Schemat ideowy prostego cyfrowego oscyloskopu - jak go zbudować?

Question

Ostatnio przeglądałem sobie alegro i znalazłem taki o to temat Mam prośbe jeżeli taki pomysł jest realny to prosiłbym o schemacik ideowy takiego uządzonka. 8)

janek11389 · Answer

No nie wiem czy to dobry pomysł, musisz się liczyć a tym, że oscyloskop to przyrząd pomiarowy, na którym powinieneś się opierać w 100% musiałbyś to wykalibrować, a tak prawdę mówiąc ja za swój do 30MHz dałem 150zł i masz fabryczny, a słabsze jeszcze chodzą taniej, jak się dobrze zakręcisz to za 150zł na pewno kupisz.

Nemo · Answer

Schemat na tym układzie był niedawno w Elektronice Praktycznej. Konkretne informacje są na Forum. W sumie pomysł nie jest zły, ale jest jedno ale - przy częstotliwości próbowania 40MHz na jedną sekundę pomiaru potrzebowałbyś prawie 40MB szybkiej pamięci. Układ CacheRAM to około 256kB (wariant optymistyczny) - zatem wystarczy na zapisanie pomiarów z 1/160 sekundy. Potem pozostaje przetransmitowanie danych do komputera i ich obróbka. W niektórych zastosowaniach jest to wystarczające, ale nie wszędzie. Przy niektórych zastosowaniach wymagających np. zeskanowania przebiegu o czasie trwania 10s z taką częstotliwością (40MHz) nie obędzie się bez HDD. Moim zdaniem porządny cyfrowy oscyloskop to wydatek rzędu kilkudziesięciu tysięcy PLN (Tektronix). No chyba, że ktoś lubi oglądać wycinki przebiegów, albo one mu po prostu wystarczają. Mimo wszystko polecam ten układ z EP. Hasło do wyszukiwarki na Elektrodzie - cyfrowy oscyloskop (o ile dobrze pamiętam).
Pozdrawiam.

Andre10 · Answer

Dzięki za rady!
Mimo wszystko chciałbym zrobić taki układzik ale niestety nie mam doświadczenia [jestem w 3 klasie technikum]. Prosiłbym o schemacik ideowy tego użądzonka jeżeli to nie jest duży problem :p. Mam jeszcze pytanie odnośnie pamięci. Mozna zastosować do tego projektu zwykła pamięć dostępną w sklepach elektronicznych jeżeli tak to jaki układ radzicie?

3chudy3 · Answer

Widziałem takie coś na gieldzie elektronicznej w Łódzi - ok 75zł z programem. Jak nie zapomne to dowiem sie coś wiecej na ten temat.

Fakiros · Answer

wydaje mi sie że przy częstotliwości próbkowania 40MHz, nie trzeba zapisywać aż całej sekundy w pamięci.
wystarczy zapisać fragment który nastąpi po wyzwoleniu na zboczu przebiegu, taki aby zmieścił się na ekranie przy danej nastawie podstawy czasu.
Czyli ja bym to widział tak że podstawa czasu zmieniana by była przez generator taktujący układ, a ilość zeskanowanych próbek była by stała, np
dla rozdzielczości 1024x768 wynosiła by 1024 próbki, bo więcej nie trzeba niż tylko to co widzimy na ekranie. (kwestia tylko odpowiedniego wyzwolenia początku zapisu)
naprzykład po detekcji pewnej nastawionej wartości wyzwalania na komparatorze, można wyzwalać zapis 1024 próbek do pamięci, po czym całość przesłać do komputera, i tak w kółko.

Nemo · Answer

1024 próbki - zobacz ile danych po zsamplowaniu tych 1024 próbek utracisz - (czas przesyłu do komputera - oscyloskop nie pracuje) no i zobacz jaki transfer z oscyloskopu do komputera wyciągniesz po LPT, albo USB.
Pozdrawiam.

wibi · Answer

Temat jest ciekawy dlatego zapytam czy nie można by jako pamięci do takiego oscyloskopu zastosować popularne obecnie pamieci jak np.CompactFlash gdzie szybkość zapisu wynosi obecnie ok.40Mbitów/sec wzglednie SD-szybkość ok.25Mbitów/sec,MMC i MC są nieco wolniejsze.Koszt tych pamięci rośnie wraz z pojemnością ale sądzę że za rok czy dwa ich ceny znacząco spadną a szczególnie tych o pojemnościach rzędu 16-32Mb.Już obecnie koszt takich pojemności jest niewielki

