Портативные осцилографы - своими руками.

Что мерить, чем мерить, как мерить. И, естественно - зачем мерить...

При поддержке компании ПРИСТ


Ответить
picavr
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 20
Зарегистрирован: Сб мар 13, 2010 13:12:30

Портативные осцилографы - своими руками.

Сообщение picavr »

Думаете сложно? А вот и нет.
На китайском форуме, был найден проект цифрового осцилографа с довольно неплохими параметрами, для прибора собраного своими руками и для домашнего пользования и профессионального на выезде.
Его разработал преподаватель китайского вуза, для изучения студентами основ программирования ПЛИС.
В общем доступе выложена есть схема, фото собраных плат и прошивка.
Заявленые автором параметры
Экран:
Размер экрана...........2,8 или 3,5 дюйма(7.1 или 9 см);
Разрешение экрана.....................320x2 40 пикселей. 262K цвет;
Аналоговая часть:
Число каналов...........1 (2 канальный пока в разработке)
Полоса пропускания вертикальных каналов...30 МГц;*
Чувствительность.......5 mV ~ 5v/div (1-2-5);*
Цифровая часть:
Разрядность..............8Бит;
Максимальная частота дискретизации............125 MSPS (с программным усреднением 250MSPS);
Размер буфера..........16кБайт;*
Развёртка:
Время развёртки........100nS ~ 5S/div (1-2-5);*
Синхронизация..........непрерывная, ждущая, одиночная;*
Регулировка порога срабатывания..................для каждого канала отдельно маркером;*
Измерения:
Спектроанализатор......................FFT, встроеный;*
Измерение частоты ....
Измерение напряжения верхнего уровня.........есть
Измерение напряжения нижнего уровня..........есть
Измерение напряжения от пика до пика..........есть
Измерение напряжения VRMS.......есть
Размер 1 канального прибора.......70 x 100 x 25 мм;(платы без корпуса)
Напряжение питания....................6 ~ 10В;*
Ток потребления........до 0,4А;*
Наши наработки
Время работы от аккумулятора LiPo 7,2В 2,2А/Ч...7 часов;
Корпус Z44.................150x80x33мм;

После изучения схемы и фото плат. Нами, по фото плат и схеме были разведены и изготовлены платы 1 канального варианта. Собраны и запущены. При изучении исходников было видно что ПЛИС конфигурировна неоптимально. Была произведене работа по пеработке структуры плис из асинхронной в синхронную, часть занимающаяся передачей данных из АЦП в ОЗУ.
Был подобран корпус и платы скоректированы под него.
Выявленые недостатки были устранены и сейчас изготовлена первая серийная партия плат и проходит тестирование.

Так как платы изготавливались по 5 му класу(зазоры/дорожки до 0,15, отверстия до 0,3) выкладывать здесь для повторения в домашних условиях нет смысла. В барахолке будет тема по приобретению плат, компонентов.

Планируем дальнейшее развитие прибора. Встроеный логический анализатор, генераторы, частотомер.

На фото: Исходный вариант, выложеные автором фото. Полученые платы из первой партии. Схема.
Вложения
DSO1x125.pdf
Схема
(189.96 КБ) 9436 скачиваний
DSO1x125 вид на платы.jpg
Фото наших плат
(209.43 КБ) 9379 скачиваний
OURDSO_Winter_2010_sml.jpg
Фото оригинала
(221.66 КБ) 9478 скачиваний
picavr(МЯВ)mail.ru -USB Analyzer, DSO1x125 - picavr.org.ua & picavr.kr1.ru
Реклама
Аватара пользователя
C0d30n3
Родился
Сообщения: 4
Зарегистрирован: Сб сен 03, 2011 11:36:11
Откуда: Москва

Re: Портативные осцилографы - своими руками.

Сообщение C0d30n3 »

Повезло же китайским студентам, эх..
Так или иначе, можно ссылку на родной форум с темой? А то как-то мало инфы совсем. Да и местные средства защиты вопят на http://picavr.kr1.ru/ :?
Реклама
Аватара пользователя
adrenocrome
Потрогал лапой паяльник
Сообщения: 365
Зарегистрирован: Вт окт 21, 2008 15:03:06
Откуда: moscow
Контактная информация:

Re: Портативные осцилографы - своими руками.

