Путеводитель в мир электроники. Книга 2
Шрифт:
Работает из Windows (инсталляционный файл программы waveGenShare.exe занимает 1206 Кб).
В отношении компьютерных генераторов следует знать, что, кроме независимых (о которых шла речь), довольно совершенные генераторы имеются в составе многофункциональных измерительных программ — анализаторов аналоговых сигналов, о которых будет идти речь в следующей главе, а также звуковых редакторов, например Cool Edit 96 (эта программа есть на компакт-диске).
Следует отмстить, что в качестве звукового генератора можно использовать любую программу, способную воспроизводить звуковые файлы (в том числе имеющуюся в составе Windows), если создать (записать) файлы с нужными частотами в любом из цифровых форматов. Можно также записать нужные сигналы на компакт-диск в качестве звуковых дорожек (до 99), то есть сделать тестовый CD-диск. Это позволит его воспроизводить на любом CD-проигрывателе и использовать в качестве звукового генератора тестовых частот. Но все же специальные программы удобнее.
Анализаторы сигналов
Лучшее — враг хорошего.
Анализаторы можно разделить по виду (форме) входного сигнала, который нам надо анализировать, — на аналоговые и цифровые. Аналоговые сигналы исследуют при помощи осциллографа и спектроанализатора. Анализатор спектра позволяет наблюдать зависимость амплитуды сигнала от частоты, то есть с его помощью можно снять амплитудно-частотную характеристику НЧ усилителя или фильтра, измерить ряд дополнительных параметров: уровень шума, коэффициент гармонических и интермодуляционных искажений. Естественно, результаты этих измерений напрямую зависят от параметров вашей звуковой карты. Поэтому последняя должна обладать низким уровнем шума и минимальным коэффициентом гармоник. Хорошо, что большинство современных звуковых карт этим требованиям удовлетворяют.
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.
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.
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.