Smitka development

Stavím digitální osciloskop I

Letos ze mě snad bude bakalář, k tomu mimojiné potřebuji vytvořit nějakou zajímavou práci. Já jsem si zvolil stavbu laciného domácího amatérského jednokanálového osciloskopu do frekvence kolem 1MHz. Nepožaduji zase nic špičkového, prostě semtam odměřit signál do 100kHz a ani to nepotřebuji v reálném čase. A pravý osciloskop je dost drahý... Proto chci navrhnout poměrně jednoduchou vstupní část a data zpracuji až v PC.
Když už jsem musel vyhradit čas na bakalářskou práci zvolil jsem si něco, co i pro mě bude užitečné.
Tak a začíná moje minireportáž zatím prokládaná velmi nekvalitními obrázky z webkamery ;-).
S abstraktním nadhledem je třeba vyřešit 4 části.
  • Analogový vstup
  • Digitální předzparcování signálu
  • Komunikace s PC
  • Zpracování dat
První části lze vyjádřit blokovým schématem, na kterém vzhledem k jeho kvalitě zřejmě stejně nic neuvidíte.
blokové schéma

Analog

Zde potřebuji hlavně převést vstupní signál na takový, kterému porozumí AD převodník v digitální části. Pravděpodobně zvolím 2 děličky - pasivní pro signály >1V a aktivní s OZ pro signály <1V. Vše musím napočítat tak, aby vylézal signál z amplitudou 1V. Rozsahy bych rád přepínal elektronicky, líbí se mi obvod 4066. A-P děličku chci volit pomocí relé.

Aktivní dělička

Aktivní děličkou chci zesílit signály pod 1V na 1V, který požaduje můj ADC. V současném návrhu chci signál zeslabit na 100mv a následně 10× zesílit, OZ pak bude mít konstantní zesílení, což je jednodušší. Druhá varianta je měnit zesílení OZ. Pro pokusy jsem si vybral OZ LT1806 tento operační zesilovač se mi jevil jako ideální pro mé účely. Bohužel jsem při jeho měření zjistil, že jeho zesílení od 100kHz velmi kolísá, velmi mne to zklamalo... No, ještě ho zkusím precizněji sestavit a uvidím. Jako náhradu mám připraven LTC6244, je o něco slabší, ale stále by měl stačit... Vyzkouším a uvidím. Dále musím vyřešit jeho napájení. Potřebuji bipolární a jelikož to chci napájet z USB budu muset použít konvertor DC-DC (asi 7660). Na testování jsem si připravil pokusnou destičku, kde mám oba zesilovače. operáky

Digi

O převod na digitální signál se bude starat LTC1406. Jedná se o diferenciální 8bitový převodník do 20MHz, schopný pracovat v bipolárním režimu, takže nemusím řešit posun úrovní. Z něj budou proudit data do bufferu ve formě FIFO. Z paměti si data bude brát USB převodník FT245. Pro pokusy mám verzi AM, která potřebuje mnoho externích součástek (cca 20), nová verze R potřebuje jen 4 kondenzátory. AMko se mi zatím nepodařilo zprovoznit... S USB čipem bude také komunikovat mikrokontrolér, zatím jsem se ještě nerozhodl, zda zvolím PIC, se kterými mám zkušenosti, nebo ATMEL, který je pro mě neznámou, ale mohl by být lepší. Jde mi i o programové řízení časové základny, zda použít nějakou periferii MCU, nebo fázový závěs.

Někdy v týdnu si skočím odměřit operáky a pak se pustím do dalších prací. Určitě o tom přijde nějaký další článek.

A na konec několik nekomentovaných fotek z vývoje:
linkuj.czjagg.czpošli na vybrali.sme.skdeliciousTopČlánky.cz
Nahoru HOME PC•Elektro Programování Blog Autor Lynt Speciální backlink: Šulislav
© 2006 Smitka development