Krzychu ADC · Answer

Życzę powodzenia przy montażu tego układu bo on wcale nie jest taki prosty Koleś na allegro zapomniał nadmienić że układ TDA8703 powstał do zastosowań w profesjonalnych układach VIDEO i ma bardzo nietypowy zakres próbkowanych napięć 1.35 - 3.5 V (czy jakoś tak) więc bez wzmacniaczy/ dzielników wejściowych się nie obędzie. Mimo to warto spróbować.

etedio · Answer

w EdW był opis takich fajnych 2 oscyloskopów Vellemana - jeden 1 kanał, drugi 2 kanały i szybszy (50 megsów bodajże)

ten pierwszy (EdW 4/2002) był właśnie na TDA8703 i do 32MHz z pamięcią na 4096 liczb, poza tym był sterownik, chyba na jakimś PALu czy inszym potworku, liczniki, i to w sumie wszystko, chciałem nawet kupić, ale pomyślałem, że może sam zrobie coś w tym stylu, bo cena była pieruńska

w każdym razie ja jednak polubiłem zwykły analog i uważam, że taki oscyloskop do kompa to byłby niezastąpiony w dwóch rzeczach: rejestracja długich procesów (ładowanie akumulatorów) i analiza harmonicznych

a tak swoją drogą to pamięć już nie ta, ale w AVT widziałem chyba TDA8703 za 38 pozłacanych

Krzychu ADC · Answer

W Poznaniu TDA 8703 za 10zł nie więcej

Nemo · Answer

W najnowszej Elektronice Praktycznej 8/2004 jest ciekawy projekt oscyloskopu cyfrowego. Jeszcze go nie czytałem, ale przetwornik A/D to wymieniany w temacie TDA (o ile mnie pamięć nie myli).
Pozdrawiam.

silvvester · Answer

przeglądając strone EP projekt całkiem całkiem
czy wiecie coś na temat oprogramowania ?
bo za sam kit ponad dwie stówy krzyczą jak przyjdzie jeszcze oprogramowanie kupić to wątpliwa opłacalność .

Nemo · Answer

W sumie jak kupujesz kit, to zawsze jest w nim komplet - a zatem i program obsługujący i zaprogramowany mikrokontroler.

A tak z drugiej strony...
Projekt jest owszem, ciekawy, ale parametry nie powalają na kolana. Pasmo 5MHz, do tego pamięć na 1000 próbek (sampli). To niewiele, zważywszy na pasmo urządzenia (bufor na 1/5000 sekundy przy maksymalnej częstotliwości). Mam nadzieję, że autor pracuje nad usprawnieniem tego problemu. Wstawienie jednego scalaka szybkiego SRAM to koszt około 26PLN przy pojemności rzędu 512kB (pojedyncza sztuka!). Np układ SR628512LP05 z katalogu TME. Dodać do mikrokontrolera obsługę zewnętrznej pamięci danych, dodać stronicowanie i mamy 512 razy więcej próbek. Uważam, że przy takim paśmie 0,5MB jest do przyjęcia. Tyle, że przesłanie 0,5MB poprzez RS'a, nawet przy 115kbit, to masakra (około 50 sekund). Zatem przydałoby się dodać transmisję przez USB, albo i inaczej. No, ale wszystko teraz w rękach projektanta. Oby to przeczytał i wziął sobie do serca.
Pozdrawiam.

Xitami · Answer

Kto mi powie, co wynika z oglądania jednej sekundy przebiegu o częstotliwości wielu MHz? a chcemy to jeszcze szybko przesyłać do komputera. Po co?

Nemo · Answer

Sekunda przebiegu to nic. Ostatnio badaliśmy coś, gdzie potrzeba było skanowania przez 50 sekund (przy 0,5MHz). Zatem w tej kwestii im więcej pamięci, tym lepiej.
A tak przy okazji - zobacz sobie sprzęt Tektronixa, szczególnie te oscyloskopy z HDD. Po co to ludziom, nie?
Pozdrawiam.

