Современная бюджетная измерительная лаборатория

Александр Каменский, г. Зеленоград
Недавно увидели свет устройства из состава
программноаппаратного комплекса «Домашняя
лаборатория» и сразу завоевали популярность у
пользователей. Для получения максимальной от
дачи от их использования предлагаем описание
нескольких интересных функциональных приста
вок к этим устройствам.
Довольно часто возможностей приборов недо!
статочно для некоторых специфических задач, ко!
торые могут появиться в самый неожиданный мо!
мент. Например, когда необходимо произвести
измерение низковольтного сигнала или сформи!
ровать меандр определенной амплитуды. Для ре!
шения подобных задач как раз и предназначена
«Домашняя лаборатория». Рассмотрим несколько
примеров функциональных приставок, подклю!
чающихся к устройствам из «Домашней лаборато!
рии». Все приставки могут быть изготовлены как
на макетной плате с шагом отверстий 2,54 мм, так
и с помощью лазерно!утюжной технологии. Ис!
пользуемые конденсаторы и резисторы имеют
корпуса 0805, что упрощает их монтаж. На модулях
рекомендуем устанавливать разъемы PBS!6R и
PLS!6R, тогда приставки будут конструктивно
представлять собой гармоничное продолжение
устройств. Не стоит забывать, что программная
часть домашней лаборатории также может быть
доработана или разработана с нуля пользовате!
лем самостоятельно.
В состав «Домашней лаборатории» входят сле!
дующие устройства:
1. MP732 – это:
• USB!частотомер;
• USB!цифровая шкала;
• USB!логический анализатор одноканальный.
2. MP731 – это:
• USB!генератор импульсов прямоугольной
формы;
• USB!логический генератор трехканальный.
3. MP730 – это:
• USB!самописец;
• USB!вольтметр;
• USB!осциллограф.
Количество входных каналов для измерения
частоты: 1
Количество входных каналов для логического
анализатора: 1
Входное сопротивление канала для измерения
частоты на постоянном токе, МОм: 1 ±10%
Возможность калибровки: есть
Относительная погрешность измерений без
калибровки, не более, %: 2*
Диапазон измеряемых частот, МГц: 0…25
Диапазон входных напряжений, В: 0…Vusb**
Коэффициент заполнения сигнала, %: 50
Размах входного сигнала, В:
Напряжение лог. «1», не менее 0,7*Vusb
Напряжение лог. «0», не более 0,2*Vusb
Диапазон рабочих температур, °С***: +10…+45
Относительная влажность без конденсации,
не более, %: 35
Диапазон напряжений питания, В: 4,75…5,25
Потребляемый ток, не более, мА: 100
Тип USB!разъема: miniUSB: B
Габаритные размеры, Д х Ш х В, мм: 56х17х7
* ±2 младших разряда при входной частоте
менее 100 Гц;
** Vusb – напряжение USB!шины, подключен!
ной к устройству;
*** драйвер V!USB от OBJECTIVE DEVELOPMENT
Software GmbH, использованный в данных устрой!
ствах на основе микроконтроллеров без внешнего
кварца, допускает изменение температуры устрой!
ства после подключения к шине USB не более чем
на ±10°С. Иногда это может служить препятствием
для исследования схем с низковольтными сигнала!
ми. В таком случае на помощь придет приставка,
состоящая из нескольких недорогих компонентов.
Схема электрическая одного из вариантов такой
приставки показана на рис.1. Она обеспечивает
электроника и компьютер
(на базе USBмодулей MP732, MP731
и MP730 от «МАСТЕР КИТ»)
КОНСТРУКЦИИ
Современная бюджетная
измерительная лаборатория
1. MP732 – USB-частотомер, цифровая
шкала и логический анализатор
Основные технические характеристики MP732
Рис.1
19
РА 11 ‘2012
электроника и компьютер
расширение диапазона входных напряжений часто!
томера, так как напряжение лог. «1» частотомера
MP732 должно быть не меньше 3,5 В при 5 В VUSB.
Детали приставки
Транзисторы VT1 и VT2 BC847C в корпусе SOT!
23 инвертируют входные сигналы, напряжение лог.
«1» при этом уменьшается до уровня 0,7…1,0 В.
Внешний вид этой приставки для MP732 пока!
зан на рис.2, топология односторонней печатной
платы – на рис.3, а монтажный чертеж приставки
– на рис.4.
КОНСТРУКЦИИ
Рис.2
Диапазон выходных напряжений (без нагрузки),
В: 0…Vusb*
Диапазон рабочих температур, °С**: +10…+45
Относительная влажность без конденсации,
не более, %: 35
Диапазон напряжений питания, В: 4,75…5,25
Потребляемый ток, не более, мА: 100
Тип USB!разъема: miniUSB: B
Габаритные размеры, Д х Ш х В, мм: 56х17х7
* Vusb – напряжение USB!шины, подключенной
к устройству;
** драйвер V!USB от OBJECTIVE DEVELOPMENT
Software GmbH, использованный в данных устрой!
