इलेक्ट्रॉनिक्स के समस्या निवारण के लिए ऑसिलोस्कोप का उपयोग कैसे करें

चाबी छीनना

• टूटे हुए इलेक्ट्रॉनिक्स के समस्या निवारण के लिए ऑसिलोस्कोप आवश्यक उपकरण हैं। वे विद्युत संकेतों का विश्लेषण करते हैं और यह निर्धारित करने में मदद कर सकते हैं कि सर्किट में क्या गलत हो रहा है।
• ऑसिलोस्कोप विभिन्न रूपों और कीमतों में आते हैं। शुरुआती और शौकीनों के लिए, डीएसओ 138 जैसा सस्ता विकल्प सम्मानजनक परिणाम प्रदान कर सकता है। सेकेंड-हैंड विकल्प भी उपलब्ध हैं।
• सटीक परिणाम प्राप्त करने के लिए ऑसिलोस्कोप को कैलिब्रेट करना महत्वपूर्ण है। सीमा निर्धारित करना और उचित जांच का उपयोग करना महत्वपूर्ण है। ऑसिलोस्कोप से संकेतों की जांच करके, आप विद्युत दोषों का प्रभावी ढंग से निवारण और निदान कर सकते हैं।

आस्टसीलस्कप महत्वाकांक्षी आविष्कारकों, इंजीनियरों या बिजली के शौकीनों के लिए सबसे शक्तिशाली उपकरणों में से एक है। यदि आप अपने द्वारा बनाए गए सर्किट का समस्या निवारण कर रहे हैं, तो यह आवश्यक है। लेकिन वास्तव में आप ऑसिलोस्कोप का उपयोग करके टूटे हुए इलेक्ट्रॉनिक्स का निवारण कैसे करते हैं?

ऑसिलोस्कोप का उपयोग किस लिए किया जाता है, और आपको कितना खर्च करने की आवश्यकता है?

आपके पास एक विद्युत उपकरण है जो काम नहीं करता है। यह एक ख़राब लैपटॉप, एक सिंथेसाइज़र हो सकता है जिसे आपने स्थानीय पिस्सू बाज़ार से खरीदा है, या एक DIY ब्रेडबोर्डिंग प्रोजेक्ट हो सकता है। चूँकि आप वास्तव में बिजली नहीं देख सकते हैं, इसलिए जो गलत हो रहा है उसका पता लगाने के लिए कुछ निगमनात्मक तर्क और सही उपकरणों की आवश्यकता होगी। इन उपकरणों में सबसे आवश्यक उपकरण है ऑसिलोस्कोप।

ऑसिलोस्कोप विद्युत संकेतों का विश्लेषण करने वाला एक उपकरण है। यह शब्द प्रयोगशाला डेस्क पर बैठे एक बड़े सफेद ब्लॉक की छवि को उद्घाटित कर सकता है, लेकिन वास्तविकता यह है कि ऑसिलोस्कोप कई रूपों में आते हैं। एक उच्च-स्तरीय ऑसिलोस्कोप के लिए, आप हजारों डॉलर का भुगतान करने की उम्मीद कर सकते हैं। कुछ सौ रुपये आपको शौक़ीन लोगों, छात्रों और स्टार्टअप के लिए बहुत सम्मानजनक परिणाम दे सकते हैं, खासकर यदि आप सेकेंड-हैंड जाने के इच्छुक हैं।

हालाँकि, आप सस्ते में शुरुआत कर सकते हैं। हम लोकप्रिय तक पहुंच गए हैं जेवाईई टेक से डीएसओ 138. इसे बड़े पैमाने पर क्लोन किया गया है और DSO 138mini द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है, लेकिन यह शुरुआती लोगों और पोर्टेबल विकल्प की तलाश करने वालों के लिए एक ऑसिलोस्कोप विकल्प बना हुआ है।

ऑसिलोस्कोप वोल्टेज पर एक शब्द

DSO 138 को 50 वोल्ट तक मापने के लिए रेट किया गया है। जबकि कुछ ऑसिलोस्कोप इससे अधिक संभाल लेंगे, प्रत्येक ऑसिलोस्कोप की अपनी सीमाएँ होती हैं। उन सीमाओं को पार करें, और आप डिवाइस को नष्ट करने का जोखिम उठाते हैं। लेकिन सब कुछ ख़त्म नहीं हुआ है, क्योंकि आप क्षीणन जांच की सहायता से दायरे की रक्षा कर सकते हैं। एक x10 जांच आने वाले वोल्टेज को 90% तक कम कर देगी, जिससे हमें उच्च वोल्टेज संकेतों के साथ काम करने की अनुमति मिलेगी।

स्वाभाविक रूप से, आप उच्च वोल्टेज से निपटने के दौरान हर संभव सावधानी बरतना चाहेंगे। इस कारण से, आइए हम खुद को कम वोल्टेज वाली चीजों तक ही सीमित रखें।

