虚拟示波器实验台制造技术

本实用新型专利技术涉及电工实验仪器，特别是一种虚拟示波器实验台。外置声卡通过USB接口连接电脑，外置声卡的线路输入口分两路依次经变阻器、电压跟随器及示波器探头接口分别连接两个示波器，外置声卡的耳机输出口分别连接标定用基准源、三相对称电源发生器及多波形信号发生器。本实用新型专利技术虚拟示波器实验台，以电脑为核心构建实验系统，利用电脑的多功能化再添加电路模块实现信号发生器、三相电源、和双踪示波器功能。配合笔记本，能大减小系统体积与成本，构成便携实验仪表系统，用USB接口与电脑连接，构建了微型多功能实验台。实验台双踪示波器部分将阻抗转换与声卡做成一体，与电脑用USB线连接，使用USB口供电，取消连接麦克风口和线路口的音频线，从而减小干扰，内置基准信号源用于标定。形成一个紧凑便携可靠的标准化双踪示波器设备。

【技术实现步骤摘要】
虚拟示波器实验台
[0001 ] 本技术涉及电工实验仪器，特别是一种虚拟示波器实验台。
技术介绍
传统电工电子技术学习实验用到的信号发生器、三相电源与示波器仪表多为台式，体积大，笨重，功耗大，价格高，维护不便，只适于在实验室固定使用。没有整体小巧、可以便携的实验学习系统。其中的示波器，现有装配于电脑上的虚拟示波器，利用声卡麦克风接口或是线路输入接口输入被测信号，利用软件获得声卡处理后的数字信息并将该信息还原显示在电脑显示器上，软件成熟，功能齐全，但硬件依赖于计算机自带的声卡，因为每台电脑的配置不同，接口的数量和类型都不同，有的没有线路输入口，有的没有麦克风口，有的麦克风口是单通道的，有的则是双通道的。单通道的不能使用双踪示波器功能，没有信号入口不能使用虚拟示波器功能。这给虚拟仪器的推广使用带来很大的阻碍。除此外，声卡接口的输入电平限制在IV以下，麦克风口的更低，信号直接连入测量范围很小，没有实用价值。使用标准示波器探头除了接口插座不同，使用不便，Xi档电平也限制在IV以下，XlO档因为探头内阻大，远大于声卡内阻，所以根本不能正常使用。另外因为不同声卡的整体放大倍数不同，所以相同信号源测量结果都不同，需要进行基准标定才可使用，标定时需要一个标准信号源，由于一般人没有信号发生器，所以大大增加了使用难度。虚拟示波器内置了信号发生器，但不能产生三相源信号。其利用声卡两个声道输出两路不同的信号，信号可以是三角波、正弦波、锯齿波、方波等，但输出幅度不足，不能满足像数字电路信号的0-5V的要求。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种虚拟示波器实验台。本技术的目的是通过如下途径实现的:一种虚拟示波器实验台，外置声卡通过USB接口连接电脑，外置声卡的线路输入口分两路依次经变阻器、电压跟随器及示波器探头接口分别连接两个示波器，外置声卡的耳机输出口分别连接标定用基准源、三相对称电源发生器及多波形信号发生器。作为本方案的进一步优化，所述的外置声卡外接负电压发生器。作为本方案的进一步优化，所述的外置声卡采用CM2602芯片。作为本方案的进一步优化，所述的电压跟随器与示波器探头接口之间连接有1ΜΩ的电阻。作为本方案的进一步优化，所述的负电压发生器的采用TL7660芯片。本技术虚拟示波器实验台，以电脑为核心构建实验系统，利用电脑的多功能化再添加电路模块实现信号发生器、三相电源、和双踪示波器功能。配合笔记本，能大减小系统体积与成本，构成便携实验仪表系统，用USB接口与电脑连接，构建了微型多功能实验台。实验台双踪示波器部分将阻抗转换与声卡做成一体，与电脑用USB线连接，使用USB 口供电，取消连接麦克风口和线路口的音频线，从而减小干扰，内置基准信号源用于标定。形成一个紧凑便携可靠的标准化虚拟双踪示波器设备。【附图说明】下面结合附图对本技术作进一步详细说明:图1为本技术结构示意图；图中，外置声卡1、电脑2、变阻器3、电压跟随器4、示波器探头接口 5、标定用基准源6、三相对称电源发生器7、多波形信号发生器8、负电压发生器9、电阻10。【具体实施方式】如图1所示，本技术虚拟示波器实验台，外置声卡I通过USB接口连接电脑2，USB连接既保证了与计算机全数字传输(避免模拟信号传输的干扰)，同时通过计算机USB接口的5V电压给全部装置供电。外置声卡I的线路输入口分两路依次经变阻器3、电压跟随器4及示波器探头接口 5分别连接两个示波器，所述的电压跟随器4与示波器探头接口5之间连接有1ΜΩ的电阻10。示波器输入使用运放TL082构成同相输入的电压跟随器用于提供高的输入阻抗，该运放具有高输入阻抗。配合转换器输入端1ΜΩ电阻使之满足在XlO档时对输入阻抗的要求。该IMΩ电阻在Xl档和XlO档时始终不切换保持不变，Xl档时，标准示波器探头内阻接近O Ω，1ΜΩ电阻与运放构成的电压跟随器输入阻抗相并联，因运放电压跟随器输入阻抗远大于1ΜΩ，所以并联结果接近IMΩ，输入端获得的信号没有衰减，全部输入。探头处于XlO档时，探头内阻等于9ΜΩ，1ΜΩ电阻与运放构成的电压跟随器内阻并联再与9ΜΩ探头内阻串联，使电路输入具有1:10的分压比。电压跟随器输出端外接可调电阻中间抽头输出用于扩大量程，因声卡最高只能输入I伏左右电压，当XlO档可用时，最大量程也只能到10V，当该电阻抽头分压比为1:5时，量程可扩展到50V，可满足常见低压测量。外置声卡I的耳机输出口分别连接标定用基准源6、三相对称电源发生器7及多波形信号发生器8。所述的外置声卡I外接负电压发生器9，负电压发生器9采用TL7660芯片所述的外置声卡I采用CM2602芯片，CM2602可以直接被计算机识别为声卡并安装驱动工作。以上所述，仅为本技术的【具体实施方式】，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本技术所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种虚拟示波器实验台，其特征在于：外置声卡（1）通过USB接口连接电脑（2），外置声卡（1）的线路输入口分两路依次经变阻器（3）、电压跟随器（4）及示波器探头接口（5）分别连接两个示波器，外置声卡（1）的耳机输出口分别连接标定用基准源（6）、三相对称电源发生器（7）及多波形信号发生器（8）。

【技术特征摘要】
1.一种虚拟示波器实验台，其特征在于:外置声卡(I)通过USB接口连接电脑(2)，外置声卡(I)的线路输入口分两路依次经变阻器(3)、电压跟随器(4)及示波器探头接口(5)分别连接两个示波器，外置声卡(I)的耳机输出口分别连接标定用基准源(6)、三相对称电源发生器(7)及多波形信号发生器(8)。2.如权利要求1所述的虚拟示波器实验台，其特征在于:所述的外置声...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙旭松，宋艳芳，桂林，
申请(专利权)人：孙旭松，
类型：新型
国别省市：河南;41