Народный осциллограф USB 3.0, Возможно ли создать общими услилиями? Опции

[Politeh]

Всем доброго времени суток!

После просмотра прайс-листа на осциллографы USB с полосой в районе единиц ГГц,
появилась идея создания народного осциллографа. Сам я электронщик, но в тему осциллографов и др. измерительной аппаратуры
никогда не углублялся. Но вот настал момент когда нужен осциллограф на домашнем столе, с полосой как минимум несколько сотен мегагерц, и
думаю что таких моментов будет ещё у меня не мало и соответственно у других тоже.

Поэтому сразу вопрос к спецам из этой области, возможно ли создать общими усилиями осциллограф(скорее всего стробоскопический) с полосой
не менее 1ГГц, вывод данный на ПК через USB 3.0, цена - значительно(в разы) меньше чем рыночная стоимость. Желательно ещё чтобы можно
было по желанию конфигурировать осциллограф модулями с той или иной полосой, частотой дискретизации и т.д. по желанию клиента, чтобы кому
много не нужно, лишнего бы не переплачивал. А лучший вариант - это сборка осциллографа как конструктора, т.е. из отдельных
составляющих(платы, компоненты и т.д.), вплоть до самостоятельного монтажа компонентов(кроме конечно ПЛИС, ЦПУ и ОЗУ).
Всем кто готов влиться в такую задачу(если в ней вообще есть смысл нам как электронщикам), предлагаю оставлять сообщения с пожеланиями и
советами, а также ссылки на современную схемотехнику таких приборов.
Если кому-то эта тема покажется наивной и ненужной, прошу воздерживаться от чрезмерного негодования.

Благодарю.

[one_man_show]

Politeh,
Хорошее начинание, поддерживаю любое начинание в Сообществе, даже если "уже все сделали до нас".

Прошу тех, кто считает идею утопичной, высказываться не более одного раза, чтобы отговорки не получались уж слишком настойчивыми, что усложняет автору идеи искать единомышленников. А те, кто поддерживает автора и готов участвовать, определитесь, кто и чем может помочь. Позже, если понадобится, выделим тему, чтобы легче ее было найти новым участникам.

[Politeh]

Politeh,
Хорошее начинание, поддерживаю любое начинание в Сообществе, даже если "уже все сделали до нас".

Прошу тех, кто считает идею утопичной, высказываться не более одного раза, чтобы отговорки не получались уж слишком настойчивыми, что усложняет автору идеи искать единомышленников. А те, кто поддерживает автора и готов участвовать, определитесь, кто и чем может помочь. Позже, если понадобится, выделим тему, чтобы легче ее было найти новым участникам.

Спасибо за поддержку.

Ну, вот потому-то и ответы получили соответствующие. Не обижайтесь на них, это правда жизни, а не снобизм.
Когда-то, много-много лет назад, у меня вообще не было осциллографа и я загорелся желанием создать его сам.
Затея ничем не кончилась, если не считать "опыта, сына ошибок трудных". С тех пор усвоил: если этого самого опыта в создании инструментов нет, их нужно покупать. Или браться за самое простое. И долго учиться.
Создайте на 50 МГц, в качестве эксперимента. Если желание после этого не пропадёт - смело поднимайте вопрос вновь.

Я не знаю, может я что-то не так сказал, но мысль была такая, чтобы сюда включились люди которые уже имеют опыт каждый в своей области, кто-то в
СВЧ, кто-то в цифре, кто-то в ПО. Тогда это можно было сделать намного быстрее....

Тадаммммммм.
Хотели вход на 1ГГц, буржуи уже сделали это.
Схема, плата и описание 1ГГц пробы. https://xellers.wordpress.com/electronics/1...erential-probe/
Кратко о том чего там. У них там конкурс был хакафон 2014 типа "сделай сам за две недели". Они к этому конкурсу за две недели сбацали вход для осциллографа на 1ГГц. Получилось, как говорят на честные 300МГц, но зато все есть, фото, схема, плата.

А это проект входа на 1ГГц, который собственно был взят за основу http://elektrotanya.com/files/forum/2009/10/e04a036.pdf

Вдогон проект осциллографа на 100Мгц от того же автора https://xellers.wordpress.com/2013/12/14/6-...-love-the-fpga/

Ну вот, уже что-то...

Я бы на себя мог взять разработку цифровой платы. Могу расчеты какие-то делать по аналоговой части и моделировать возможно аналоговые
цепи в Micro-Cap, если здесь это уместно, так как я понимаю, что на таких частотах моделирование может особо не помочь, не буду утверждать,
так как не работал с такими частотами. Максимум что делал - плату с ДДР2 с частотой на 400МГц, т.е. ДДР2-800,
ну еще SATA из сопоставимых скоростей. Но здесь то другая область, аналоговая...ОУ и т.д. Я конечно могу в это погрузиться, самому интересно,
но ещё раз повторюсь, не хотелось бы наступать на грабли и время, время..., или тогда пускай человек который имеет опыт в аналоговй части
подсказывает, а мы будем реализовывать ну и сами конечно-же дополнять какие-то нюансы... .
Ещё раз повторюсь, проект НЕКОММЕРЧЕСКИЙ!

