Это – статья товарища kazimirius. Огромное спасибо ему за то, что делиться эмбед-знанием.

Наверное все слышали про простой осциллограф для бедных из звуковухи. У него есть один большой недостаток – он связан с компьютером, а значит на корпусе непойми что.

Идея этого проекта такова – из доступных деталей при минимальных финансовых затратах сделать двухканальный усилитель с гальванической развязкой между каналами и звуковой картой. Питание — от USB.

После незначительной доработки звуковой карты (достаточно закоротить входные конденсаторы) можно проводить замеры постоянных напряжений.

При использовании операционных усилителей указанных на схеме максимальная частота в диапазоне напряжений +1,5V — +3,5V составляет примерно 30-40kHz.

Схема

Устройство можно разделить на четыре части: питание, активный делитель, гальваническая развязка и выходной буфер.

1. В качестве гальванической развязки по питанию применены одноваттные DC-DC преобразователи DC1 (не самый дешевый, но зато самый практичный вариант). Это дает возможность питать устройство непосредственно от разъема USB, потребляемый ток составляет примерно 160 mA.

   При использовании таких медленных операционников и нормальных LCR фильтров по питанию никаких наводок DC-DC не вносят.

2. Активный делитель выполнен на полевом транзисторе Т1 и операционном усилителе А1.1, если применить операционный усилитель с полевым транзистором по входу, то транзистор Т1 и резистор R7 можно исключить.
3. Гальваническая развязка между каналами и звуковой картой достигается при помощи аналогового оптрона (в данном случае вместо фирменного аналогового оптрона применяется два обычных оптодиода включенных последовательно. Такое включение полностью оправдало себя в работе).
4. Выходной буфер выполнен на микросхеме А2 и служит для согласования выходного сопротивления гальванической развязки с входным сопротивлением звуковой карты, а также для точной подстройки амплитуды и ноля выходного сигнала.

Наладка

1. Установив резистор R9 в среднее положение, при помощи резистора R10 добиваемся на выходе операционного усилителя А1.1 ноль вольт.
2. При помощи резистора R19 устанавливаем на выходе операционного усилителя А1.2 +0,5V (при этом ток через светодиоды должен составлять 10-12 mA)
3. При помощи резистора R23 на выходе операционного усилителя А2 устанавливаем +2,5V.
4. При максимальной чувствительности (S2, R15 в верхнем положении) подаем на вход сигнал амплитудой +0,1V — -0,1V и при помощи резистора R27 устанавливаем на выходе операционного усилителя А2 размах амплитуды +1,5V — +3,5V.
5. Самым сложным в настройке является подбор резисторов и конденсаторов в переключателе диапазона чувствительности. Резисторы — согласно принципиальной схемы, а вот конденсаторы “методом втыка”, подав на вход прямоугольный сигнал 1kHz добиваемся максимальной схожести на выходе А1.1.