Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Приставка осциллограф: - входной делитель
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Вопросы аналоговой техники
yrbis
Хочу я сделать себе приставку осциллограф к компу....А раз к компу, то решил без ручек делать(всё управление с компа)..и сталкнулся с проблеммой. - в качестве входного делителя использую R-2R матрицу и каждый выход с матрицы соединён с буфером. Так вот, когда на входе, скажем, 100 В и на последнем выходе с матрицы ~ 100 mV, то на первом выходе 50 вольт, которые идут на буфер! Изночально планировал ручку механическую ставить и использовать, только один буфер переключаемый этой ручкой по выходам матрицы, на входе которого встречнопараллельные диоды шунтируют всё что >700mV, а теперь вот и не знаю, диоды ставить нельзя. Если кто чего подскажет буду весьма благодарен
Valery_Vlad
Попробуйте сделать как в микроконтроллерах делается, например в PIC. Один диод включается катодом на питание микросхемы анод на вход. Другой диод, анод на землю катод на вход.
yrbis
Так тоже самое получиться, если питание двухполярное и скажем +/-12 V, то 50 Вольт с первого выхода делителя упадут-зарежутся, до ~12.7V(в моём случаи с землёй до 0.7V), а это значит, что на каждом последующем выводе будет пополам делиться уже не полезный сигнал, а срезанный диодами. Хотя это уже конечно лучше, питание можно и +/- 20 V сделать, и тогда максимальный входной сигнал 40V. Но мне бы хотелось всё-таки иметь как у порядочных осциллографов вольт 300.
khach
Посмотрите тему на ixbt (Делаем осциллограф сами)- там этот вопрос лопатили долго. Вкратце- лучше всего миниатюрные SMD реле. Если жалко тока на управление- то бистабильные. С одной или двумя катушками.
Более современный вариант- CMOS оптореле. Но тут грабли с проходной емкостью- она сильно изменяеться с изменением напряжения на закрытом реле. Незабывайте, что ВЧ характеристики реле обычно приводяться при 50 омной нагрузке, а тут будет нагрузка нижнего плеча делителя. Если предполагаеться разгонять полосу больше 100 Мгц- то лестничный делитель неподходит- только Т или П образные звенья переключаемые с двух сторон. Оптимальный вариант- два звена 1:5 и 1:25 ( вариант 1:10 и 1:100 плох тем, что 1:100 трудно сделать с плоской на всю полосу АЧХ).
Stanislav
Цитата(khach @ Jan 7 2006, 13:51) *
Посмотрите тему на ixbt (Делаем осциллограф сами)- там этот вопрос лопатили долго. Вкратце- лучше всего миниатюрные SMD реле. Если жалко тока на управление- то бистабильные. С одной или двумя катушками.
Более современный вариант- CMOS оптореле. Но тут грабли с проходной емкостью- она сильно изменяеться с изменением напряжения на закрытом реле. Незабывайте, что ВЧ характеристики реле обычно приводяться при 50 омной нагрузке, а тут будет нагрузка нижнего плеча делителя. Если предполагаеться разгонять полосу больше 100 Мгц- то лестничный делитель неподходит- только Т или П образные звенья переключаемые с двух сторон. Оптимальный вариант- два звена 1:5 и 1:25 ( вариант 1:10 и 1:100 плох тем, что 1:100 трудно сделать с плоской на всю полосу АЧХ).
Я бы вообще ограничился одним делителем с коэффициентом деления 1:25 - 1:100 (в зависимости от входного диапазона самОй осциллографической платы). Далее - (дифф)усилитель с переменным к-том усиления. Дополнительные шумы, возникающие при этом, можно минимизировать путем применения современных высококачественных малошумящих ОУ или инстр. усилителей. Если интересно, можно поговорить о схемотехнике подобного пробника более обстоятельно.
yrbis
toStanislav: Со схемотехникой-то вроде всё понятно и едея простого делителя тоже очень заманчивая, только тогда получиться, что усилитель, входной буфер будут при некоторых значениях сигнала входного находиться в режиме большого сигнала, а это будет резать АЧХ, поскольку хочется большие частоты в идеале до 200МГц. Я специально для этого хотел малошумяшие ОУ использовать и делителем сигнал до 10-100мВ резать. хотя может я отстал от жизни посмотрю на днях, может буферы широкополосные для большого сигнала найду, тогда дальше легче будет...

tokhach: интиресно, а можете рассказать про smd реле...я токого не видел, мне на управление даже Вата бы жалко небыло, мне главное ёмкость в выключенном состоянии... <1pF:(
Да и можно ссылку на тему( Делаем осциллограф сами), я искал не нашёл....я как понял www.ixbt.ru
khach
Цитата
Да и можно ссылку на тему( Делаем осциллограф сами), я искал не нашёл....я как понял www.ixbt.ru