[des00]

Ещё раз повторюсь, проект НЕКОММЕРЧЕСКИЙ!

Вот потому я и акцентирую ваше внимание на аналогоцифровом стыке. Если вам нужна полоса 1 Гиг, то АЦП под эту задачу + ПЛИС которая сможет обработать такой поток будут стоить порядка 1,5-1,8к$, корпуса BGA, со всем вытекающим. Это будет уже совсем не народный осцил. Народный выбор это ADC08200 - 200МГц, 8 бит, корпус TSSOP(цена порядка 12-15$) + сыклон 3 25ка в TQFP144 корпусе + планка SDRAM/ДДР в TSSOP. Но это осцил где то на 50МГц. Коих вагон и маленькая тележка.


ЗЫ. Дарю идею : Logic Port на 128тысяч мегавыборок + 2 аналоговых входа до 50 МГц + быстрый усб + хороший софт. Вот будет симпатичная штучка

[Politeh]

Вот потому я и акцентирую ваше внимание на аналогоцифровом стыке. Если вам нужна полоса 1 Гиг, то АЦП под эту задачу + ПЛИС которая сможет обработать такой поток будут стоить порядка 1,5-1,8к$, корпуса BGA, со всем вытекающим. Это будет уже совсем не народный осцил. Народный выбор это ADC08200 - 200МГц, 8 бит, корпус TSSOP(цена порядка 12-15$) + сыклон 3 25ка в TQFP144 корпусе + планка SDRAM/ДДР в TSSOP. Но это осцил где то на 50МГц. Коих вагон и маленькая тележка.


ЗЫ. Дарю идею : Logic Port на 128тысяч мегавыборок + 2 аналоговых входа до 50 МГц + быстрый усб + хороший софт. Вот будет симпатичная штучка

Ну то что АЦП дорогие, это понятно, допустим взять долларов за 250. Но если делать стробоскоп то для дальнейшей обработки не нужна такая крутая ПЛИС...,
или я ошибаюсь?

Вы напишите ТЗ.
В любом случае, 90% трудозатрат это программа в выбранной Вами ПЛИС.

ТЗ обязательно будет, но сейчас нужно определиться приблизительно что и как, и что скажут спецы из этой области. Углубляемся постепенно...

[Lmx2315]

Ну то что АЦП дорогие, это понятно, допустим взять долларов за 250. Но если делать стробоскоп то для дальнейшей обработки не нужна такая крутая ПЛИС...,
или я ошибаюсь?

..стробоскоп позволит видеть высокочастотные но узкополосные сигналы, вы не сможете увидеть сигнал полосой шире чем половина тактовой АЦП.

[_pv]

..стробоскоп позволит видеть высокочастотные но узкополосные сигналы, вы не сможете увидеть сигнал полосой шире чем половина тактовой АЦП.

это просто undersampling позволит увидеть высокочастотные узкополосные сигналы если у них полоса меньше половины тактовой.
а если сигнал периодический то стробоскоп как раз позволит увидеть всё что полосу АЦП влезает, какой бы низкой не была тактовая частота. то есть вполне можно обойтись каким-нибудь <100MSPS АЦП, но с полосой до ГГц, аккуратное тактирования тут отдельный вопрос.

[des00]

а если сигнал периодический то стробоскоп как раз позволит увидеть всё что полосу АЦП влезает, какой бы низкой не была тактовая частота. то есть вполне можно обойтись каким-нибудь <100MSPS АЦП, но с полосой до ГГц, аккуратное тактирования тут отдельный вопрос.

а стробирование нестационарного сигнала вы как планируете наблюдать ? Ну синус посмотреть ладно, импульсный генератор тоже, а какой нить протокол обмена с чипом на 100 МГц как ?

[_pv]

а стробирование нестационарного сигнала вы как планируете наблюдать ? Ну синус посмотреть ладно, импульсный генератор тоже, а какой нить протокол обмена с чипом на 100 МГц как ?

ну нестационарный широкополосный сигнал понятное дело низкочастотным АЦП не посмотреть.
протоколы обмена лог анализаторами смотреть надо, а не осциллографом, а если проблемы с обменом на физическом уровне, то для того чтобы на них посмотреть, сигнал можно и периодическим сделать.

"народный" осциллограф с честной полосой в ГГц и десятком Gsps не получится народным тупо по цене, и количество народу которому такой прибор действительно нужен не сильно велико.

