Предлагаю к обсуждению конструкцию осциллограф+анализатор OsA2. Это продолжение разработки http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=62&t=61626 на более современной базе.
Разработка велась с учетом минимальной стоимости деталей и максимального результата по параметрам. Многое обсуждалось в теме http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=10&t=10324 . Были опробованы несколько вариантов конструкции и в результате остался одноплатный вариант.
Осциллограф имеет 2 аналоговых канала с максимальной частотой оцифровки 32 МГц. Цифровой анализатор имеет 8 цифровых каналов с максимальной частотой 32 МГц или в другом варианте 64 МГц. Применен дисплей 3.95 дюйма с разрешением 400х240 точек. Управление сенсорное.
В основе стоит микроконтроллер STM32F030R8T6 (или STM32F071RBT6 во втором варианте). Захват сигнала происходит в буфер на внешнем ОЗУ CY7C1041DV33-10ZSXI.
Для оцифровки применены дешевые АЦП AD9280ARSZRL . Входные усилители AD8031ARTZ обеспечивают полосу пропускания по уровню -12% около 12 МГц.
Частота захвата ограничена разрешением дисплея и примененными АЦП. Рабочее поле дисплея 320х201 пиксель. Для дисплея с большим разрешением рабочее поле можно увеличить например до 480х250 и поднять частоту работы АЦП до 48 МГц.
Основные параметры:
2 аналоговых канала с усилением от 10мВ/деление до 20 В/деление в сетке 1-2-5
С отображением по времени от 0.1 мкС/деление до 1 С/деление в сетке 1-2-5
Переключение усиления автоматически или в ручном режиме.
8 цифровых каналов с TTL и CMOS уровнями
Синхронизация по фронту/спаду автоматически или в ручном режиме. Источником синхронизации может быть один из аналоговых входов, цифровой вход или вход внешней синхронизации.
Есть возможность двигать графики по обеим осям. Из-за режима предзаписи можно рассмотреть состояние до момента синхронизации. Длина предзаписи устанавливается в меню в пределах 0-250 точек.
В нормальном режиме отображается действующее,максимальное и минимальное напряжение в каждом канале.
В режиме маркеров можно измерять мгновенные значения напряжения и времени (частоты).
Питание от литиевого аккумулятора 1000мАч, время работы на одной зарядке около 4х часов. Размеры 134х74х18 мм ,вес 145 грамм.
Фото внутри до сборки
Небольшое видео работы
https://www.youtube.com/watch?v=CozNfMY ... e=youtu.be
https://www.youtube.com/watch?v=qYufV7K ... e=youtu.be
Особенность конструкции состоит в том, что вместо традиционной микросхемы ПЛИС для управления ОЗУ применены синхронные счетчики. При этом обычная SRAM превратилась в память с последовательным доступом и работает не загружая ядро МК. Частота захвата зависит от скорости записи в ОЗУ. Это примерно 100 МГц. МК может выдавать тактовый сигнал,в зависимости от модели, до 32(64) МГц. То есть захват происходит за каждый такт процессора.
Схема:
В настоящий момент дописывается программа, но есть некоторые вопросы которые хотелось бы обсудить.
Добавлено after 9 hours 55 minutes 15 seconds:
Логически программа разделена на две части. Первая-быстрая. Захват в буфер и отображение происходит последовательно. Вторая-медленная, от 10мс/деление и больше. Захват и отображение происходит одновременно,попиксельно. Иногда на границе этого разделения происходит так называемая "гармошка". Фронты сигнала стоят ровно, а спады колеблятся. Подозреваю что это связяно со скоростью обновления экрана 10-20 кадров в секунду. Собственно вопрос к приборостроителям - были ли у Вас подобные проявления и как с этим бороться?
Есть ли схема в нормальном формате, а то по картинке ориентироваться не удобно, она большая и вся на одном листе. По поводу гармошки, не плохо было бы выложить видео глюка.
Т.е. АЦП пишет во внешнюю память ее больше чем влезет в экран, выводится она вся с усреднением или прочим алгоритмом, или только кусок но подряд, 300 значений для 300х пикселей и вс?