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100元内打造USB口虚拟万用仪,5月5日:示波器、LCR测量结果2楼更

时间:2017-06-16 11:05来源:数码之家 作者:gmliwei 点击:
示波器、频谱分析仪、信号发生器、LCR表……这些仪器仪表是不是你梦寐以求的?是不是一直因囊中羞涩而无力购买?来吧,同我一起打造一台集多种功能于一体的虚拟万用仪:最初接触虚拟万用仪(Multi-Instrument ),就被他的强大功能吸引住了,虽然受声卡性能的
       示波器、频谱分析仪、信号发生器、LCR表……这些仪器仪表是不是你梦寐以求的?是不是一直因囊中羞涩而无力购买?来吧,同我一起打造一台集多种功能于一体的虚拟万用仪:
        最初接触虚拟万用仪(Multi-Instrument ),就被他的强大功能吸引住了,虽然受声卡性能的限制,其采样频率只有几十KHz,但是在低频领域的应用它的确有着无可比拟的优势,详细介绍请看本帖13楼,这里就不再赘述了。我先后实验了主板集成的AC97声卡、PCI分立的CMI8738声卡,还有10几元一个的USB声卡,效果都不是很好;看了下MI(虚拟万用仪简称,下同)的帮助文件里面说的,根据声卡的档次主要分作高中低3档,那么我使用的这几种无疑是低档中的低档了,于是我产生了要用USB声卡芯片自己制作一个高性能USB声卡的想法,首先,BB公司的PCM2902E进入我的选择范围,PCM2902E生产已经有几个年头了,其外围电路非常简洁,功能也比较完善;有2路16bit输入,2路16bit输出,带数字输入输出,还有三按键控制音量和静音等。
        接下来,就是设计线路、制板、购买元件,目前元件已经齐备,PCB也已经到手,先焊接了一套并简单测试了一下,实物、测试等图片放在顶楼,原理图和PCB图移到后面去!
        虚仪的官网又可以上了,请点击此处,可以下载MI3.2软件:http://cn.virtins.com/


盼望已久的PCB终于到了,下班回家后抓紧时间焊接了一套:发现了几处小错误,因为是第一次用这种插件式的MINI USB接口,所以线序搞错了,没办法先把USB线截断调整了一下,电脑可以识别了;数字地和模拟地忘记连接了,在背面用一个0805的电感连接起来:
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松香还没有洗去。
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TDA1308转接小板。
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PCM2902和PCM2902 MINI小板
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没插功放和MINI 小板的底板
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插好mini小板和功放的板子,不同角度拍摄

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供电电源,开始先用稳压电源调节到10V测试,效果也很好;正好手头还有做9V叠层电池代用板和手机电池,就焊接了一套,单锂电输入,9.8V输出。

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听音测试。找了好一通,才找到一个MP3的耳机,播放了几首流行音乐,效果还不错的,本底噪音很小,将音量电位器调到最大,在静音的时候会有沙沙的噪音,但是调到一半左右的时候正常放音已经很大,此时静音,耳机里一片宁静。
因为时间关系,只是简单测试了一下MI里面的信号输出和示波器测试:


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信号发生器输出1KHz正弦波
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输出直接接输入,可以看出逻辑分析仪得出的结果是1000.0hz;

更多功能将逐步测试后给出,
谢谢各位的支持与鼓励!

虚仪的官网又可以上了,请点击此处,可以下载MI3.2软件:http://cn.virtins.com/
不用从这里下载附件了。


手头有不少盒子,无奈就是没有合适放这个板子的,最后发现施耐德50W电源的纸盒正好,没办法,就先用它了:
装盒子之前先拍照留念
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装进盒子里了,用两个BNC插座作为测试连接,图中用了一个示波器探头,一根双鳄鱼夹线;鳄鱼夹线是两用的,中间波段开关是功能切换,切换到串联和并联的时候,鳄鱼夹线可以做L C R的夹具;功能开关切换到OSC时,两根线分别做两个通道输入用。信号发生器输出的信号从耳机插口输出。
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最左边是音量电位器兼电源开关,中间是功能切换,OSC是示波器功能,串联和并联分别是高阻和低阻方式测量LCR用;右边是档位转换开关;1-6档分别对应 10欧(0.01)100欧(0.1)1K 10K 100K 1M(1000),相应的在MI3.2根目录下的ResistorRef1.txt和ResistorRef2.txt也要做修改,我这里给出了这两个文件,下载后直接覆盖原来的文件即可。 100元内打造USB口虚拟万用仪,5月5日:示波器、LCR测量结果2楼更 ResistorRef1.txt (1 K) 下载次数:10   100元内打造USB口虚拟万用仪,5月5日:示波器、LCR测量结果2楼更 ResistorRef2.txt (1 K) 下载次数:8 
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这是示波器探头带的测试勾。
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示波器和分析仪功能测试:信号发生器输出50Hz正弦波,在外部将输出接到示波器探头上,两个通道的相位相差180度。
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这是输出5000Hz正弦波,我发现就属正弦波和三角波的波形最理想,方波和锯齿波都有干扰脉冲,不知原因。
100元内打造USB口虚拟万用仪,5月5日:示波器、LCR测量结果2楼更
下面是LCR测试,首先得在高阻测试功能下测试声卡内阻(本来按照我设计的板子输入内阻非常大,造成软件测试的时候离散性也很大,我在输入端分别对地加了100K电阻),按照帮助文件里面的介绍,操作很容易。
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这是用串联方式(高阻)测试10K 金属膜电阻的结果。
100元内打造USB口虚拟万用仪,5月5日:示波器、LCR测量结果2楼更
这是用串联方式(高阻)测试1M金属膜电阻的结果,这个误差有点大,后来又经过多次测试我发现,最好的方法是选择跟待测电阻阻值相近的档位测量结果最准确。
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这是短接测量夹子时候的结果。
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测量0.22欧姆金属膜电阻:
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这是测量了一个1uF的CBB电容(使用较低频率测量的,较高频率测量的时候结果会偏大)
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测量上面电容的时候的示波器显示图形和信号发生器
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暂时就先做这些测试了。100元内打造USB口虚拟万用仪,5月5日:示波器、LCR测量结果2楼更 (责任编辑:admin)
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