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.

..хорошая идея!
предлагаю начать обсуждение с типа экрана и можно ли применить в осциллографе STM32.
p/s
экрана как я понял не будет?

Извините, не понял вашего юмора...

"Народному" осциллографу полосы 40-50 мГц хватит.
200 баксов - вот параметр. А больше - вполне достаточно множества ненародных, но работающих вполне удовлетворительно.

Хорошая идея! Жаль, все уже давно украдено до нас.. EDN

Да как сказать, вот например нужно посмотреть клок в 25МГц... на Ethernet чипе... в полосе 50МГц не увидите всех искажений,
да и сам импульс будет значительно искажен и напоминать уже гармоничный сигнал, а чтобы увидеть реальный сигнал, нужно видеть кратные
частоты основной частоте, а если там ещё какие-то всплески и перепады на фронтах, так можно смело умножать 5...7 от основной частоты.



Ну так в этом и смысл, что вы на коммерческий продукт ссылку даете, а нужен народный open-source проект....

Вам надо на ixbt пойти и посмтреть на стриптиз под названием "осциллограф своими руками". Начинался 10 лет назад, было 7 попыток его реанимировать, но каждый раз, как участники добивались чего то, тут же сваливали и пытались продать свои разработки где то на стороне. Так народный и не получился.
А сейчас 50МГц это не осциллограф, к тому же позорно делать такой, когда доступны ГГц АЦП.
Если затевать народный то сразу на 1ГГц сэмплов, и начать надо самому с входа. Как сделаете вход, остальное это 10%.
А вот два первых каскада это 90%. Зачем Вам помощники, два каскада только одному и ваять. Удачи.

А Вы переживите этот позор, сделайте хотя бы на 50МГц. Потом доведете его до 100 МГц, если сумеете, и начнете мечтать о 1 ГГц.
По ходу пьесы станет понятно, что реально может АЦП в 1ГГц, где и почем его брать, как распаять, и много-много прочих мелочей.

Одна голова хорошо, а больше - лучше...
Для начала ОЧЕНЬ желательно чтобы был тот кто подсказал бы сразу нужное направление и источники, литературу, т.е. человек с опытом, пускай
он не будет напрямую заниматься данной разработкой, но указывал бы и подсказывал... Вот вы говорите что там каскады..., вы хоть что-то там
понимаете, а я вообще не в курсе, а хочется по оптимальному пути пойти, чтобы каждый свою часть сделал....кто-то железо, кто-то ПО для железа,
кто-то ПО верхнего уровня....работы-то там очень много...



Ну вот я про это и говорю, что ничего просто так не бывает...везде куча сложностей...

Во всем посте это ключевая фраза. Расставляйте приоритеты: если Вам нужен осциллограф, то купите б/у и используйте по прямому назначению, т.е. для наладки уже проектируемого устройства. Если Вы хотите создать свой осциллограф, то напишите внятное и подробное ТЗ (без параметров "как можно лучше"), сделайте первые шаги, и тогда возможно к Вам будут подключаться волонтеры.

Помнится, был в стране заводчик "народных автомобилей", правда в автомобилестроение он тоже не углублялся :-))))))

Понимаете, хотелось бы изначально не наступать на грабли, прежде чем делать первые шаги. По-моему моё описание дает людям достаточное
представление о параметрах устройства и опытные разработчики из этой области могут сразу оценить "а стоит ли?" Так как в таких устройствах
есть обычно самые "тяжеловесные" узлы, по которым будет определяться сложность и стоимость устройства...



Вы знаете, что меня часто отталкивает от образованных людей? То что они очень часто слишком умничают и язык у них без костей...
Люди без высшего образования часто в этом плане намного приятнее и они слышат что говорят и ценят слова, в отличии от уймы умников которые
сыпят непонятно чем, вернее тем что успевает генерировать их мозг в короткий промежуток времени от избытка ненужных знаний и информации.
Вы ведь понимаете, что при желании можно придраться почти к любому человеку...
Посоветуйте лучше что-нибудь по-делу...