Arrek · Answer

Do nemo: mowimy o OSCYLOSKOPIE a nie REJESTRATORZE PRZEBIEGU ANALOGOWEGO. Oscyloskop z zasady umozliwia obserwacje przebiegow OKRESOWYCH. Wiec czas przesylu do PC nic nie szkodzi, po nim najblizsze zbocze wyzwalajace i tak na nowo wyzwoli sprzet i mamy stabilny obraz. Troche sie wymadrzasz tymi uwagami o Tektronixie i jakich to pomiarow dokonujesz. Tu chodzi o budowe prostego oscyloskopu cyfrowego do PC za male pieniadze.

Pozdrawiam
Arek

Arrek · Answer

program jest na stronie autora

Arrek · Answer

popraw mnie jesli sie myle: uklad o ktorym piszesz ma minimalny gwarantowany czas cyklu zapisu/odczytu rowny 55ns. Przy probkowaniu z szybkoscia 10MHz (z zasady 50%) mamy czas utrzymywania sie stanu aktywnego (niskiego) na \WE przez 50ns. Troche za wolna ta pamiec...

Xitami · Answer

czy można dgzieś zobaczyć ten projekt z EP? nie mam numeru

Nemo · Answer

Arrek: Dla mnie każdy oscyloskop cyfrowy jest rejestratorem. Próbki są przekazywane do pamięci pośredniej (FIFO, RAM) a z niej dopiero podawane na wyświetlacz/komputer. Zatem istnieje pewien układ (mniejszy, lub większy) rejestrujący próbki. Myśl powyższa dotyczyła powiększenia tego układu, co znakomicie poprawiłoby funkcjonalność. Doceniliby to wszyscy, którzy z takim urządzeniem wchodziliby na pola mniej amatorskie, niż dotychczas. Być może oszczędziliby na wymianie sprzętu. Problem z pamięcią - pisałem o próbkowaniu 5MHz, a nie 10MHz. Do 10 MHz też użyłbym takiego układu, a konkretnie dwóch. Dodałbym układ przełączający banki - jeden w jednym cyklu, drugi w drugim. RAM na 55ns zwykle wytrzymuje 50ns. Zatem dałoby radę. Poza tym była to tylko sugestia - na rynku są scalaki o czasie dostępu 15ns a nawet 12ns o podobnej pojemności. Pomijam problem z dostępnością. I proszę bez sugestii, że się wymądrzam. Nie jest to moim zamiarem. Pragnę jedynie zwrócić uwagę na pewne istotne kwestie. Pozdrawiam.

Fakiros · Answer

Problem rozwiążę tak Profesjonalistom którzy mają duże wymogi co do sprzętu proponuję zakup oczywiście jakiegoś oscyloskopu profesjonalnego, i nie czytanie tych postów dalej.
Natomiast amatorom którzy chcą stosunkowo niskim kosztem zbudować sobie prosty oscyloskop cyfrowy, proponuję i zachęcam do dalszego rozwijania tematu.
Może jak temat będzie się rozwijał będzie dążyć się do poważniejszych rozwiązań , na początek proponuję zbudowanie to w wersji jak najprostszej (z wyzwalaniem zboczem, i małą pamięcią) i po prostu uruchomić, bo rękoma można łatwo machać w powietrzu i mówić co to nie można, ale niczego pozatym nie zrobić.
Jak będzie działać w podstawowej wersji można dokładać mu pamięci, układy wyzwalania bardziej zaawansowanego i rozwijać projekt w kierunku ciągłej rejestracji długich przebiegów z dużą szybkością i zwiększenia szybkości, i czego tylko dusza zapragnie.
Z tego co wiem projekty buduje się systematycznie, bo jak wszyscy tylko będą sie przekrzykiwali co to nie można i każdy będzie pokazywał że jest mądrzejszy od drógiego i pozatym nic nie robił - to do bani takie forum.
Albo będziemy współpracować, albo się wymądrzać i tylko krytykować - co jest mało twórcze, ale niestety dominujące w naszym społeczeństwie.
Niestety tyczy się to większości postów na tym forum, i warto te uwagi sobie wziąść do serca.