Сообщение adrenocrome »

Ну так собрать то не сложно. Сложнее код для ПЛИС написать.
День прошёл, а ты всё жив
Аватара пользователя
MIF
Друг Кота
Сообщения: 21071
Зарегистрирован: Ср апр 11, 2007 16:50:39
Откуда: Riga

Re: Портативные осцилографы - своими руками.

Сообщение MIF »

Начало хорошее. Внесу свою лепту.
Всё зависит от цены: На платы, на комплектующие, на возможность апдейтить коды с усовершенствованиями. Если заводские платы будут стоить слишком дорого, то проще разработать свою Кошачью плату. Да, она возможно будет шире или пакет будет не из двух, а из трёх плат, но Коты смогут их изготовить самостоятельно.
Например, сразу напрашивается третья плата в пакет, на которой будет установлен аккумулятор(если он вообще нужен), зарядка и стабилизаторы. Плату входных усилителей можно вынести в щуп. Что останется? Останется плата, на которой будут размещены многоножки, через переходные платы-адаптеры, в обычную радиолюбительскую плату.
Таким образом можно уйти от зависимости заводского изготовления, пересылки и оплаты всего этого в случае неадекватных цен.
Но, если заводские платы будут стоить дёшево и доступен по всей стране(что маловероятно), то вопрос радиолюбительской разработки ПП отпадает и выплывает другой - замена деталей на общедоступные. Или детали предполагается высылать вместе с ПП?

КАР. Ну и вопрос на засыпку, сколько это удовольствие в собранном виде стоит у китайцев?
Кстати об азиатских птичках, иероглифическое обсуждение OURDSO Winter 2010

Теперь заглянем на пресловутый e-Bay:
ARM DSO203 Nano V2, 4 Channels, 72MS/s sampling rate, Probe*2 - US $177.95 Shipping: FREE
FOB China Price: US $152.63 - 165.26 - Источник с картинками, а тут интересней
Изображение

ATTEN ADS1102CAL 100M Hz 1G Digital Oscilloscope 7" LCD - US $425.00 Shipping: FREE (есть предложения и за US$359.99, но доставку изучать надо) FOB China Price: US $300.28-317.99
Изображение

Значит, предлагаемая в теме модель должна быть адекватна по цене, относительно доступных в продаже.
Искусство общения было до нас.
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
vova2010
Грызет канифоль
Сообщения: 299
Зарегистрирован: Чт ноя 25, 2010 12:15:42
Откуда: Украина, Киев

Re: Портативные осцилографы - своими руками.

Сообщение vova2010 »

Раз пошел разговор об осцилографах на микро контроллерах, то может стоит посмотреть эту схему http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php? ... &start=100 (тема осциллограф своими руками конец страницы 6). Возможно прийдется руссифицировать прошивку. Ссылки только что проверил - рабочие.
Реклама
picavr
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 20
Зарегистрирован: Сб мар 13, 2010 13:12:30

Re: Портативные осцилографы - своими руками.

Сообщение picavr »