Пытаемся сделать осциллограф сами
Как активному участтнику стыдно конечно за четырехлетний тред, в результате гора родила мышь...
Пример делителя прилагаю.
Реле типа NAis TX2SA-LT-5V, или NAis TQ2-5V
Реле в таком формфакторе производят многие- они бывают и трухольные и для поверхностного монтажа. От этого немного меняеться топология делителя. Управление- одну обмотку дернул импульсно- включил, другую- выключил. Проектировалось под USB. Есть еще с одной обмоткой бистабильные- там имульсы разной полярности надо для включения- выключения. Если управление с чегото- типа PIC (выходы мощные и вверх и вниз)- то без проблем, а если что-то типа выходов 51 (открытый коллектор), то еще драйвер городить нужно- неудобно.
По поводу проходной емкости меньше 1 пф- это врядли, там 1.5-3 пика в зависимости от призводителя, и на разные контакты по-разному ) зависит от механической конструкции). Но оно никому немешает, по той схеме что внизу.
Stanislav
Цитата(yrbis @ Jan 7 2006, 19:27) *
toStanislav: Со схемотехникой-то вроде всё понятно и едея простого делителя тоже очень заманчивая, только тогда получиться, что усилитель, входной буфер будут при некоторых значениях сигнала входного находиться в режиме большого сигнала, а это будет резать АЧХ...
Это не так, если скорость нарастания вых. напряжения усилителя достаточна.
Цитата(yrbis @ Jan 7 2006, 19:27) *
Я специально для этого хотел малошумяшие ОУ использовать и делителем сигнал до 10-100мВ резать. хотя может я отстал от жизни посмотрю на днях, может буферы широкополосные для большого сигнала найду, тогда дальше легче будет...
Для улучшения частотных свойств можно попробовать использовать усилители с токовым входом. Тогда на входе нужен не делитель, а просто резистор.

2 khach
Ух, ё... Весч!
khach
А вот отсюда можно взять входной каскад с полностью дифференциальным выходом, который хорошо согласуеться с современными АЦП. В схеме есть куча ошибок ( в триггере, интерполяторе и фильтрах).
yrbis
tokhach ...Спасибо..идея понятна, только как-то наворочено с делителем..Я попытаюсь попроще, если получиться..а у меня, кстати, дальше небудет АЦПsmile.gif)) у меня сначало хитрый преобразователь....типа стробоскопа...потом АЦП если интересно могу подробно описать.

toStanislav: ...ну так в этом и проблема! Хотя это я так для 10В 100МГц пощитал 4кV/us, а вроде если два делителя использовать можно и не получить сигнала >3V, тогда1.3kV/us, что уже реально...
Кстати, если брать current feedback, то что получается, что ёмкости, которые АЧХ компенсируют вообще не нужны!?
Stanislav
Цитата(yrbis @ Jan 8 2006, 01:35) *
...ну так в этом и проблема! Хотя это я так для 10В 100МГц пощитал 4кV/us, а вроде если два делителя использовать можно и не получить сигнала >3V, тогда1.3kV/us, что уже реально...
И 4 кВ/uS реально. Посмотрите у NSC (LMH6703) или Analog Devices (AD8000, AD8009, а можно и AD8351 - ващще монстр).
Непонятно, зачем Вам такая большая амплитуда сигнала на выходе пробника? По-моему, хватит и напряжения ~1В. А усилить до нужного уровня можно и в самОй осц. плате...
Цитата(yrbis @ Jan 8 2006, 01:35) *
...Кстати, если брать current feedback, то что получается, что ёмкости, которые АЧХ компенсируют вообще не нужны!?
Теоретически да, т.к. на входе "честное" КЗ. На практике, скорей всего, потребуется простая однополюсная корр. цепь.
khach
Цитата(yrbis @ Jan 8 2006, 01:35) *
у меня сначало хитрый преобразователь....типа стробоскопа...потом АЦП если интересно могу подробно описать.

Диодный семплер что-ли? Интересно конечно посмотреть, особенно на топологию готовой схемы. Только тогда частоты наверно под гигагерц будут и вход 50 омный ( ниже 500 МГц АЦП прекрасно собственными силами справляються- у паплайн АЦП все равно семплер на входе стоит).
Тот гибридный каскад, что в приведенной схеме ( полевик ао ВЧ и параллельно операционник по НЧ) предназначен был честно выдать мегаом входного сопротивления на постоянке с плавным спадом соответственно приведенной емкостной нагрузке (9пф+раземы и монтаж) и отсутствие паразитных резонансов на ВЧ выше полосы (150-200 Мгц в зависимости от монтажа). Делители в первой схеме действительно сложнонавороченные- они копировались с реального скопа на 200 Мгц, но он был собран на трухольных элементах, и для коррекции паразитов от выводов была нужна корректирующая цепь второго проядка. На SMD можно делать проще. Только 1:100 лучше делать двухзвенный- через тот что нарисован ВЧ пролазило через паразитки.
Цитата
Кстати, если брать current feedback, то что получается, что ёмкости, которые АЧХ компенсируют вообще не нужны!?

На current feedback мегаома по входу невыжать ( разве что на пределе, с диким оффсетом и возможностью самовозбуждения). Там другая грабля- подьем характеристики на ВЧ и-за паразитных емкостей. Уже 5 пф на инвертирующем входе дают черти-что. С одной стороны, так можно растягивать характеристику по ВЧ, с другой- получить неконтролируемый "горб" и звон.