В том то и дело, что количество не перейдет в качество, и огроменный опыт построения осциллографов с полосой 50МГц никак не поможет построить вход на 500. Ну вот никак. Недаром в профессиональных приборах стоят микросборки и это не для защиты ноухау, а необходимость. Про входы в единицы ГГц не говорю, видел я голову на сапфировой основе, там с паяльником делать просто нечего.
Отсюда сразу вывод, делать осциллограф на 50-100-200МГц на комплектухе реально, практически бесполезно.
Знания бесполезные и дешевле купить. А более навороченный вход просто не сделать руками во всяком случае.
Ну и не надо забывать люди везде одинаковые, поэтому история тут повторится без вариантов как на ixbt.
Кроме того полно open source проектов не только на 50, но и на 200Мгц, а на 50 вообще выложен Velleman, чего его не взять и не скопировать.
Вот Velleman PCS500 http://www.velleman.eu/downloads/0/instrument.pdf
И схема от него, вход до 50МГц, частота сэмплирования 50МГц
http://lib.chipdip.ru/076/doc000076522.pdf
Все что нужно это поставить вместо рассыпухи ПЛИС, и АЦП на 100МГц, и получится честный 50МГц осциллограф.

Не вижу смысла в такой теме. Схемы выложены и коммерческие и некоммерческие, их просто поискать. Похоже народу уже гуглить лень, как в том анекдоте про стиралку "ууууу а кнопку кто будет нажимать".

Купите БУ осцилл, не USB а обычный.

Иначе могу только напомнить одну историческую байку::

Приходит к Моцарту молодой композитор и просит научить его писать симфонии.
— Вы ещё очень молоды, почемы бы вам не начать с чего попроще?
— Но ведь вы написали свою первую симфонию в 12 лет?!
— Да, но я ни у кого не спрашивал, как их нужно писать.

только вот 600$ за усб приставку с 50МГц полосой - как-то негуманно совсем. особенно по сравнению с ценами на нормальные осциллографы.


лучший совет начинающим - начинайте!
как уже сказали начать надо с ТЗ.

А вот через 15 минут поисков схема более крутой модели Velleman PCSU1000 два канала по 60MHz
Параметры http://www.platan.ru/cgi-bin/qwery.pl/id=970671712
Мануал на русском http://lib.chipdip.ru/290/DOC000290151.pdf
Фото платы http://forum.cxem.net/index.php?showtopic=106630
Схема http://www.catvi.narod.ru/VellemanPCSU1000.pdf

Усобираться...

Ну вот, вот это..., ну совершенно же ага!!
Стартонуть такую тему имеет право человек, занимавшийся лет 10 разработкой осциллографов и выпустивший в свет моделей пять хотя бы. Пусть не рекордных и даже ниже среднего уровня, но хоть понимающий о чем речь идет.
Не в обиду, но.
Расплодилось ларечников, которые от продажи селедки ринулись в технику и под разработкой понимают "вложить бабки", ничего более. Как будто деньги действительно решают все автоматически.
Знал одного человека, который, скопив на селедке денег,решил обзавестись пекарней. Понятно, что разорился. Уже после этого до него дошло "если, макнув палец в мешок и облизав его, ты не различаешь 10-15 сортов муки - нечего лезть в пекари!"

В общем послушал я вас и других, стало понятно, что браться не стоит. А насчет бабок - у меня их нет, я предлагал общий проект.




Хоть один человек ответил более-менее нормально. Я же сразу оговорился, что пробую нащупать эту область, и если нет, значит нет. А браться
за 50-100МГц нет смысла, нужно как минимум 1ГГц полоса.
Спасибо.

..вам никто не мешает предлагать что-то в рамках вашей же темы.
Накидайте идею чуть конкретнее, хочу мол 1 ГГц полосы и планирую её получить на таком-то АЦП с такой-то согласующей цепью.
Можно для затравки срисовать схему с какой-нибудь эволюшнборды АЦП и выдать за свою для осциллографа.
Фирм что делают АЦП не так много - аналог девайс, линьер , техасинструмент.
з.ы.
вас будут критиковать, конечно.

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.

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/

и где там АЦП ? это просто активный пробник для подключения к нормальному осцилу. Что бы получить полосу в 1 гиг, без стробоскопа, вам нужно что-то вроде ADC083000, ADC08D1500. Посмотрите цены и вопросы про подобный осцил на коленке пропадут сами собой.

Активный пробник позволяет подключиться к любой демоплате с высокоскоростными АЦП и 50 омным входом.

UPD
В целом согласен, как ни крути хоть один АЦП ставь на 3ГГц, хоть четыре по 500Мгц все равно будет не менее 500$.
Ну деньги немалые, но не для фанатов.

