Цифровой осциллограф своими руками.

[free_V_V]

Делать что-то вроде стробоскопического осциллографа? Тогда будет нужна хорошая синхронизация.
И ещё учтите, что выборка занимает от 2 до 13,5 тактов АЦП

Если хранить выборку на внешнем конденсаторе, то быстродействие ацп уже не критично имхо.

ПС: задача сведется к построению генератора пилы (с синхронизацией) на разные частоты. Компаратор, который отключает конденсатор выборки от повторителя исследуемого сигнала сравнивая пилу и управляемый шим (меняем задержку по пиле) от меги. Усиливать можно мегой, начиная с 16а там можно давать ацп усиление 1:1, 1:10, 1:100. Тем более усиливаем напряжение на конденсаторе выборки и высокая частота тут ни к селу...

[Леонид Иванович]

Улавливаете смысл?

Почему же не улавливаю? Вы предлагаете работать на эквивалентной частоте дискретизации. Только в осциллографах чаще применяют не формирование переменного интервала на основе пилы, а измерение времени между событием синхронизации и моментом выборки АЦП. Такой способ называется RIS (Random Interleaved Sampling). Для реализации в любом случае понадобится УВХ с малой апертурой, реализовать его на дискретных элементах не так уж просто.

[free_V_V]

Random - это вероятно означает "случайный". Действительно существуют математические способы построения формы на основе случайных выборок. Но это не наш случай. Мы синхронизируем пилу по входному сигналу. Например превышение порога. Запускаем пилу допустив 0 напряжения. И от 0 начинаем с помощью шим отступать фиксированные промежутки времени. Допустим первый период выборка через 50 наносекунд. Второй период через 100 нс. ... И так пока хватает разрешения у PWM (а у меги это 65535, и следовательно период можно забить выборками в количестве около 60 000 точек на период).

[Леонид Иванович]

Но это не наш случай.

Тем не менее, у большинства современных осциллографов для получения эквивалентной частоты дискретизации используется именно RIS.

[free_V_V]

Ну значит я один "суслика вижу".

ПС: тем временем мне вынесли предупреждение, за излишнее цитирование. У меня нет больше желания находится на этом форуме. Всем удачи!

[Arpad]

[quote="то что выведены все контакты на разъем, это рабочий вариант для подключения к отладочной плате на базе stm32f4

Диптраце - не открывает Ваш файл ??; А свой с пакета и другие 3 с инета без проблем.
Можно-ли в другом формате?? *.png, *.jpg, ....etc

[ВитГо]

[quote="то что выведены все контакты на разъем, это рабочий вариант для подключения к отладочной плате на базе stm32f4

Диптраце - не открывает Ваш файл ??; А свой с пакета и другие 3 с инета без проблем.
Можно-ли в другом формате?? *.png, *.jpg, ....etc

может быть дело в версии ?
2.3.1 открывает.. (только что скачал архив с сайта, и открыл)

в картинку переправить не долго, но будет мелко

[Gudd-Head]

Интересно, почему не выпустили АЦП со встроенным быстродействующим ОЗУ?

[Леонид Иванович]

в картинку переправить не долго, но будет мелко

Видно плохо, номиналов и названий микросхем не прочитать. Но в общем схема вполне нормальная.

Интересно, почему не выпустили АЦП со встроенным быстродействующим ОЗУ?

Слишком разные технологии изготовления. Плюс проблема взаимных помех. Да и мало кому такое надо, накоплением данных нужно еще как-то управлять, все равно понадобится ПЛИС или процессор. Есть решение на двух микросхемах - АЦП + FIFO, так был сделан ранний NeilScope.

[Gudd-Head]

Да и мало кому такое надо, накоплением данных нужно еще как-то управлять

[фантазия]Допустим, у АЦП будет свой счётчик адреса памяти, куда пишется результат АЦП, будет вход его сброса (или просто можно будет заслать туда своё значение). Тогда просто обнулили адрес, и подали 2^8 (или 2^16) тактовых импульсов с максимальной частотой. С каждым импульсом АЦП бы заполнял своё ОЗУ. А потом неспеша уже можно вытаскивать из него данные.[/фантазия]

Есть решение на двух микросхемах - АЦП + FIFO, так был сделан ранний NeilScope.

Так FIFO ещё, опять же, управлять надо. Если не ПЛИСина, то изврат на логике.

[Леонид Иванович]

Я имел в виду микросхемы FIFO по типу CY7C421, где всё внутри. Там именно так, как Вы написали - достаточно подать нужное количество импульсов.

[Gudd-Head]

Я имел в виду микросхемы FIFO

Да, это я что-то про большие быстродействующие SRAM подумал

по типу CY7C421, где всё внутри.

512 "байт" (по 9 бит) при 40 МГц?.. Маловато.

Кстати, смотрели конкурсную работу http://radiokot.ru/konkurs/61/ ?
Я вот не могу понять как там выжимаются заявленные 20 МГц.