Nemo · Answer

Fakiros: Pomysł dobry.
Popatrzyłbym na to jeszcze bardziej uniwersalnie. Podzielić urządzenie na poszczególne bloki (na przykład):
- przetwornik A/D
- układ wyzwalania
- dzielnik
- pamięć
- sterownik
- moduł wyjściowy (do komputera itp.)
- moduł wyświetlacza (opcjonalny)

Jaka z tego korzyść? Ja np. potrzebuję mniejszej częstotliwości próbkowania, ale za to większej pamięci - wstawiam większy moduł. Ktoś potrzebuje innego modułu (np. FireWire), wkłada sobie taki. Część wspólna wszystkich modułów to złącza - taka płytka baza. Na niej może być coś, np. sterownik. Najlepiej też wymienny. Takie rozwiązanie zastosował jeden z konstruktorów "cyfraka" z Elektroniki Praktycznej. Taki sobie projekt OpenSource, w dużym stopniu konfigurowalny. W wersji podstawowej parametry zwyczajne (np. jak w tym z EP). Wersja wypasiona (np.): szybszy przetwornik, dużo RAM'u, może jakiś sterownik na ARM'ie. Dla każdego coś dobrego. Baza jest dobra.
Co o tym myślicie?
Pozdrawiam.

Arrek · Answer

To dobry pomysl i ogromnie pracochlonny. Latwo (stosunkowo oczywiscie) jest zaprojektowac cos "jednoloitego", znacznie trudniej przeanalizowac przerozne warianty i zrobic system modulowy. Potrzebujemy idealisty, bo perspektywa ewentualnego zysku jest mala (co najwyzej publikacja w EP).

Co to byl "cyfrak"?

Pozdrawiam
Arek

Arrek · Answer

Nemo - jeszcze jedno. Pisales o pasmie 5MHz a to determinuje czestotliwosc probkowania 10MHz (ze szkolnego Schanonna; kryt. Nyquista (Nesquika jak u nas wszyscy mowia )

Nemo · Answer

Myślałem o częstotliwości próbkowania, a napisałem pasmo. Zdarza się. Mnie zawsze chodzi o aspekty konstrukcyjne, a nie o użytkowe. Stąd pewnie to przeoczenie.
:arrow:

Cyfrak - to słowo uniwersalne, oznacza u mnie np. aparat cyfrowy, oscyloskop cyfrowy i tym podobne.

Pozdrawiam.

PS. A na publikację w EP bardzo bym nie liczył. Jedyny pożytek z niej to fakt, że od razu dowie się o danym urządzeniu więcej osób. Stawki za artykuł (jak piszesz) nie zrekompensują wkładu pracy. Ale od czego są pasjonaci.

androot · Answer

Schematy na tym scalaku. Brak tylko porgramu do obslugi... Jest lepszy niz ten z EP.

bs123 · Answer

Cały opis wraz z programem obsługi jest tu:

androot · Answer

Wielkie dzięki! Kiedyś zapisałem sobie same schematy i nie mogłem znaleźć programu.

gemine · Answer

- częstotliwość skanowania zależy wybitnie od użytych pamięci bufora i szybkości zapisu (np dla DRAM 414... 100ns więc max 10Ms/s w czasie Trefresh, dla RAM (standard) troche szybciej, ale i tu max jest ~50Ms/s - wygląda ok dla większości zastosowań,
- czas rejestracji przebiegu przy Fs przetwornika - ~xxMs/s szybko zbliża się do kilku ms, fajnym rozwiązaniem jest procek RISC/dsp i kompresja "w locie" czyli zamiana kilku(dziesięciu) pobranych próbek na wartość max i min i zapis w ten sposób - traci się rozdzielczość czasową ale utrzymuje zdolność wychwycenia impulsów mikrosek/nanosek w badanym okresie kilku sekund (np zakłocenia na linii ) i rejestrację sek..godzin sygnału, lub łatwiejszy (krótszy) przesył do PC.
- jedną z ciekawszych technik - TE... - jest wąskie pasmo (okno) na wejściu i samling aliasingowy, w ten sposób (z góry wiedząc o częstotliwości badanego sygnału) można zbadać sygnał ~GHz przetwonikiem ADC ~MHz

pozdrawiam

Schemat ideowy prostego cyfrowego oscyloskopu - jak go zbudować?

Jak zbudować prosty cyfrowy oscyloskop i skąd wziąć schemat ideowy takiego układu?

Post #1

Post #2

Post #3

Post #4

Post #5

Post #6

Post #7

Post #8

Post #9

Post #10

Post #11

Post #12

Post #13

Post #14

Post #15

Post #16

Post #17

Post #18

Post #19

Post #20

Post #21

Post #22

Post #23

Post #24

Post #25

Post #26

Post #27

Post #28

Post #29

Post #30

Podsumowanie tematu