ствах на основе микроконтроллеров без внешне!
го кварца, допускает изменение температуры
устройства после подключения к шине USB не бо!
лее чем на 10°С.
Иногда возникает необходимость подавать на
исследуемые схемы прямоугольные сигналы
определенной амплитуды. Для таких задач может
быть незаменима приставка к генератору MP731,
схема которой показана на рис.5, которая обес!
печивает согласование уровней выходного сигна!
ла генератора с входом исследуемого устройства.
Рис.3
Рис.4
2. MP731 – USB-генератор импульсов и
логический генератор
20
Основные технические характеристики MP731
Количество выходных каналов: 3
Количество каналов с двойной функционально!
стью: 2
Выходное сопротивление каналов, Ом: 510
Диапазон генерируемых частот (1!й канал),
МГц: 0…8,25
Количество генерируемых частот (1!й канал), в
режиме генератора, более: 1000
Погрешность генератора (1!й канал), не более,
%: 1
Диапазон генерируемых частот (2!й канал),
МГц: 0…8,25
Количество генерируемых частот (2!й канал), в
режиме генератора, более: 750
Погрешность генератора (2!й канал), не более,
%: 1
РА 11 ‘2012
Рис.5
В качестве преобразователя уровней D1 и
D2 использована интегральная микросхема
MAX3371EXT+T, позволяющая работать с напря!
жениями целевой схемы от 1,6 В до 5,5 В. Гене!
ратор может быть отключен от потребителя либо
самим потребителем, либо посредством выхода
OUT3. Для этого используются транзисторы VT1
и VT2, включенные по схеме «монтажное «И».
Внешний вид согласующей приставки для
MP732 показан на рис.6, а топология двухсторон!
ней печатной платы приставки – на рис.7. Если до!
пускается изготавливать только верхний слой
платы, то в таком случае необходимо соединить
перемычками соответствующие цепи. Монтажный
чертеж приставки показан на рис.8.
Рис.6
Для исследования и проверки цепей с низко!
вольтными сигналами необходима приставка!уси!
литель к вольтметру!самописцу MP730. Вариант
схемы такой приставки показан на рис.9.
электроника и компьютер
Габаритные размеры, Д х Ш х В, мм: 56х17х7
* Драйвер V!USB от OBJECTIVE DEVELOPMENT
Software GmbH, использованный в данных устрой!
ствах, на основе контроллеров без внешнего квар!
ца, допускает изменение температуры устройства
после подключения к шине USB не более чем
на 10°С.
Рис.9
Рис.8
Более подробно ознакомиться с готовыми моду!
лями MP730 USB, MP731 USB, MP732 USB частото!
мер, а также с полным ассортиментом нашей про!
дукции можно на нашем сайте WWW.MASTERKIT.RU,
где представлено много полезной информации по
электронным наборам и модулям «МАСТЕР КИТ», а
также приведены адреса магазинов, где их можно
купить.
КОНСТРУКЦИИ
Рис.7
3. MP730 – USB самописец, вольтметр
Технические характеристики
Количество аналоговых каналов: 2
Входное сопротивление аналогового канала,
МОм: 1 ±10%
Разрядность АЦП, бит: 10/8
Диапазон входных напряжений, В: 0…7,5
Полоса пропускания, кГц: 10
Частота дискретизации в одноканальном режи!
ме, выборок в секунду: 1000
Частота дискретизации в двухканальном режи!
ме, выборок в секунду: 500
Частота обновления информации, не менее,
раз в секунду: 5
Формат выходного файла самописца: CSV
Диапазон рабочих температур, °С*: +10…+45
Относительная влажность без конденсации,
не более, %: 35
Диапазон напряжений питания, В: 4,75…5,25
Потребляемый ток, не более, мА: 100
Тип USB разъема: miniUSB
Принимаем заказы на сайте с доставкой курье!
ром или Почтой России.
Закажите в Москве по тел. (495) 741!65!70 или
по бесплатному номеру 8!800!200!09!34 (обслу!
живается вся территория России, с 9:00 до 18:00
мск., кроме выходных).
Продажа в Украине: посылторг «Радиоаматор»,
тел.: +38 (044) 291!00!31, (067) 796!19!53.
Готовые устройства «МАСТЕР КИТ» приведены
на сайте GADGETS.MASTERKIT.RU. Детские элек!
тронные конструкторы – WWW.CHUDOKIT.RU.
Вопросы и консультации: +7 (495) 234!77!66,
e!mail: [email protected].
Спрашивайте электронные наборы и модули
«МАСТЕР КИТ», а также журналы «Радиоаматор» в
магазинах радиодеталей вашего города.
Окончание следует
21
РА 11 ‘2012