отлично, посмотрите стоимость подобных плат и вопросы даже не подумают возникать

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.



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....



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!

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

Народники, я вас ещё немного разочарую.
Всё это отнюдь не тот пресловутый "вход", составляющий 90% осциллографа.
Потому что это не вход (а только вход входа :-))))) и не для осциллографа. А для спектроанализатора. Отличается тем что не работает от DC :-))))))))

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

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?




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

Кто-то здесь в форуме уже изрёк интересную фразу:
"Все радиолюбители начинают с того, что мечтают создать свой уникальный цифровой осциллограф" или что-то в этом роде.
Если при этом нет минимально-достаточного метрологического оборудования, чтобы его протестировать и поверить - задача почти нерешаема.
Я тоже когда-то подобной идеей переболел, зашёл недалеко и быстро остыл. Появилась новая работа и более интересные проекты.
Может всё-таки было бы полезней найти КОММЕРЧЕСКИЙ проект, заработать денег и купить нужный осциллограф?

Попробую сконцентрировать Ваше внимание на двух аспектах этой проблемы:
1. Опытные разработчики потому и опытные, что отсекают все лишнее и решают задачу не вообще, а в частностях. Для того чтобы говорить о деталях проекта и искать подходы к решению проблемных мест нужны исходные данные. Если Вы предлагаете эти исходные данные сформировать другим, то какое отношение к проекту будете иметь Вы? Кто-то другой сделает устройство под себя и для Вас оно не подойдет. В интернете очень много различных открытых проектов электронных устройств, и обычно соответствующие ветки форумов завалены просьбами к автору допилить устройство под каждого участника форума. У Вас должна быть интересная концепция, которая увлечет пускай не многих, но деятельных людей. Потому как сейчас Вы выступаете не в роли инженера, а в роли вдохновителя и руководителя проекта. Сделайте описание прибора с планируемым к реализации функционалом и параметрами. Сразу будет виден объем работ и потребности в специалистах. Думаете там только электронщики нужны?
2. Вторая проблема в волонтерах. Пока проходит этап фонтанирования идеями - все очень классно, все вруться в бой. Когда дело доходит написать программу, сделать плату, закупить (дорогостоящую) комплектацию сразу как-то... Все оказываются очень занятыми людьми. И это реальная проблема. На такие серьезные проекты я бы не стал искать людей через интернет - только личное знакомство. При том лучше сделать проектик поменьше, для разгона, чтобы понять сможете-ли вы доводить проект именно до конца.

250$ это 15 тыс. рублей, это только АЦП, но нет таких . Там градация простая 125/250/500/1000/ и выше. Есть куча АЦП до 125-150 МГц, намного меньше 200-250, а все что выше единичные экземпляры с соответствующей стоимостью. Ну даже если вы взяли АЦП на 500МГц, полоса осцила будет 200. Совсем не то, что вы хотите

Для стробоскопа нет, но ИМХО такой осцил мало кому интересен.


ошибаетесь, ПЛИС там где-то 30%, а вот PC софт хороший, под 50% где то

ЗЫ. физическому лицу, купить хороший 8ми битный АЦП с частотой оцифровки выше 200МГЦ проблематично, а 14 ти битный выше частоты 125МГц.


+1. Лежит у меня на столе сборка из 3-х плат, стоимостью как новая калина 2 люкс от автоваза. Дык, почти пылинки с досок сдуваешь

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

Ну можно сделать чтобы в режиме осциллографа тоже работал, но соответственно полоса будет намного более узкой...

Вот что бы было меньше таких НУ, нужно вам сделать ТЗ, про которое твердят с первой страницы вашей темы. ТЗ, обзор возможностей, расчет трудозатрат. Только затем осознать целесообразность и состав команды.

Ну вот видите, уже появляются аспекты, которые подсказывают опытные разработчики, в этом пока что и смысл данной ветки...прозондировать... Я же
не кричу что обязательно всё будет ОК и обязательно всё сделаем и это вообще плевое дело....



Согласен.

Это да конечно, но есть подозрение что для низкочастотной составляющей до 100кГц можно выровнять характеристику математикой.


По поводу дороговизны ПЛИС не пойму откуда берутся цифры 1.5К, Artix7 XC7A200T стоит в районе 250$ у них или 500$ у нас.
http://ru.aliexpress.com/item/YUKE-XC7A200...ommendVersion=1, цена 70т.р. за 5 шт.

