реклама на сайте
подробности

 
 
2 страниц V   1 2 >  
Reply to this topicStart new topic
> Входной каскад для цифрового осциллографа, Есть вопросы
hd44780
сообщение Mar 29 2013, 11:48
Сообщение #1


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. biggrin.gif .

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 rolleyes.gif .

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 wacko.gif . 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
Прикрепленное изображение
 


--------------------
Чтобы возить такого пассажира, необходим лимузин другого класса.
(с) Мария Эдуарда
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Михась
сообщение Mar 30 2013, 07:34
Сообщение #2


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 sm.gif))
Go to the top of the page
 
+Quote Post
_Pasha
сообщение Mar 30 2013, 08:10
Сообщение #3


;
******

Группа: Участник
Сообщений: 5 646
Регистрация: 1-08-07
Пользователь №: 29 509



Вариант входной части, за основу взят HPS10
Прикрепленное изображение
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Михась
сообщение Mar 30 2013, 10:38
Сообщение #4


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 161
Регистрация: 29-09-10
Пользователь №: 59 816



Ой что я понаписал не поснувшись. Для 30 вольт надо смещение уже в 15вольт задавать. Встроенным DAC уже не обойтись.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Timmy
сообщение Mar 30 2013, 11:48
Сообщение #5


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 835
Регистрация: 9-08-08
Из: Санкт-Петербург
Пользователь №: 39 515



На вход первого ОУ надо добавить резистор смещения, а то убежит в режиме переменки.
4051 будет отвратительно работать на верхних частотах. Так, на 200кГц, что вполне себе рабочая частота для девайса, утечка со входа при нагрузке 600 Ом составит -20Дб, так что аттенюатор работать толком не будет. В таких случаях полезно применять тройные ключи, которые заземляют свою среднюю точку при выключении.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
НЕХ
сообщение Mar 30 2013, 12:31
Сообщение #6


Профессионал
*****

Группа: Участник
Сообщений: 1 220
Регистрация: 10-10-06
Из: Петербург
Пользователь №: 21 169



как пример -miniDSO DS203
http://www.google.ru/search?q=mini+dso+ds2...920&bih=947
мне нравится - в командировках помощник.


--------------------
Когда едешь на поезде - переезд всегда закрыт...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Myron
сообщение Mar 30 2013, 14:43
Сообщение #7


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
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AlexeyW
сообщение Mar 30 2013, 17:28
Сообщение #8


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 988
Регистрация: 3-11-10
Пользователь №: 60 636



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).
Go to the top of the page
 
+Quote Post
hd44780
сообщение Mar 31 2013, 09:50
Сообщение #9


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 rolleyes.gif ... Я с таким не работаю biggrin.gif .

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 biggrin.gif ?
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
Go to the top of the page
 
+Quote Post
SmarTrunk
сообщение Mar 31 2013, 11:53
Сообщение #10


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 406
Регистрация: 22-05-11
Из: Москва
Пользователь №: 65 195



Резистор 50 Ом на входе (входное сопротивление 50 Ом) нужен, чтобы подключать к осциллографу источники высокочастотных-широкополосных сигналов коаксиальным кабелем с 50-омным волновым сопротивлением. Это могут быть активные пробники, пассивные 500-омные делители 1:10 с почти нулевой входной емкостью, выходы различных генераторов (например, калибровочных сигналов) и т.д. 50-омный вход (обычно переключаемый) обязателен для осц. с полосой за сотню мегагерц, т.к. входные емкости высокоомного входа и обычного щупа 1:10 (12...18 пФ) уже неприемлемы на таких частотах.

Для простой "низкочастотной" самоделки 50-омный вход не нужен. А вот возможность подключить делитель 1:10 полезна, для этого прибор должен иметь постоянную нормированную входную емкость при сопротивлении 1 МОм.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
hd44780
сообщение Mar 31 2013, 12:52
Сообщение #11


Профессионал
*****

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



Цитата(SmarTrunk @ Mar 31 2013, 14:53) *
Для простой "низкочастотной" самоделки 50-омный вход не нужен. А вот возможность подключить делитель 1:10 полезна, для этого прибор должен иметь постоянную нормированную входную емкость при сопротивлении 1 МОм.


Понятно, спасибо. Значит, 50 ом мне не нужен.


--------------------
Чтобы возить такого пассажира, необходим лимузин другого класса.
(с) Мария Эдуарда
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Massi
сообщение Mar 31 2013, 14:53
Сообщение #12


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 007
Регистрация: 24-01-06
Из: Киев
Пользователь №: 13 556



читайтеПрикрепленный файл  Tektronix._.Oscilloscope.probe.circuits.1969.rar ( 967.54 килобайт ) Кол-во скачиваний: 255
и Прикрепленный файл  THE.SECRET.WORLD.OF.PROBES.OCt09.rar ( 437.95 килобайт ) Кол-во скачиваний: 249


где то еще была книга тектрониксов про сами осциллографы....пока найти ее не могу...


--------------------
Motobaza.kiev.ua
Go to the top of the page
 
+Quote Post
hd44780
сообщение Mar 31 2013, 17:47
Сообщение #13


Профессионал
*****

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



69 год, biggrin.gif , всё на транзюках, но всё равно спасибо.


--------------------
Чтобы возить такого пассажира, необходим лимузин другого класса.
(с) Мария Эдуарда
Go to the top of the page
 
+Quote Post
SmarTrunk
сообщение Apr 1 2013, 08:46
Сообщение #14


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
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Massi
сообщение Apr 1 2013, 18:18
Сообщение #15


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 007
Регистрация: 24-01-06
Из: Киев
Пользователь №: 13 556



нувистор....просто узнайте что это...и аналогов ему нету....


--------------------
Motobaza.kiev.ua
Go to the top of the page
 
+Quote Post

2 страниц V   1 2 >
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 18th July 2025 - 21:04
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01508 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016