ETRI 0.5um CMOS DK 예제: FIR8 / [4] PC 사운드 카드 오실로스코프

ETRI 0.5um CMOS DK 예제: FIR8 / [4] PC 사운드 카드 오실로스코프

------------------------------------------------------------------------

[주의] PC 사운드 카드를 ADC/DAC로 사용하는 것은 위험!!!

아무리 조심 한다고 해도 PC 내장 사운드 칩을 한순간에 태워먹을 수 있습니다. 이를 방지하려고 별도 외장 USB 사운드 장치를 찾아봤으니 스테레오 라인 입력을 지원하는 장치는 흔치도 않고 가격이 만만치 않습니다. (실험하다가 USB 장치 이미 두개 태워 먹음!)

라즈베리 파이 피코를 활용하여 샘플링 하고 스마트 폰에서 디스플레이 할 수 있는 앱 scoppy 를 시험 해보니 쓸만 합니다. 라즈베리 파이 피코 와이파이 버젼으로 연결 할 수도 있어서 매우 안전 합니다. 적어도 스마트 폰 태워 먹을 일은 없을 듯! 게다가 PhoneLink 로 PC에서 스마트 폰 화면을 끌어올 수 있으니 편리 합니다.

알리에서 라즈베리 파이 피코 2천원, 와이파이 버젼 7천원에 팔고 있길래 주문해 뒀으니 작동 시킬 수 있는지 확인해 보고 알려 드리겠습니다.

PC 사운드 카드를 ADC/DAC로 사용하는 것은 위험하니 행여 따라하려고 했다면 주의하세요.

---------------------------------------------------------------------------

오실로스코프는 멀티미터와 함께 실험실 필수품이다. 멀티미터는 3천원이면 구비할 수 있지만 오실로스코프는 제아무리 알리상회라 해도 십여만원은 줘야 한다. 주머니 사정이 여의치 않다면 아쉬운 대로 만들어 보기로 한다.

샘플링 레이트가 고작 48Khz에 불과 하지만 PC의 사운드 카드는 훌륭한 ADC/DAC 장치다.  수십만원 짜리 오실로스코프의 ADC 해상도가 8/16비트인 점에 비하면 PC 사운드 카드는 16/24비트다. 다만 라인 입력 입력 신호의 레벨이 낮아서(1Vpp) 잘못하면 컴퓨터를 태워 먹을 수도 있으니 버퍼를 달아 주도록 하자.

AC 신호를 처리하기 위해 +/- 양 전원이 필요하다.

사운드카드 입력 버퍼를 만들면서 Op Amp의 반전 단일 증폭기(Gain=1)도 알아보자. 다이오드는 전압강하 용이다. PC 사운드 카드 입력 레벨을 감안하여 약 +/-0.65볼트로 떨어 트린다. 직렬 저항들은 전류 제한 용이다.

+/- 양 전원장치가 없다면 간단히 만들어 볼 수 있다. 저항 두개로 분압기(voltage divider)를 만들 수 있다. 단일 이득(gain=1)을 갖는 Op Amp를 사용하 전원공급(9Vin)의 접지와 회로에 들어갈 +/- 4.5V의 GND를 분리해 주었다.

위 회로의 출처는 아래와 같다. 세상은 넓고 아이디어가 넘친다.

[출처] PC Soundcard Oscilloscope buffer/attenuator. Especially for Visual Analyser.
https://www.youtube.com/watch?v=uTDFYQrQMLc

PC 사운드 카드 오실로스코프를 가지고 내 칩 MPW 를 통해 만든 FIR_PE 칩을 테스트 해봤다. 입력 버퍼를 빵판에 꾸며서 그런지 샘플 신호가 기울고 있지만 디지털 칩의 동작을 확인 하는데 충분하다. 아래 움직이는 그림은 Vld(칩의 출력)와 Rdy(칩의 입력)를 관찰한 것이다.  입력 Rdy가 5 클럭 후 칩의 출력 Vld로 나오는 것을 확인 하였다.

PC Scope 소프트웨어는 Room Acoustics Software-REW다. 사운드 카드를 이용한 음향 시설 분석용인데 무료다.

https://www.roomeqwizard.com/

"내 칩 MPW"로 만든 칩이 동작한 탓에 해볼 것 들이 한두가지가 아니다.

--------------------------------------------------------------------

[이전] [3] 칩 테스트 장치