Такая ПЛИС без проблем отрабатывает поток 3.2GBps по LVDS, внутри есть логика работающая на частотах до 1GHz и внутренняя память до 400MHz минимум (и на логике и блочная). Может конечно есть какие то неведомые мне аргументы...
Уверен за глаза ее хватит, плюс можно подключить DDR3 и USB3.0 трансивер, и вуаля, цифра за еще 500$.

Нельзя, там везде конденсаторы в сигнальной цепи :-)))))

Вы невнимательно читаете. Я привел стоимость сборки АЦП + ПЛИС. AD08300 сама по себе стоит от 1000 до 1400$ (смотря как договоритесь) + ПЛИС.

Это вы где там 1 гиг нашли, если клоковое дерево до 600? а 400 МГц, там это 2-3 слоя логики, да и то на старших спидгрейтах(+20-40% цены). Хороший толстый ДСПешный дизайн, если разведется на 300-330МГц, будет уже хорошим результатом.

ЗЫ. Для примера, АЦП AD08300 потребляет порядка 2-3 Ватт не считая остального, и тут красивая идея PC оцила требует хорошего ВИПа рядом

ЗЗЫ. LVDS аппаратные сериализаторы там действительно стоят. 3.2Gbps позволяют преобразовать в 10*320МГц, что где-то и является ее типовой частотой работы.

Не углубляясь в дебри констрейнов можно от Ваших цифр, развели дизайн на 300МГц, пускай на 250МГц. Чтобы уложиться в Ваш дизайн надо 2Gbps поток превратить в 8битный и отработать его на 250МГц, насколько я понимаю это стандартный способ ведения дел.

Теперь по поводу цены на ADC, http://ru.aliexpress.com/item/2PCS-LOT-ADS...ommendVersion=1 23000 за 2 шт.

Для 1ГГц нужно 4 таких ADC, по входу их можно синхронизировать, по выходу они LVDS 500Mbps (хотя пишут DDR возможно вооще клок на выходе 250, но явно не пишут), вышеприведенный Artix7 поддерживает LVDS минимум 680Mbps.

Пришлось полазить по даташиту, ну я пока отдыхаю, есть время на вольные темы

Короче, резюмировать можно так, XC7A200T и 4 ADC ADS5304 могут побороться за участие в данном
проекте за цену в районе 55т.р за все сразу.

ti там еще одну категорию сбоку запилили high speed > 1G.
вот lm97600, 300$ четыре канала по 1.25 с интерливингом внутри до 5ГГц, но их пожалуй просто не купить.


ну и ограничиться тогда парой тех же ADC08200 которые напрямую через FT601Q по usb3 в ПК гнать, дешево и сердито.
с интерливингом будет 400MSPS и полосой до 500МГц.

Вы сами, хоть раз делали оцифровку одного и того же сигнала на 4-х АЦП для измерительных вещей? Не догадывались почему никто такие схемы не любит? Фурье после такого сигнала, без адаптивной коррекции искажений, показывает не совсем то, что на входе.

http://ru.aliexpress.com/wholesale?catId=0...xt=oscilloscope

Сейчас много чего интересного появляется, но все новое идет преимущественно с JESD204, а это прощай дешевые ПЛИС, велкам то следующий сегмент ПЛИС, с соответствующими ценами.

ЗЫ. я привожу AD08300 как самый дубовый вариант, который можно распаять на коленке (корпус выводной).

Так я просто указал иное направление зондирования в область зарабатывания денег, так как это - главное в нашем ремесле.
У Вас же может получиться работа в минус, которая потом может ещё и остаться невостребованной никогда, если облом.
А какой-нибудь инкубатор, климат-контроллер или просто "Умный Дом" могут принести если не доход, то хотя бы пользу.

Ну ладно, мне тоже есть что сказать по схемотехнике:
1. Для тактирования такого осциллографа потребуется хороший, или хотя-бы средний тактовый генератор с небольшим джиттером.
2. Естественно, придётся частоту генератора умножать до нескольких ГГц с минимальными потерями. Есть опыт в такой схемотехнике?

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.

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.

Да понятно что стробоскопический "народный осцилл" народу нужен примерно как народный автомобиль-бетономешалка.
Это узкоспециализированная вещь для измерений в высокочастотных коммуникационных системах.
А "народный осцилл" для наблюдения.