Pametni Osciloskopi : )

[ronovar]

Ok, prepustam khadgaru i tebi da odradite u slobodno vrijeme ovaj divan projekt.

Mislim da cete savrseno obojica funkcionirati i da cemo imat savrsen curve tracer jer oni yt video su fascinantni sto sa frekventnom modulacijom moze da se postigne.

Svaka čast!

[Khadgar2007]

Piše se piše, evo već skoro dva sada pripremam nekakav uvod sa slikama i nisam niti približno gotov. Dobro je da postoji opcija "save draft". Tako da sam za danas završio. Ako kojim slučajem server padne pa treba napraviti recovery čuti će me modulatori foruma.

[mikikg]

Polako ne žurimo nigde, osmislite HW kako vama najviše odgovara.

Vrlo je bitno da se odlučite oko postavke i prikaza:

1) Ako se ide sa Analognim osciloskopima to je dosta složenija varijanta za prikaz i HW je složeniji
2) Prikaz na DSO bolje da ne gubimo vreme sa tim
3) Koristimo DSO kao ADC front-end ili NE? 4 kanala ili koliko vam treba
4) DAC kanali, za sweep signale, hoćete sa za sad jednog kanala na DSO ili da to dolazi sa MCU DAC?

Sve ostalo oko upravljanja osiloskopom je preko programa i LAN mreže, ne treba MCU zbog toga, tako da je MCU tu vrlo upitan da li uopšte treba!

Postoji varijanta da se potpuno izbegne MCU i cela priča sa FW za njega, ali da imam makar par nekih I/O linija za Sync ili šta već bude zatrebalo, stavi se klasičan FT232 ili sličan iz serije i on je dovoljan da obezbedi par nekih I/O linija ako zatrebaju za sklop.

Takodje postoji isto preko FT4232HL i sličnik čipova sa USB<>nešto sa kojima se kontekst programiranja FW i neke MCU kontrole potpuno može premesti na PC i onda se sve na PC dalje rešava, lakše je tako za razvoj sve, nema flesovanja i progamatora i ostalih peripetija sa tim, sve je tu preko USB i nekoh progama koji prati taj uredjaj.

Takodje može i osiloskop da se preskoči po toj logici, upotrebi se zvučna kartica, tj neki USB codec, ima toga TI na pretek, 24bit Audio Codec 96kHz, to vam je ADC+DAC, svi rade od DC pa naviše tako da mogu super dobro da posluže za traženu svrhu i opet da to radi preko USB da nema dodatn kontroler i da je program i dalje na PC.

[Khadgar2007]

Da kažem koju riječ na ove tvoje ideje dok ne završim svoj "uvod".

1.Da se ponovim, kakav komplicirani hardver za XY prikaz na osciloskopu? Evo jednog curve tracera sa dobro poznate stranice valve wizard https://www.valvewizard.co.uk/curvetracer.html Za prikaz struje po Y osi "hardver" je jedan cijeli otpornik preko kojeg se mjeri struja DUTa, a za X os ipak imaš nekakvo otporno dijelilo jer gurnuti recimo 1kV na ulaz skopa baš i nije pametno. Ne treba mi "pametno" preračunavanje vrijednosti napona i struje pri prikazu na osciloskopu, to se sve izračuna na prste. Za Y os se zna koliki je izlazni napon po amperu(mA) struje kroz shunt otpornik,a za X os imaš već direktno očitanje napona. Da definitivno bi bilo dobro da se shunt za Y os i naponsko dijelilo za X os promijeni za različite mjerne opsege jer od 20V/10A i 1kV/200mA njihova vrijednost baš ne može biti ista, mislim mogla bi ali onda bi to povuklo za sobom sigurno druge problemčiće. Uglavnom to se sve riješi na analognoj hadrverskoj razini i neće biti nikakve veze sa digitalijom. I 99% onih koji možda naprave ovaj tracer će lijepo sve gledati preko ekrana PCa, i neće im past na pamet da uključe osciloskop,prebace ga u XY mod,na njemu gledaju krivulje i onda pješke računaju sve živo. Znači cijeli taj dio netko koga ne zanima prikaz na osciloskopu može ostaviti prazno na PCBu.

2. Definitivno nema smisla.

3. i 4. Ne bi htio da za ovaj curve tracer treba imati bilo što osim PCa na kojem bi se vrtio program za podešavanje postavki rada i očitanje krivulje DUTa. Curve tracer će imati u sebi svu potrebnu digitaliju kojom će se upravljati preko PCa/tableta ili se može dodati i neki malo veći LCD/rotary enkoder i sl. pa da se u slučaju korištenja osciloskopa u XY modu može njime upravljati bez prisustva PCa/tableta. Ono što meni ovako iz rukava pada na pamet, trebati će jedan DAC za stepenasti signal i dva ADCa za očitanje struje i napona preko DUTa i naravno pristojan broj digitalnih I/O,ali o tome kasnije kada razradim grubi koncept kako bi sve to izgledalo.

[mikikg]

@Khadgar2007

OK, dolazimo do toga da 99% korisnika to neće priključivati na analogni osciloskop, da je svima zgodnije da bude sve na PC.

Ako je tako onda NEMA LCD i Rotary enkodera, nema nikakav specifična kontrola koja ne treba, Power On/Off i USB priključak, ostalo što mora za DUT i napajanje.

Ako trebaju preklopnici stavlaju se analogne kapije, ako treba generator stavlja se DAC, ako treba veci napon stavlja se AMP, ako hocete DC/DC digitalni onda se pravi PWM + SyncBuck i ostalo, sve može da se lepo prepakuje i dobije tražena funkcija a da bude kontrolisano sa PC strane.

Poenta je kada se izbaci iz priče zahtevaniji analogni X/Y prikaz onda HW postaje dosta jednostavniji, može da se predje na 24bit Codec i da to radi kao bombona, bolje od svih spomenutih rešenja!

[mikikg]

Izbor ADC je malo šira tema, ima sjajnih konvertera, treba naći primerak koji nam potpuno leži za ovu aplikaciju.

Recimo AD7779, spominjem taj model jer sam radio praktično sa njim pa mogu da prenesm iskustvo iz prve ruke.
To je SPI 8-kanalni sinhroni A/D sa PGA u sebi po svakom kanalu + referenca i oscilator!

Feneomenalno bi se uklopio u ovu postavku sa tih više kanala jer bi se pratile i ulazne i izlazne veličine, tako bi mogo da se monitoriše generisan signal, tj da se ima tačna informacija šta je istiglo na DUT + sve ostalo šta je izašlo, tj kada kažem generiši 5V da ADC izmeri to i kaže nije baš toliko nego na primer 5.012V po njegovoj internoj referenci!
Kada se radi dalja matematika sa tim infomacijama to onda postane OZBILJNO PRECIZNO sa 24-bit uzorkovanjem, i to su toliko validne infomacije da možete DS po tome da napišete za taj poluprovodnik!

Pored AD7779 i dalje bih ostao na FTDI čipovima za USB-bridge i na SPI dodao šta još fali, DAC i nešto I/O linija.

PS: Obavezno uvesti merenje temperature DUT-a, eto jedan kanal da se otvoji za to i neki NTC senzorić.
PS2: Vidite da su diferencialni ulazi, mogu da se mere struje preko otpornika/shunt-a + PGA, sa tim nema šale kako to radi!
PS3: Ima čak i 3 GPIO direktno sa ovog čipa, mogu da posluže sa prebacivanje nekih opsega napona ili struja