MIF писал(а): и доступен по всей стране(что маловероятно)
Опыт рассылки прибора AD USB Analyzer (а это более 200 приборов) по всему СНГ показывает что вполне возможно пересылать в любой город России и бывшего Союза. Даже отправляли в Англию, Германию и Данию... Все адрессаты получили.
MIF писал(а): если заводские платы будут стоить дёшево(что маловероятно)
Это смотря с чем сравнивать. Сравните стоимость собраного вами со стоимостью с адекватными по параметрам, например с портативными моделями ХАНТЕКА 100-150MSPS дискретизации... (а ещё попросите у них схему или платы для собственоручной сьборки) а не срвнивайте с DSO NANO с 1MSPS или DSO QUAD с 36MSPS...
MIF писал(а):Кстати об азиатских птичках, иероглифическое обсуждение [url=http://www.ourdev.cn/bbs/bbs_list.jsp?bbs_id=3051]OURDSO Winter 2010
Предлагаемые платы и есть обсуждаемый у китайцев прибор OURDSO Winter 2010, читайте внимательно ))) По схемам и фото выложеными автором в общий доступ, мы изготовили свои платы... изготовили опробовали, устранили некоторые огрехи в разводке оригинала, переписали структуру ПЛИС и дополнили плату необходимыми узлами для работы с батареями, в оригинале это отсуствует, подобрали корпус.
MIF писал(а):отпадает и выплывает другой - замена деталей на общедоступные, Или детали предполагается высылать вместе с ПП?
Что значит общедоступные? Мы обеспечиваем вместе с платами и комплекты компонентов. Так что они общедоступны...
Читайте тему в разделе ИЗ ЛАП В ЛАПЫ. http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=18&t=55519
там есть и цены...
MIF писал(а):заглянем на пресловутый e-Bay
Пресловутый DSO QUAD уступает OURDSO 2010 по параметрам, при примерно той же стоимости (с учётом всех накладных расходов)
Смотрим схему DSO QUAD - стоит АЦП на 40 МГЦ. И как вы думаете, будет работать нормально на 70 мгц?

Заявленые 72 мегасемплов "нечестные" - это с усреднением между соседними выборками. А интерлив здесь невозможен по причине двух каналов в приборе и двух каналов АЦП).

Смотрим OURDSO 2010. Заявлены "честные" 125 мегасемплов(на самом быстром пределе развёртки), а с усреднением получается 250 мегасемлов (это собственно и реализовано програмно) ).
Китаец явно поскромничал обьявить 250MSPS ))))

Теперь, допустим входная частота 25 МГЦ.
DSO QUAD = 72/25=2.8 точки на период (откровенно мало).
Китаец = 250/25=10 точек на период (очень хорошо).
А при соотношении 2,8 точек на период получаем частоту 250/2,8=89мгц.

У DSO QUAD не заложено железо для роста.
У китайца расти и расти. Можно поставить АЦП на 125 мегасемплов с интерливом, получить честных 250 мегасемплов, а с усреднением получить 500 мегасемплов.
Не говоря о програмной памяти в 2 мегабайта и ОЗУ в 4 мегабайта. Которые тоже не предел.

А в качестве внешних модулей возможно добавление разнообразных измерителей, генераторов, анализаторов и так далее. Обьём програмной памяти позволяет. А большой дисплей и 16 кнопок или даже тачскрин - любому прибору будут прекрасными органами индикации и управления.
MIF писал(а):то проще разработать свою Кошачью плату

А ведь никто вам не мешает этим позаниматься... Китаец выложил схему, прошивку даже исходники... БЕРИТЕ...ПОПРОБУЙТЕ...СДЕЛАЙТЕ.. )))))
Кто будет разрабатывать платы? .. а кто будет тестировать? а кто опять после тестирования будет переразводить платы с учётом выявленых ошибок изготавливать и тестировать снова?

МЫ потратили на это проект около года ну и денег некоторое количество на производство пробных плат, компоненты... и предлагаем уже готовые к самостоятельной сборке платы, и компонеты... помогаем с настройкой...
А цены на комплектующие..... Список компонентов выложен. Вполне можете сами посчитать себестоимость по ценам доступные ВАМ. и сравнить... в разделе ИЗ ЛАП В ЛАПЫ. http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=18&t=55519
там есть и цены...

Мы только информируем, что есть такая возможность )) но решать то вам ...
picavr(МЯВ)mail.ru -USB Analyzer, DSO1x125 - picavr.org.ua & picavr.kr1.ru
Реклама
picavr
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 20
Зарегистрирован: Сб мар 13, 2010 13:12:30

Re: Портативные осцилографы - своими руками.

Сообщение picavr »

Собран первый экземпляр из первой партии плат DSO1x125.

