Osciloscopio casero para ordenador


Un osciloscopio es un instrumento de prueba electrónico que permite la visualización de señales de tensión que se mostrarán y se registran en este. Gracias a un circuito específico en los osciloscopios tradicionales  se repiten señales de movimiento de izquierda a derecha de forma que se pueden crear formas de onda no repetidas.
Como el lector puede imaginar ,los osciloscopios se utilizan comúnmente para observar la forma exacta de onda de una señal eléctrica. Además de amplitud de la señal, osciloscopios pueden mostrar la distorsión de tiempo entre dos eventos (tales como el ancho de pulso, período o tiempo de subida) y el tiempo relativo de dos señales relacionados.
Hoy en día, los  osciloscopios utilizan  pantalla LCD a color, mostrando muchos mejores gráficos   que los tradicionales   añadiendo además funciones muy diversas  que los hacen muy versátiles .

Desgraciadamente los osciloscopios modernos son instrumentos profesionales de precisión  todavía de alto coste y eso  a pesar de que han irrumpido en el mercado pequeños osciloscopios portátiles  a  un relativo bajo coste  que los hace ideales para reparaciones y aficionados.

Ante esta problemática,  el aficionado se ve obligado  a  utilizar soluciones económicas basadas en ordenadores con circuitos específicos o  soluciones  basadas en el convertidor A/D presente en la tarjeta de sonido de cualquier PC.

De  hecho una propuesta muy interesante podría ser utilizar una tarjeta dongle   de sonido usb  y por ingeniería inversa  modificarla para  convertirla en osciloscopio   como vimos  en este blog.

Otra opción aún más sencilla es simplemente usar un red atenuadora directamente con la entrada de de audio de nuestra tarjeta de sonido.
A continuación  podemos ver una sencilla red atenuadora formada  por dos sencillos resistencias   y una resistencia ajustable para cada cana  para el análisis  de dos canales  analógicos.

 

esquema.png

Estos son los componentes   para crear nuestro osciloscopio “casero”  usando la entrada de audio de su ordenador Portátil  u ordenador de sobremesa
  •  Dos Resistencias  22K ohmios de 1/4 W
  •  Dos Resistencias de 82K ohmios de 1/4W
  •  Un  Potenciómetro  de 50K Lineal   tipo tandem
  •  Un metro cable estéreo apantallado
  •  Un Jack estéreo de 3,5 mm
  • Tres terminales Tester
Como se puede observar la  resistencia de  22K  sirve como límite de seguridad de tensión en la tarjeta de sonido del ordenador portátil o sobremesa
 El potenciómetro sirve como resistencia de tensión de entrada, de modo que si el voltaje está por encima de 5 voltios, debemos ajustar el potenciómetro necesariamente para evitar que la tarjeta de sonido sea dañado por una entrada excesiva de tensión.
Tal y como comentamos ambos potenciómetros de cada canal para simplificar el circuito se han unido en un ptenciometro Tandem , pero perfectamente pueden ir independientes

El valor de la resistencia de 22K r puede ser aumentada hasta 820K Ohm para el uso de osciloscopio con una entrada de por encima de 5 voltios.

El valor del potenciómetro también   puede  ser aumentado hasta 100K lineal, para el uso de osciloscopio con una entrada de por encima de 5 voltios.

 

Por último no debe usar  cable apantallado para evitar la inducción alrededor del cable conectando este mediante el jack stereo  a las entradas  de LINE-IN / MIC de su ordenador

IMPORTANTE Para la seguridad de su ordenador portátil, puede utilizar un dongle  tarjeta de sonido USB barata  .

No debe aplicar bajo ningún concepto señales de AC procedentes de transformadores  ni mucho menos tensiones procedentes de suministro de red.

 Aplicaciones PC

Nuestra red atenuadora    es  una primera fase para poder analizar pequeñas señales cambiantes en el tiempo  introduciendo ambas  por el jack de audio stereo , pero aun necesitamos una  pieza de software  para poder procesar dichas señales.

Veamos algunos de los programas para pc más famosos  que podemos usar  en nuestro ordenador para   emular un osciloscopio usando la entrada de audio conectada a la red atenuadora ya comentada:

 

 ZELSCOPE

Una  de  las  muchas  aplicaciones  que intentan emular un osciloscopio en nuestro pc es  ZELSCOPE, descarga gratuita en www.zelscope.com .Esta aplicación es de prueba de 14 días, pero puede  ser comprada a un precio no mayor de (US $ 9.95).Con esta aplicación se puede ver pruebas de señal de tensión, entre otras señales de cargador de teléfono móvil, cargador portátil, batería, etc mostrando la señal de tensión de cerca a la perfección y sin ruido.

Zelscope cuenta asimismo con un analizador de espectro, y puede exportar los datos en formato WAV, texto o capturas de pantalla.Zelscope es ideal para comprobar equipos de audio y realizar experimentos de electrónica.

A la vez, es una excelente herramienta educativa.Zelscope soporta los siguientes formatos WAV, BMP, EMF, TXT.
zelscope-2

Una peculiaridad es  que representa en dos trazas las señales de la tarjeta de sonido (música, voz, otros sonidos o señales de otros dispositivos).

 

Existen también bastantes   programas gratuitos  más antiguos que constituyen todo un clásico dentro de este tipo de aplicaciones

BIP Oscilloscope 3.0

Es todo un clásico .  Es un  pequeño programa gratuito  muy ligero que puede funcionar con cualquier ordenador  sin importar demasiado los años  que tenga

BIP Oscilloscope 3.0: bip_scope.zip (150 K).

Ejecútelo. Su micrófono estará conectado a la entrada Mic. Pulse sobre el triángulo verde. Hable delante del micrófono y verás su señal.

 

Mediante VOLT/DIV puedes cambiar la amplitud de la señal visible. Esto significa Voltios por división, es decir, si lo ponemos a 0,2, cada cuadradito tendrá una altura de 0,2 V.

Mediante TIME/DIV graduamos la base de tiempo, la frecuencia visible.
Si lo graduamos a 2 ms y una señal periódica se desarrolla en 6 cuadritos horizontales, significa que la señal tiene un Período de 12 ms. Haciendo el inverso 1 / 0.012 = 83,3 Hz obtenemos que la señal tiene 83,3 Hz de frecuencia.

 Oscilloscope 2.51

Otro osciloscopio para PC. Oscilloscope 2.51 :Muy bueno. Tiene para dos canales. 20 KHz.

Oscilloscope 2.51 : osc251.zip (89 K).

NOTAS:
1. Este osciloscopio se podría utilizar para una tensión máxima de entrada de 5 voltios.
2. Este osciloscopio tiene un rango de frecuencia de: 20 Hz a 20 kHz (que cumpla con la capacidad de la tarjeta de sonido).

Querido lector si conoce  algún otro  programa  que  emule un osciloscopio para ordenador a  través  de la entrada de tarjeta de sonido  y no este en esta lista  no  dude en compartirla  con toda la comunidad , !GRACIAS!

 

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