|
Входной каскад для цифрового осциллографа, Есть вопросы |
|
|
|
Mar 29 2013, 11:48
|

Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 202
Регистрация: 26-08-05
Из: Донецк, ДНР
Пользователь №: 7 980

|
Вот решил изобрести очередной 2-х канальный велосипед с доп. плюшками типа FFT, лог. анализатора, SD-карты и т.д.  . Основа - проц STM32F4 (пока это плата STM32F4discovery, если выйдет что-то путное, сделаю на отдельном процессоре), дисплей цветной 320x240. С программной частью у меня более-менее лады (отрисовка примитивная есть, кнопки, FFT, SD-карта, USB на комп, прочее), тут я нормально ориентируюсь. АЦП сейчас используется встроенный в МК (2 независимых АЦП), там 2MSPS. Для отладки пока сойдёт и это, потом планирую поставить посолиднее, что-то из AD-шного вместе с операционниками пошустрее. В идеале мечтаю о классической для таких конструкций схеме - АЦП-ПЛИС-буфер. Но, по-любому, это не здесь и не сейчас  . Со схемой посложнее. То, что есть, отлаживаю на одном ОУ с ручной регулировкой Ку и смещения. Схему прикладывать не стал. Но надо уже сделать что-то поприличнее. По мотивам родственных конструкций из интернета набросал схему (прилагаю). Там глюк остался - оба ОУ +-3.3в надо. Там, я думаю, всё понятно. DA2 - оптореле (можно заменить обычным реле, не знаю), DD1 - управляемый делитель, операционник за ним - смещение сигнала (управляется с проца ШИМом). Питание сейчас как нарисовано (содрал с какого-то карманно-портативного осцилла), но оно мне чего-то не нравится, наверное буду мутить с 2-х канальным БП. Про опторазвязку пока не думал. Вопросы сейчас собственно такие: 1. Как сделать защиту входа от перенапряжения, например, если я захочу 50Гц 220в из розетки посмотреть? Ну делитель я покручу, а защита входного ОУ, DA1.1 который? Ставить диоды, как на входе самого АЦП? По-моему фигня - шарахнет 200 вольт в цепи питания, всё нахрен накроется медным тазом  . В схемах осциллов-самопалов в интернете (даже весьма солидных) на эту тему я ничего не видел ... Ставить ещё один предделитель (типа на 100) на резюках и каких-то реле? 2. Зачем делают управляемое смещение (2-й операционник)? Я всегда чего-то думал, что это для того, чтобы двигать сигнал вверх-вниз по экрану, хотя это достаточно просто программно делается... Но где-то вычитал, что такое смещение необходимо для того, чтобы точнее измерять сдвинутый меандр (переменка+постоянка), путём не понял. Спасибо.
Эскизы прикрепленных изображений
--------------------
Чтобы возить такого пассажира, необходим лимузин другого класса. (с) Мария Эдуарда
|
|
|
|
|
Mar 30 2013, 07:34
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 161
Регистрация: 29-09-10
Пользователь №: 59 816

|
Одноканальный вариант можно было бы сделать проще. У вас развертка по высоте будет 200-240 пикселей. А ацп дает 4000. Динамического диапазона хватит. ИМХО достаточно завести на четыре аналоговых входа мк сигнал: AIN1 - делитель 1:10 с входного сигнала. (30в >> 3в) AIN2 - делитель 1:1 с входного сигнала. (3в >> 3в) AIN3 - усилитель 10:1 с входного сигнала. (300мв >> 3в) AIN4 - усилитель 100:1 с входного сигнала. (30мв >> 3в) Диоды на защиту и входной гасящий резистор посчитать. Чтобы не загорелось, к гасящему резистору можно термопредохранитель прислонить. Ну и щуп с переключением 10:1/1:1 здорово расширит диапазон. А смещение по постоянному току на входе (для измерения переменки) можно сделать источником напряжения 1.6в в цепи возвратного провода щупа  ))
|
|
|
|
|
Mar 30 2013, 14:43
|
Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 849
Регистрация: 6-02-05
Пользователь №: 2 451

|
Цитата(hd44780 @ Mar 29 2013, 05:48)  Вот решил... ..., например, если я захочу 50Гц 220в из розетки посмотреть? А чего так 220в? А как быть, если Вам приспичит в коммандировке 10000в посмотреть на линии электропередач, или 100000в на Тесла коил? Великолепное объяснение техники пробников для осциллографов приведено в древней книге, См. Глава 7. The Art and Science of Analog Circuit Design. Edited by Jim Williams. Англ язык. Она была в закромах. Или пытайтесь здесь http://uploaded.net/file/8ajrflpx
|
|
|
|
|
Mar 31 2013, 09:50
|

Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 202
Регистрация: 26-08-05
Из: Донецк, ДНР
Пользователь №: 7 980

|
Спасибо. Цитата(Myron @ Mar 30 2013, 17:43)  А чего так 220в? А как быть, если Вам приспичит в коммандировке 10000в посмотреть на линии электропередач, или 100000в на Тесла коил? Не приспичит  ... Я с таким не работаю  . Цитата(Myron @ Mar 30 2013, 17:43)  Великолепное объяснение техники пробников для осциллографов приведено в древней книге, См. Глава 7. The Art and Science of Analog Circuit Design. Edited by Jim Williams. Нашёл, читаю... Непонятно, зачем там резистор 50 ом на входе в землю? Чтоб входное сопротивление пониже было  ? Понял пока только то, что входной делитель лучше делать на реле (желательно герконовое) и на обычных резюках .... Наверное так и сделаю. Или можно оптореле (как во многих приборах сделано)? Здесь остаётся непонятным один момент: Допустим, я поставил одно реле, подключающее делитель на 100 и есть у меня режим Auto, когда процессор сам перебирает все имеющиеся у него делители. Получается, что есть риск полного сгорания прибора, если я ухитрюсь сунуть его в розетку или в "100000в на Тесла коил", когда у него первичный делитель не находится в должном состоянии... Или это отдаётся уже на откуп "соблюдения инструкции по эксплуатации" ? Цитата(AlexeyW @ Mar 30 2013, 20:28)  Управляемое смещение нужно именно для сдвига луча по экрану - точнее, для возможности большого сдвига нуля канала (т.е. когда нуль далеко за пределами экрана). Если Вы захотите сделать это цифровым способом, то будете вынуждены, очевидно, отдать имеющиеся разряды не на экран, а на весь доступный сдвиг (в несколько раз больше). Понятно. Этот узел в схему заложен, а как им правильно управлять, буду смотреть на практике и в открытых проектах, например здесь - http://hobby-research.at.ua/forum/2-1-1
--------------------
Чтобы возить такого пассажира, необходим лимузин другого класса. (с) Мария Эдуарда
|
|
|
|
|
Apr 1 2013, 08:46
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 406
Регистрация: 22-05-11
Из: Москва
Пользователь №: 65 195

|
69 год - повезло, что не на лампах. А то есть книга Соболевского 1956г. "Электроннолучевой осциллограф". Есть книги автора Ian Hickman: "Oscilloscopes" "Digital Storage Oscilloscopes" Там нет ответа на вопрос автора темы, но все равно может быть интересно. А по теме - можно скачать схемы (Servise manual, Maintenance manual) цифровых осциллографов, и посмотреть, как там сделано. Может, отсюда: http://www.ko4bb.com/manuals/Можно посмотреть и схемы самоделок (они проще, это плюс), вот забавный пример: http://www.reinerziegler.de/gbdso_uk.pdf
|
|
|
|
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|