Запаял все 0805 RC. Запаял электролитические и танталовые конденсаторы, дроссели, кнопки, диоды и транзисторы, реле, оптопару. Проверил на сопли при пайке. Запаял LM2596 - проверил напряжение 3,3В - в норме, потом запаял 1117-5 - проверил напряжение 5В - в норме. Запял TPS60402 - проверил напряжение -5В - в норме. Запаял 1117-2,5 1117-1,2 - проверил напряжения 2,5В и 1,2В - всё в норме. Запаял AD8065 и AD603 - проверил прохождение сигнала со входа до АЦП - всё работает. ...подавал +5 на затвор транзистора - реле щёлкает.
Потребление от 12В получилось 95мА без ПЛИС и ЖКИ.

ВСЁ РАБОТАЕТ - ДАЖЕ СКУЧНО КАК ТО ))) Вот и методика запуска плат появилась ))))

Надеюсь с ПЛИС и ЖКИ сюрпризов не будет ))) Запаяю и отлажу весь прибор - отпишусь.

Вопросы по приобретению плат заводкого изготоваления и компонентов - в разделе ИЗ ЛАП В ЛАПЫ.
http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php? ... 10#p980310
Вложения
DSO1x125 asm1sml.jpg
(220.69 КБ) 1124 скачивания
picavr(МЯВ)mail.ru -USB Analyzer, DSO1x125 - picavr.org.ua & picavr.kr1.ru
Аватара пользователя
adrenocrome
Потрогал лапой паяльник
Сообщения: 365
Зарегистрирован: Вт окт 21, 2008 15:03:06
Откуда: moscow
Контактная информация:

Re: Портативные осцилографы - своими руками.

Сообщение adrenocrome »

А почему катушки так странно запаяны? Посадочные места под другой типоразмер на плате?
День прошёл, а ты всё жив
MisterDi
Встал на лапы
Сообщения: 85
Зарегистрирован: Сб мар 13, 2010 13:52:10

Re: Портативные осцилографы - своими руками.

Сообщение MisterDi »

Не много не тот типоразмер конденсаторов. Уложить катушку можно, но паять её будет гораздо сложнее. Кроме того если есть запас по высоте то почему-бы его не использовать? Нам ведь низколетящие самолеты не мешают :)
misterdi<@>i.ua
MisterDi
Встал на лапы
Сообщения: 85
Зарегистрирован: Сб мар 13, 2010 13:52:10

Re: Портативные осцилографы - своими руками.

Сообщение MisterDi »

Все зависит от цены: На платы, на комплектующие, на возможность апдейтить коды с усовершенствованиями. Если заводские платы будут стоить слишком дорого, то проще разработать свою Кошачью плату. Да, она возможно будет шире или пакет будет не из двух, а из трёх плат, но Коты смогут их изготовить самостоятельно.
Исходные коды для прошивки свободно доступны. Наш вариант после окончательной доводки также планируем выложить в свободный доступ. Но сразу хочу предупредить: работа эта весьма не проста. Но по освоении технологии дает незабываемые ощущения.
Например, сразу напрашивается третья плата в пакет, на которой будет установлен аккумулятор(если он вообще нужен), зарядка и стабилизаторы.

ИМС зарядки и защиты аккумуляторной батареи уже установлены на нашей плате, так что этот вопрос решен.
Плату входных усилителей можно вынести в щуп.
И иметь большие проблемы с габаритами, экранировкой, питанием и согласованием линий передачи сигналов этого монстра. А оно нам надо? если проще использовать стандартный щуп и минимальную длину проводников внутри корпуса.
Что останется? Останется плата, на которой будут размещены многоножки, через переходные платы-адаптеры, в обычную радиолюбительскую плату.
Вы когда-нибудь работали с цифровыми шинами на частотах выше 30МГц? При длине соединительного проводника порядка 60-80мм уже возникают проблемы на 60МГц, проверено на собственной шкурке, а на 100-120МГц нужных для работы SDRAM-чипа проводники переходника просто убъют сигнал от ПЛИС. Так что альтернативы промышленному изготовлению плат для такой конструкции нет :(
misterdi<@>i.ua
clawham
Поставщик валерьянки для Кота
Сообщения: 1957
Зарегистрирован: Пт окт 31, 2008 09:38:55
Откуда: Одесса
Контактная информация:

Re: Портативные осцилографы - своими руками.