[Леонид Иванович]

512 "байт" (по 9 бит) при 40 МГц?.. Маловато.

Для портативного осциллографа хватит, чтобы запомнить один экран и даже больше. Ну а для серьезного нужно брать ПЛИС и ОЗУ.

http://radiokot.ru/konkurs/61/ ... как там выжимаются заявленные 20 МГц.

Там нет дискретизации 20 МГц, сама микросхема АЦП там всего 2 МГц. Есть стробоскоп со смещением выборок на 50 нс, поэтому получается эквивалентная частота дискретизации 20 Мгц. Но это работает только для периодических сигналов.

[balmer]

Кстати, смотрели конкурсную работу http://radiokot.ru/konkurs/61/ ?
Я вот не могу понять как там выжимаются заявленные 20 МГц.

Хех, а кто конкурсные работы обсуждает?

Не выжимаются там 20 MHz, там oversampling.

Мое мнение, если уж делать простой осциллограф, то на STM32F303 или подобной.
Там частота сэмплирования одного канала ADC 0.2 uS (5 миллионов), а ведь можно и несколько каналов заюзать.
По DMA можно данные писать в память. Понятно что все данные не успеешь обработать, но можно захватывать по десятку-другому килобайт и переводить помаленьку в понятную человеку форму. Конечно это решение для бедных и неучей вроде меня, которые ПЛИС не знают.

[Arpad]

Интересно, почему не выпустили АЦП со встроенным быстродействующим ОЗУ?

Вот, это немножко не то, но все Ваши пожелания уже решает с лихвою. Тектроникс нечто похожее уже давно применяет, и находится впереди всей планеты.

PRODUCT DESCRIPTION
The DRS3 is a switched capacitor array (SCA) capable of sampling 12 differential input channels at a sampling
speed of 10 MSPS to 5 GSPS. The analog waveform is stored in 1024 sampling cells per channel, and can be
read out after sampling via a shift register clocked at 33 MHz for external digitization.

DRS3 является массивом УВХ_конденсаторный (быстрая аналоговая память),способный сохранять выборки 12 дифференциальных каналов ввода с
частотой дискретизации скоростью 10 МSPS до 5 GSPS.Аналоговый сигнал сохраняет в 1024 выборки на канал, и может быть прочитан
после взятия пробы через регистр сдвига с тактовой частотой 33 МГц для внешней оцифровки с относительно медленным АЦП.
Для вешнего АЦП_Мин 10МSPS и макс 40МSPS для оцифровки данных с DRS3.

[ВитГо]

в картинку переправить не долго, но будет мелко

Видно плохо, номиналов и названий микросхем не прочитать. Но в общем схема вполне нормальная.

может быть попробуете поставить диптрейс ? ( http://www.diptrace.com/rus/download.php )
в принципе программа имеет русскоязычный интерфейс..
и ключ есть легальный для некоммерческого использования на 4 слоя и 1000 точек (думаю для домашней разработки этого достаточно)

[Леонид Иванович]

Диптрейс мне не нужен.

[ВитГо]

Кстати, смотрели конкурсную работу http://radiokot.ru/konkurs/61/ ?
Я вот не могу понять как там выжимаются заявленные 20 МГц.

Хех, а кто конкурсные работы обсуждает?

Не выжимаются там 20 MHz, там oversampling.

может быть я заблуждаюсь, но oversampling это превышение рабочей частоты ацп.. или нет ?

у осциллографа из конкурса просто спец. алгоритм выборок, с изменяемым периодом... в принципе ничего гениального, но практически реализовано и отлажено (что заслуживает похвалы, в том же хамелеоне такого алгоритма нет..)

Мое мнение, если уж делать простой осциллограф, то на STM32F303 или подобной.
Там частота сэмплирования одного канала ADC 0.2 uS (5 миллионов), а ведь можно и несколько каналов заюзать.
По DMA можно данные писать в память. Понятно что все данные не успеешь обработать, но можно захватывать по десятку-другому килобайт и переводить помаленьку в понятную человеку форму. Конечно это решение для бедных и неучей вроде меня, которые ПЛИС не знают.

нет смысла в таком извращении... это попытка применять стм32 так же как и авр.. при том что у стм32 есть более быстрые способы ввода значений с ацп (пусть тем же fsmc)

[balmer]

может быть я заблуждаюсь, но oversampling это превышение рабочей частоты ацп.. или нет ?

Нет.

Вот скажем есть повторяющийся сигнал.
Скажем T0 это время начала сигнала, когда осцилограф синхронизируется.

Один раз АЦП может выбрать сигналы в моменты времени T(i) = T0+ dT*i
Второй раз например в моменты времени T(i) = T0+ dT*i+dT/2
И показать на экране одновременно те и другие данные.
Получится какбы "удвоение" разрешающей способности осциллографа.
Естественно работает это только в случае повторяющегося сигнала.

[Arpad]

может быть дело в версии ?
2.3.1 открывает.. -(

Да 2.3.1 открывает.. рис в *.пнг , мои замечания к проекту там-же.