शुरू करना

डीएसओ 138 मगरमच्छ क्लिप की एक जोड़ी के साथ आता है। यदि आप अपनी जांच में सटीक होना चाहते हैं, तो वास्तविक जांच में निवेश करना शायद एक अच्छा विचार है - एक ऐसी जांच जो सर्किट बोर्ड पर एक बिंदु पर स्थिर होने के लिए पर्याप्त नुकीली हो। इससे गलती से शॉर्ट बनने का खतरा कम हो जाएगा।

यदि आप ऑडियो सिग्नलों की जांच कर रहे हैं, तो आप टीएस (या टीआरएस) केबल को इसमें बदलने के लिए एक एडाप्टर की तलाश कर सकते हैं बीएनसी (या एसएमए) आपके दायरे पर सॉकेट। सरलता के लिए, हम मगरमच्छ क्लिप से जुड़े रहेंगे।

अपने ऑसिलोस्कोप को कैलिब्रेट करना और थ्रेसहोल्ड सेट करना

अपने आस्टसीलस्कप से उपयोगी परिणाम प्राप्त करने का अर्थ है इसे अंशांकित करना। यह प्रक्रिया हमें जांच के अंतर्निहित प्रतिरोध और समाई की भरपाई करने की अनुमति देगी। यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण है यदि आप बड़े तापमान परिवर्तन का अनुभव कर रहे हैं।

जांच को संदर्भ सिग्नल से जोड़ें, जो अक्सर फ्रंट पैनल पर पाया जाता है। डीएसओ 138 के मामले में, यह शीर्ष पर है। जांच एक समायोज्य संधारित्र के साथ आती है जिसे परीक्षण तरंग को एक पूर्ण वर्ग बनाने के लिए ट्यून किया जाना चाहिए। इन्हें अक्सर एक छोटे स्क्रूड्राइवर की मदद से ट्यून किया जा सकता है। डीएसओ 138 सर्किट बोर्ड पर ही ट्यूनिंग नियंत्रण प्रदान करता है।

यदि आप एक तरंगरूप देखना चाहते हैं, तो आपको हर बार बढ़ते किनारे के एक निश्चित सीमा पार करने पर डिस्प्ले को ताज़ा करने की आवश्यकता होगी। इसे ऊपरी और निचले पीक वोल्टेज के बीच में कहीं सेट करें। जब भी किसी उभरते किनारे का पता चलता है तो हमने ताज़ा करने का दायरा निर्धारित कर दिया है। इस तरह, हम अस्पष्टता को खत्म कर देते हैं और तरंगरूप की एक स्पष्ट, स्थिर छवि प्राप्त करते हैं।

अपने आस्टसीलस्कप से संकेतों की जांच कैसे करें

आइए कुछ संकेतों की जाँच करें। अपने फ़ोन और मिनी जैक-टू-जैक केबल का उपयोग करना सबसे आसान और तेज़ तरीका है। मगरमच्छ क्लिप को जैक प्लग के दूसरे सिरे से जोड़ें। नीचे के चारों ओर की बड़ी पट्टी ज़मीन है, और अन्य दो बाएँ और दाएँ हैं। तो, आप क्लिप को इस प्रकार संलग्न कर सकते हैं:

अब, हमें एक तरंगरूप की आवश्यकता है। YouTube उपयुक्त परीक्षण क्लिप से भरा हुआ है. एक चुनें, उसे बजाएं और प्रदर्शन का निरीक्षण करें। यहां, हम एक साइन लहर देख रहे हैं।

तरंगरूप को केन्द्रित करने के लिए आपको चीज़ों को थोड़ा इधर-उधर करने की आवश्यकता हो सकती है। उनके साथ खेलकर नियंत्रणों से स्वयं को परिचित करें। तरंगरूप पर ज़ूम इन करें, ट्रिगर स्तर बदलें और समय समायोजित करें। हाथोंहाथ लेने का कोई विकल्प नहीं है!

आस्टसीलस्कप के साथ व्यावहारिक समस्या निवारण

तो, अब जब आप ऑसिलोस्कोप के साथ सहज हो गए हैं, तो कुछ समस्या निवारण करने का समय आ गया है।

हमने पहले देखा है रास्पबेरी पाई के साथ PWM सिग्नल बनाना, और यह शुरुआत करने के लिए एक अच्छी जगह है। आइए देखें कि आरपीआई वास्तव में क्या आउटपुट दे रहा है।

पीडब्लूएम

ग्राउंड क्लिप को जमीन से कनेक्ट करें, और जांच करें कि आपको सिग्नल कहां दिखाई देगा। इस मामले में, यह PWM पिन है। अब, हम कुछ कोड चला सकते हैं। पीडब्लूएम सिग्नल स्कोप पर दिखना चाहिए। हम कर्तव्य चक्र को माप सकते हैं और यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि यह हमारी अपेक्षाओं से मेल खाता है। सॉफ़्टवेयर PWM विशेष रूप से स्थिर नहीं है, खासकर यदि डिवाइस एक साथ अन्य कार्य चला रहा हो। यहां हार्डवेयर पीडब्लूएम का हमारा उपयोग सुसंगत, स्पष्ट परिणाम उत्पन्न करता है:

बेशक, इसका मतलब यह नहीं है कि हार्डवेयर PWM एक आवश्यकता है। अक्सर, आप प्रोग्राम चलाने वाले डिवाइस पर कार्यभार कम करके अपने परिणामों में सुधार कर सकते हैं। यदि आप कोई तरंगरूप नहीं देख रहे हैं, तो यह संकेत दे सकता है कि कर्तव्य चक्र 0% या 100% पर सेट है। आगे बढ़ने से पहले उस संभावना की जाँच करें!

डेटा ट्रांसमिशन

आधुनिक सर्किटरी अक्सर उन संकेतों पर निर्भर करती है जो आवधिक नहीं बल्कि एकबारगी होते हैं। एक डिवाइस दूसरे को कमांड भेजता है लेकिन खुद को दोहराता नहीं है। अपने माउस को हिलाएं, और आप अपने कंप्यूटर को आदेशों की एक श्रृंखला भेजेंगे जो यह बताएगी कि आपने माउस को कितना आगे बढ़ाया है।

इन संकेतों को पकड़ने के लिए, हमें अपने दायरे की एकमुश्त कार्यक्षमता का उपयोग करने की आवश्यकता होगी। यहां, थ्रेशोल्ड स्तर पार होने पर तरंग अपनी जगह पर रुक जाएगी। इसलिए, हम सटीक रूप से देख पाएंगे कि वे बिट्स किस आकार में हैं और क्या वे प्राप्त करने वाले डिवाइस के लिए समझ में आएंगे।

इस मामले में, हमने AKAI ड्रम नियंत्रक से आने वाले MIDI सिग्नल का नमूना लिया है:

इस उदाहरण में, MIDI डिवाइस शोर संकेतों को भी समझ सकते हैं। लेकिन फिर यहां के केबल असंतुलित हैं, यदि वे एक निश्चित लंबाई से आगे बढ़ते हैं तो आपको समस्या हो सकती है। इसलिए, उदाहरण के लिए, यदि आप पूरी इमारत में केबल चला रहे हैं, तो आप परेशानी में पड़ जाएंगे। या, कार्यालय की कुर्सी से कई बार टकराने के बाद केबल स्वयं ख़राब हो सकती है।

यहीं पर निगमनात्मक समस्या निवारण आता है! पहले एक अलग केबल और फिर एक अलग MIDI डिवाइस की जाँच करके समस्या का समाधान करें।

दो सिग्नल?

डीएसओ 138 की सीमाओं में से एक यह है कि यह केवल एक इनपुट की अनुमति देता है।

अधिक उन्नत ऑसिलोस्कोप हमें एक साथ दो संकेतों की जांच करने की अनुमति दे सकते हैं। तो, आप SPI (या I2C) पर भेजे जा रहे डेटा को संबंधित क्लॉक सिग्नल के साथ ओवरले कर सकते हैं। ऐसा करने से पता चल सकता है कि दोनों सिग्नल गलत संरेखित या विकृत हैं। इससे विकृत डेटा तैयार होगा. कीलें, शोर, गोल किनारे - ये सभी समस्याएँ पैदा कर सकते हैं।

कई मामलों में, यहां या वहां पुल-अप (या पुल-डाउन) अवरोधक जोड़कर इन समस्याओं को ठीक किया जा सकता है। या, हमें आपूर्ति वोल्टेज को सुचारू करने के लिए एक या दो संधारित्र की आवश्यकता हो सकती है। समय संबंधी समस्याओं की भरपाई के लिए आपको अपना कोड भी समायोजित करना पड़ सकता है।

समाधान जो भी हो, आप तब तक शुरुआत नहीं कर पाएंगे जब तक कि आप वास्तव में दो तरंगरूपों को साथ-साथ नहीं देख लेते - जो आपके ऑसिलोस्कोप के लिए बिल्कुल उपयुक्त हैं।

विद्युत दोषों का निदान करने के लिए ऑसिलोस्कोप उत्कृष्ट हैं

एक बार जब आप जटिल सर्किट का निर्माण, संशोधन या मरम्मत शुरू करते हैं, तो आप अनिवार्य रूप से उन समस्याओं का सामना करेंगे जिनका निदान केवल एक ऑसिलोस्कोप ही कर सकता है। जिन संकेतों को आप आकार देना चाहते हैं उनकी एक स्पष्ट तस्वीर प्राप्त करने के बाद, आप अधिक प्रभावी ढंग से समस्या निवारण करने में सक्षम होंगे।