Сообщение clawham »

Здравствуйте! Как там продвижения по комплектам?
Мне больше интересно не полное устройство а только аналоговая часть...имею дсо203 и скажу - честные 74 мегавыборки ЕСТЬ! нету другого - нету аналоговой части....у его версии в лучшем случае нарастание сигнала 0.1 микросекунда....тоесть посмотреть чтото больше 3 мегагерц нереально...только наличие/отсутствие...кроме того есть полным полно прошивок и приложений...

Или может есть у кого варианты что надоть поменять в дсошке чтоб до 8-ми мегагерц поднять полосу - мне больше не нужно...для цифровых у меня есть Usbee AX... а это так сказать приятное дополнение - аналоговые каналы и всегда с собой...в автодиагностике незаменимая весч...просто убивает всю прелесть эта аналоговая часть...
Вот пример 2 мегагерца сгенерированных USBee AX через 50 омм сопротивления в сравнении с теми же 2 мегагерцами из внутреннего генератора

из осцилограммы видно время нарастания 0.1 uS ... вот если б найти способ хотяб до 0.05 довести... подумываю о замене операционников и комутаторов 4052....просто под рукой нету никакого проф оборудования на 100-500 мегагерц...чтоб по схеме потыкать и найти где сигнал в синусоиду из меандра превращается

Хотелось бы увидеть на Вашем приборе прямоугольники 4-8 мегагерц? как Ваша аналоговая часть их режет? сколько время нарастания и спада? Вход желательно с того же USBee AX в режиме генератора - так можно считать что исходный генератор нормальный :)
Вложения
IMAG007.gif
Белая USBEE
Желтая - встроенный ген
(7.28 КБ) 897 скачиваний
Что нас не убило сделало нас осторожней
Не доверяйте русским лужам - это может быть вход в метро.
picavr
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 20
Зарегистрирован: Сб мар 13, 2010 13:12:30

Re: Портативные осцилографы - своими руками.

Сообщение picavr »

2014.11 - разработан и произведен новый комплект плат DSO1x125 Платы на фото.
Основная плата укорочена, благодаря чему в корпусе Z44 помещается 2 Li батареи типа 18650.

Дополнительно реализовано:
- схема заряда-контроля (отключения) батареи.
- удобное управление 2-мя энкодерами.
- увеличение буфера измерений с 16 КБайт до 1 МБайт.
- 8 канальный логический анализатор.

В прошивку логической части ПЛИС добавлено:
- 8 канальный логический анализатор.
- синусоидальный DDS (прямого цифрового синтеза) генератор, выход ШИМ.
- генератор импульсов с дискретностью установки 10 наносекунд, выход логический. Диапазон установки длительности / периода 10 наносекунд - 80 секунд.

в дальнейшем:
- контроллер тач-скрина для управления и выбора режимов работы.
- синусоидальный DDS (прямого цифрового синтеза) генератор, 1Гц - 50КГц (выход ШИМ 1МГц.)
- генератор импульсов, дискретность установки 10 наносекунд, выход логический.
-----------------------------------------------------------
Вложения
DSO1x125 v2 pcb_.jpg
(72.95 КБ) 570 скачиваний
picavr(МЯВ)mail.ru -USB Analyzer, DSO1x125 - picavr.org.ua & picavr.kr1.ru
picavr
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 20
Зарегистрирован: Сб мар 13, 2010 13:12:30

Re: Портативные осцилографы - своими руками.

Сообщение picavr »

На фото режим логического анализатора.
На фото сравнение в работе DSO1x125 и Hantek DSO8060 .
Вложения
DSO1x125_LA.JPG
(220.57 КБ) 891 скачивание
DSO_vs_Hantek_2.jpg
(185.87 КБ) 517 скачиваний
DSO_vs_Hantek_1.jpg
(185.87 КБ) 714 скачиваний
picavr(МЯВ)mail.ru -USB Analyzer, DSO1x125 - picavr.org.ua & picavr.kr1.ru
Ответить

Вернуться в «Измерения»