Раскачивать сигнал выше 2 В ненужно совершенно ( для АЦП с дифференциальным входом). А вот сдвигать сигнал по постоянке до определенного в даташите Common node уровня АЦП- обязательно.

Да, и акууратней с топологией усилителя- на таких частотах она ничего непрощает- начинает звенеть на СВЧ.

А вот как корректно сделать коммутацию внутренней нагрузки 50 Ом мы непридумали. Разве что с делителем 1:5, а потом усиливать. А при работе на ВЧ иметь в осциллографе 50 омный вход- обязательно
Stanislav
Цитата(khach @ Jan 9 2006, 01:24) *
Цитата(yrbis @ Jan 8 2006, 01:35) *

у меня сначало хитрый преобразователь....типа стробоскопа...потом АЦП если интересно могу подробно описать.

Диодный семплер что-ли? Интересно конечно посмотреть, особенно на топологию готовой схемы. Только тогда частоты наверно под гигагерц будут и вход 50 омный ( ниже 500 МГц АЦП прекрасно собственными силами справляються- у паплайн АЦП все равно семплер на входе стоит).
Может быть, об этом речь идет?
Цитата(khach @ Jan 9 2006, 01:24) *
Тот гибридный каскад, что в приведенной схеме ( полевик ао ВЧ и параллельно операционник по НЧ) предназначен был честно выдать мегаом входного сопротивления на постоянке с плавным спадом соответственно приведенной емкостной нагрузке (9пф+раземы и монтаж) и отсутствие паразитных резонансов на ВЧ выше полосы (150-200 Мгц в зависимости от монтажа). Делители в первой схеме действительно сложнонавороченные- они копировались с реального скопа на 200 Мгц, но он был собран на трухольных элементах, и для коррекции паразитов от выводов была нужна корректирующая цепь второго проядка. На SMD можно делать проще. Только 1:100 лучше делать двухзвенный- через тот что нарисован ВЧ пролазило через паразитки.
Простите, если я не совсем правильно понял, но мне казалось, что речь шла о выносном активном пробнике, работающем на согласованную нагрузку (кабель, затем вход осциллографической платы). Потому, как считаю, что 200 МГц пробник должен быть активным! В самой же плате усилитель должен производить окончательную нормировку сигнала до А/Ц преобразования.
Цитата(khach @ Jan 9 2006, 01:24) *
На current feedback мегаома по входу невыжать ( разве что на пределе, с диким оффсетом и возможностью самовозбуждения). Там другая грабля- подьем характеристики на ВЧ и-за паразитных емкостей. Уже 5 пф на инвертирующем входе дают черти-что. С одной стороны, так можно растягивать характеристику по ВЧ, с другой- получить неконтролируемый "горб" и звон.
Да, я тоже прикинул - для AD-шных усилителей с токовым входом вх. сопротивление получается не более ~100 кОм. Если взять резистор на входе в 100 кОм, в обратной связи 1кОм, получится аттенюатор 1:100, еще вполне приличный. После него нужно включить усилитель с программируемым к-том усиления - и пробник готов. Но если включить мегом на входе, кроме всего прочего, шумы полезут - там же общая база как-никак... Нужен еще один коммутируемый делитель, или трансформаторное согласование (об этом, мне кажется, стОит подумать).
Цитата(khach @ Jan 9 2006, 01:24) *
Раскачивать сигнал выше 2 В ненужно совершенно ( для АЦП с дифференциальным входом). А вот сдвигать сигнал по постоянке до определенного в даташите Common node уровня АЦП- обязательно.
Да, и акууратней с топологией усилителя- на таких частотах она ничего непрощает- начинает звенеть на СВЧ.
А вот как корректно сделать коммутацию внутренней нагрузки 50 Ом мы непридумали. Разве что с делителем 1:5, а потом усиливать. А при работе на ВЧ иметь в осциллографе 50 омный вход- обязательно
Предлагаю все-таки подумать о схемотехнике активного выносного пробника, т.к. другие проблемы решаются более-менее известными методами.
yrbis
Не,... речь идёт о выносной коробки, которая будет к LPT подключаться(или ещё куда, хоть и от LPT отказались, но у меня он есть и мне писать потом программу проще для LPT). Device будет представлять собой некий стробоскопический осциллограф.. В каждый изучаемый период формируется, короткий импульс - строб, который как минимум раз в 10 меньше периода. Причём он имеет постоянную амплитуду 1..попугай, скажем, а место его возникновения в периоде можно менять с некоторым шагом. теперь такая последовательность поступает на перемножитель, который умножает её с исследуемым сигналом, в результате на выходе будет последовательность стробов с амплитудой пропорциональной сигналу в точке появления импульсов. Теперь ету последовательность на детектор и после детектора АЦП, причём он теперь может быть медленным.Миняя момент появления, можно смотреть весь сигнал за период... Вот такая идея...
santa2.gif santa2.gif santa2.gif santa2.gif santa2.gif
yrbis
Будет в итоге у меня два делителя ~на 30 и 300 выходы которых пойдут на 2 AD8099 из которых собственно сделан мультиплексор(они стоят параллельно и отключаются входом disable)
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.