры самой звуковой карты компьютера. Может использоваться для проведения комплекса испытаний УНЧ, а с помощью микрофона измерить акустические параметры в вашей комнате.
Минимальный уровень сигнала, наблюдаемый на экране осциллографа, составляет 300 мкВ (напряжение собственных шумов звуковой карты в полосе частот 1,5…24000 Гц не превышает 10…30 мкВ). Особенности программы описаны в журнале [1] и [2], а как выполнить калибровку имеющегося в составе виртуального осциллографа и ввести ее в файл программы, подробно описано в книге [3]. Там же подробно рассказывается, как пользоваться этой программой.
Программа имеет замечательную возможность создания фильтра — файла компенсации для полосы пропускания (*.mic) и его использования в дальнейшем для того, чтобы иметь отображаемую на экране линейную полосу пропускания до предельных возможностей самой карты.
Минимальные системные требования: Pentium 90 с ОЗУ 16 Мб. Работает под управлением Windows 95, 98.
Audio Tester — программа для тестирования звуковой карты или внешних низкочастотных устройств (содержит в себе двухканальный осциллограф, анализатор спектра и генератор сигналов). Уступает по своим возможностям предыдущей программе (ее упрощенный вариант).
При использовании программы регуляторы уровня записи микшера Windows лучше отключить и выполнить калибровку виртуального осциллографа по входному напряжению, так как из-за различий в параметрах звуковых карт амплитуда входного сигнала является относительной величиной. Калибровка позволяет настроить осциллограф под вашу карту и определить максимальное входное напряжение, которое можно наблюдать без искажений (в канале звуковой карты).
Программный двухлучевой осциллограф позволяет наблюдать сигналы частотного диапазона 10…22000 Гц. Коэффициент отклонения по вертикали: 0,1…2000 мВ/дел, по горизонтали — 0,05… 10 мс/дел. Работать можно не только с внутренней, но и с внешней синхронизацией (анализ фигур Лиссажу).
Имеющийся в составе генератор работает в диапазоне частот 0,1…48006 Гц и обеспечивает формирование сигналов синусоидальной, прямоугольной, треугольной форм, белый и розовый шумы, всевозможные импульсы различной частоты и длительности. Также на нем можно воспроизвести сигнал особого вида, записанный ранее в wave-файл. Регулировка уровня выходного сигнала осуществляется отдельно по левому и правому выходам. Есть возможность изменять фазовый сдвиг между каналами (подробно описано в справке).
Анализатор спектра может работать как в режиме автоматического определения амплитуды сигнала на заданной частоте, так и в режиме измерения полных гармонических искажений плюс шум THD+N (Total Harmonic Distortion plus Noise). При этом частоту, на которой эти параметры будут измеряться, можно задать вручную либо включить ее автоматическое определение (если входной сигнал определенной частоты). Диапазон рабочих частот и уровень входного сигнала анализатора спектра такие же, как и у осциллографа.
Так же, как и в предыдущей программе, для уменьшения ошибок, возникающих в процессе обработки сигнала и приводящих к погрешностям измерения, есть возможность включать корректирующие входные и выходные фильтры, позволяющие компенсировать влияние собственной неравномерности АЧХ звуковой карты на результаты измерений. Эти фильтры представляют собой обычный текстовый файл с расширением *.соr, правила создания которого подробно описаны в справочной системе.
Программа работает из Windows 95, 98 (инсталляционный файл для версии 1.4 занимает 1 Мб). Минимальные системные требования: Pentium 90 с ОЗУ 16 Мб.
Win Tone v. 2.02 — программа декодера сигналов тонового набора телефонного номера (DTMF) при помощи звуковой карты. Поддерживается также ряд других современных стандартов. Работает из Windows (wintn22.zip 1,5 Мб).
Анализатор логических сигналов
Анализатор — программа, которая позволяет генерировать импульсы и принимать сигналы с логическим уровнем для анализа работы реальной цифровой схемы (4 входа). Эпюры напряжений показываются на экране монитора в виде многоканальной осциллограммы. Для работы потребуется изготовить довольно простую приставку, которая подключается к любому из последовательных портов компьютера (СОМ1 или COM2). Более подробное описание данной программы можно найти в журнале [4], а саму программу переписать с сайта издательства.
Работает она из-под Windows (analizer.exe 423 Кб). Автор А. Шрайбер.
Unilogic — осциллограф на четыре канала для наблюдения логических сигналов. Имеется возможность их записи с последующим воспроизведением.
Может выполнять роль частотомера. Схема подключения входных сигналов к LPT порту имеется в описании (это порт, куда обычно подключается принтер). Программа написана для DOS (uniIogic.zip 81,5 Кб). Автор А. Полюсов.
Разводка печатных плат и графические работы
Человеку свойственно ошибаться, но с помощью компьютера это ему удается намного лучше.
Опыт
Этот класс программ относится, к чисто радиолюбительским технологическим «инструментам». Воспользовавшись ими, вы облегчите себе работу по «разводке» печатной платы, оформлению электрической схемы и разработке передней панели своего прибора.
Sprint Layout v3.0 — программа для «ручной» разводки печатных плат, выпущенная немецкой фирмой Abacom Ingenicurgcsellschaft. Своеобразная замена бумаги, карандаша и стирательной резинки. Очень удобна и проста в освоении, обладает русским интерфейсом.
Работает из Windows и не требует инсталляции (занимает на диске 793 Кб).