а вот приставку за сотню другую у.е. на несколько сотен MSPS, и с возможностью заглянуть до ГГц со стобоскопом, вполне можно попробовать.

[des00]

а вот приставку за сотню другую у.е. на несколько сотен MSPS, и с возможностью заглянуть до ГГц со стобоскопом, вполне можно попробовать.

за эти деньги у вас и получиться то, про что уже говорил : Logic Port + 2 канала по 50МГц. Если делать режим стробоскопа, то как планируется делать сканирование? Т.е. кто будет делать хорошее УВХ, качественную аналоговую линию задержки (надеюсь вы не думали делать ее в ПЛИС)?

протоколы обмена лог анализаторами смотреть надо, а не осциллографом, а если проблемы с обменом на физическом уровне, то для того чтобы на них посмотреть, сигнал можно и периодическим сделать.

Это если устройство ваше и программируемое, а если вы ремонтируете чужое ? Т.е. очень ограниченная область применения.

Для тех коллег, которые продолжают настаивать, что не нужно создавать свои проекты в рамках Сообщества

Да никто не против проекта. Но ТС ТЗ так и не выложил, пусть в минимальном виде. Поэтому и речь идет про его первый пост : хочу дешево, чужими руками, полосу в 1 гиг.

[one_man_show]

Да никто не против проекта. Но ТС ТЗ так и не выложил, пусть в минимальном виде. Поэтому и речь идет про его первый пост : хочу дешево, чужими руками, полосу в 1 гиг.

Ну парочку "в полосатых купальниках" все же вижу
ТЗ сделать одному сложно, ему нужно помочь, это 30% решения задачи, если не больше в данном случае.

[blackfin]

ТЗ сделать одному сложно, ему нужно помочь, это 30% решения задачи, если не больше в данном случае.

Не преувеличивайте! ТЗ можно "сделать" просто скопировав user manual на любой осциллоскоп похожего класса, коих сейчас в избытке.

[tyro]

Не преувеличивайте! ТЗ можно "сделать" просто скопировав user manual на любой осциллоскоп похожего класса, коих сейчас в избытке.

Вы путаете Технические требования и ТЗ . Последние видимо давно не писали.

Причем тут "чужими руками"... я же не только это для себя или для каких-то там коммерческих целей... это для всех электронщиков...

Из опыта. Когда не посвященный предлагает сделать всем вместе обычно кончается ни чем или чужими руками.
Разбирайтесь с темой , начинайте с блок схемы, обсуждайте. Затем к частностям. Тут и помощь будет.

[Politeh]

Вы путаете Технические требования и ТЗ . Последние видимо давно не писали.

Из опыта. Когда не посвященный предлагает сделать всем вместе обычно кончается ни чем или чужими руками.
Разбирайтесь с темой , начинайте с блок схемы, обсуждайте. Затем к частностям. Тут и помощь будет.

С этим я не спорю.

Думаю мотивы другие если посмотреть на ценообразование продукции Agilent http://www.keysight.com/en/pd-2423051-pn-N...c=US&lc=eng
Гнутый медный провод 10см стоит у них аж 77$. Это покруче оружия и наркотиков бизнес таки да.

А чего "подходить" берете любой осциллограф и списываете параметры.
http://evitek.ru/catalog/agilent-technolog...-4-h-_3897.html
Там по русски все параметры. Списываете и сюда. Разница с тем что по ссылке, у Вас будет 1 канал, а не 4.
Все остальное можно прямо один в один. Ошибки тут же подрихтуют и без Вас, чего чего а ошибки у нас искать любят

Ну мотив-то понятно что из-за цены.... , хочется доступную цену с хорошим качеством....

[Ruslan1]

Ну мотив-то понятно что из-за цены.... , хочется доступную цену с хорошим качеством....

Нет, этот мотив неправильный. Вы не сделаете соотношение цена/качество лучше китайцев.
Выберите любой другой мотив: изучить вопрос, импортозаместить, найти друзей, использовать лежащие без дела детали, написать диссертацию....
Достойных Мотивов очень много, но "из-за цены" даже не беритесь делать, проиграете.

[vhk]

Выберите любой другой мотив: изучить вопрос, импортозаместить,
....
Достойных Мотивов очень много

Достаточно одного. Подскажите АЦП 1 ГГц, 8 бит или более, российского производства.

Сообщение отредактировал vhk - Mar 25 2015, 19:43

[Lmx2315]

Достаточно одного. Подскажите АЦП 1 ГГц, 8 бит или более, российского производства.

..отечественный если такой и будет - то по заоблочной цене.

А такой вопрос - 8 штук параллельно работающих АЦП на 125 МГЦ сильно изуродуют сигнал для анализа в качестве осциллографа?
Можно сделать народным в том смысле что, по мере накопления денег - в плату устанавливаются новые АЦП и полоса обработки соответственно растёт.
Придумать конструкцию - входные цепи, 8 АЦП - ПЛИС , распределитель клоков, выход по USB, по мере наличия денег человек допаивает что ему надо и обновляет прошивку.
з.ы
Я не думаю что нужно боятся БГА корпусов, их не так сложно паять, если купить себе набор для реболинга. Микруху прогревом не убьёшь, а за несколько попыток припаять можно. Мы же не серийное изготовление в домашних условиях обсуждаем.

[Politeh]

..отечественный если такой и будет - то по заоблочной цене.

А такой вопрос - 8 штук параллельно работающих АЦП на 125 МГЦ сильно изуродуют сигнал для анализа в качестве осциллографа?
Можно сделать народным в том смысле что, по мере накопления денег - в плату устанавливаются новые АЦП и полоса обработки соответственно растёт.
Придумать конструкцию - входные цепи, 8 АЦП - ПЛИС , распределитель клоков, выход по USB, по мере наличия денег человек допаивает что ему надо и обновляет прошивку.
з.ы
Я не думаю что нужно боятся БГА корпусов, их не так сложно паять, если купить себе набор для реболинга. Микруху прогревом не убьёшь, а за несколько попыток припаять можно. Мы же не серийное изготовление в домашних условиях обсуждаем.

Об этом и речь, читайте первое сообщение...

Тут уже и сам осциллограф окажется ненужен. Основной вопрос на текущий момет - to USB3.Oscop or not to USB3.Oscop

Может возможно сделать чтобы мог работать или как осциллограф, или как стробоскоп с переключением между режимами по выбору...
Основная идея - конечно же однозначно вывод на ПК через USB3.0. Т.е. или он выводит, конечно же не в режиме реального времени,
в обычном режиме осциллографа, т.е. без стробоскопирования, или же в режиме стробоскопа, т.е. когда частоты дискретизации не хватает
для честной оцифровки сигнала...

Уважаемый Politeh, мне очень хочется, чтобы у Вас получился проект. Пожалуйста, прислушайтесь к словам tyro и меньше реагируйте на сообщения, в которых продолжают обсуждать "нужно это или нет", иначе увязните. На всякий случай пересмотрите те два раздела, посвященных Rainbow и Siberia, посмотрите, как там развивались обсуждения и как они переходили в события, как удавалось постепенно от болтовни переходить к конкретным действиям конкретных участников. Вам все-таки придется брать на себя роль руководителя проекта, несколько руководителей погубят начинание. Попробуйте скоординировать действия коллег.

Спасибо конечно за поддержку, будем стараться . Сегодня выложу технические требования.

[VCO]

Может возможно сделать чтобы мог работать или как осциллограф, или как стробоскоп с переключением между режимами по выбору...
Основная идея - конечно же однозначно вывод на ПК через USB3.0. Т.е. или он выводит, конечно же не в режиме реального времени,
в обычном режиме осциллографа, т.е. без стробоскопирования, или же в режиме стробоскопа, т.е. когда частоты дискретизации не хватает
для честной оцифровки сигнала...

Ну вижу, что идею я правильно понял.
Но тот вопрос, который я задавал, и на который не получил ответа, перефразирую:
Собираетесь ли синхронизировать АЦП с тактовой частотой USB3.0? И как, если да?

[Lmx2315]

Собираетесь ли синхронизировать АЦП с тактовой частотой USB3.0? И как, если да?

а это зачем надо так? чтобы весь проект был синхронный и спуры не плавали? Так мы спуры и не увидим, не анализатор спектра чай.

[VCO]

а это зачем надо так? чтобы весь проект был синхронный и спуры не плавали? Так мы спуры и не увидим, не анализатор спектра чай.

1. Чтобы сэкономить на памяти и FIFO.
2. Чтобы обеспечить максимальную производительность по выборкам.
Иначе не вижу смысла заморачиваться имено на USB3.0, достаточно USB2.0

Да и вообще Огурцов прав: Если питание не от USB3.0, то зачем именно USB3.0, когда 10-Гиговый Ethernet производительнее и надёжнее.

[_pv]

Да и вообще Огурцов прав: Если питание не от USB3.0, то зачем именно USB3.0, когда 10-Гиговый Ethernet производительнее и надёжнее.

usb3 уже пихают почти везде, а вот 10ти гигабитный езернет втыкать некуда обычно, а гигабит от куда более простого в реализации usb2, не принципиально по скорости отличается, хотя конечно и лучше.
а вообще выбор интерфейса тут дело если даже и не последнее, то недалеко с конца.

[VCO]

а вообще выбор интерфейса тут дело если даже и не последнее, то недалеко с конца.

Если экономить на памяти за счёт интерфейса, то интерфейс на первом месте.
Иначе "народность" сабжа сильно пострадает в сторону высокой себестоимости.
Есть смысл бОльшую часть железа скопа переложить на производительность PC.