Портативный осциллограф

[62256]

Это входная часть!

1. MAX4534 (4я нога) обрежет входной сигнал на плюсминус 50В. То есть, при оффсете хотя бы на один экран (самый позорный оффсет) чувствительность будет до 5В/дел . А ведь желательно 10В/дел, а то и 20В/дел, и оффсет побольше.

2. При 5В/дел и делителе на 1000 (нарисованном на схеме) - чувствительность входного ОУ должна быть 5мВ/дел. То есть, 40мВ/экран. Размах АЦП - 2 вольта. Я не вижу на схеме усилителя, который сделает 50кратное усиление.

3. Резисторы 1,5кОм завалят АЧХ

4. низкоомный аттенюатор резисторами ОС в землю - будет глючить и на постоянке, и на ВЧ.

пока не моделировал

моделировать тоже надо уметь. Надо (во всех положениях аттенюатора и оффсета) и АЧХ тракта снимать, и переходную характеристику. Разница в том, что АЧХ симулируется на слабом сигнале. А переходная характеристика - на большом: тестовый импульс должен иметь амплитуду 6-8 клеток. Это касается верхних частот, у осциллографов две ВЧ характеристики - полоса пропускания по -3дБ, и время нарастания переходной характеристики + выброс переходной характеристики.

Кроме этого, надо смотреть линейность на килогерцах (тоже при всех аттенюаторах и оффсетах), причем тестовый сигнал брать и со смещением постоянкой. Этим же сигналом надо перегрузить тракт, и посмотреть его реакцию - не должно быть заворотов сигнала (их любят делать и ОУ, и АЦП при перегрузе).

Также, надо прогнать режим по температуре.

Ну и, естественно, спаять тракт и всё вышеописанное повторить вживую, на специальных приборах. Отличия будут значительные, поскольку правильно отмоделировать (особенно п/п ключи) никак не удастся.

Прямого входа все равно нет.

а деление на 10, хоть и позволяет растянуть вход на плюсминус 50В, но приводит к большому уровню шумов, сужению полосы пропускания, ухудшению линейности и повышению дрейфа.

[Uragan90]

62256, Че тогда делать? Можно во всем найти недостатки какой бы тракт не был! Нужно отбросить некоторые хотелки в пользу возможности реализации... Как думаете? Ну 8 релюх в налодонник не пихнеш...

[kison]

чувствительность входного ОУ должна быть 5мВ/дел. То есть, 40мВ/экран.

А можно расчет пояснить? Почему это в экране должно быть 8 клеток по Y?

А ведь желательно 10В/дел, а то и 20В/дел,

Ну так внешний делитель есть, в щупе, еще на 10 поделит. 50В на деление - мало?

Ну и, естественно, спаять тракт и всё вышеописанное повторить вживую

Ну да, это обязательно нужно делать. Модели редко дают адекватную железу картину. И не только ключи, а и ОУ и даже простая логика.

[62256]

А можно расчет пояснить?

видим на схеме делитель на 10, к которому подключен вход коммутатора. Этот вход может гулять не более питания (плюсминус 5 вольт). Соответственно, на вход девайса более 50 вольт не подать - ограничится, осциллограмма будет испорчена. Таким образом, имеем входной диапазон 100 вольт, чуток запаса добавим, 80В . Задаёмся слабеньким оффсетом: один экран (хотя лучше бы два-три). При таком оффсете на экран (то есть - вх.диапазон АЦП) приходится 40В. Поскольку аффтар предусмотрел в схеме делитель на 1000 - значит, 40В/экран будут в этом положении аттенюатора. Что даёт на входной ноге первого ОУ 40мВ, которые должны превратиться в 2 вольта на входе АЦП.

Почему это в экране должно быть 8 клеток по Y?

так принято у осциллографов. Но в данном обсуждении клетки не играют роли - выше расчет вообще без клеток.

Ну так внешний делитель есть, в щупе, еще на 10 поделит. 50В на деление - мало?

50В/дел - очень хорошо. Но в обсуждаемой схеме не 50В/дел, а плюсминус 50В/экран! То есть, даже с делителем 500 вольт уже будут ограничены. Независимо от оффсета. Есть задачи (например, коллектор строчника), где желательно хотя бы вольт 800 (с широкораспространенным делителем x10).

А теперь заглянем в схему Velleman. И увидим там, что входной переключатель выполнен на п/п коммутаторе (как в обсуждаемой схеме), но верхний ключ почему-то сделан на реле. И при этом одно положение в коммутаторе свободно! Парадокс: лишнее реле, якобы.
А сделан верхний ключ на реле потому, что реле (в отличие от ключа на полевом транзисторе) в разомкнутом состоянии не ограничивает сигнал уровнем рельсов питания.

[kison]

видим на схеме делитель на 10, к которому подключен вход коммутатора. Этот вход может гулять не более питания (плюсминус 5 вольт). Соответственно, на вход девайса более 50 вольт не подать - ограничится, осциллограмма будет испорчена.

Это про последнюю выложенную схему? Там все не так получается. Неактивный вход может гулять аж на +-40В. Ограничение на выходе сделано. Так что можно 400В подать и если максимовцы не врут, то все должно выдержать.
Но в чем то я с Вами согласен. Делитель на 1000 уже лишний.

[niXto]

Неактивный вход может гулять аж на +-40В. Ограничение на выходе сделано. Так что можно 400В подать и если максимовцы не врут

Вообщето ±25, это в даташите указано почти на каждой странице
Не выдаем желаемое за действительное)))

[kison]

Не выдаем желаемое за действительное)))

Да и 25 за глаза. Это +-200(запас прибережем) без внешнего делителя. Все равно не +-50В. Иначе какой смысл заменять копеечную 74hc7052 на MAX за 170р?
Кстати о +-25В. Там указано что это при питании в +-15В. А вот сколько при +-5В я не нашел, правда даташит просмотрел по диагонали

[Uragan90]

Друзья! А если использовать внутренние резисторы ЦАП для регулировки, тоесть грубо не напряжением с ЦАПа, а его внутренним сопротивлением относительно REF? Вед все знают что ЦАП это "делитель" Кто нибудь такой не стандарт делал???

[62256]

А вот сколько при +-5В я не нашел, правда даташит просмотрел по диагонали

тоже 25. Даже 36В в нашем случае, поскольку нормируется относительно выходной ноги, а она в данном применении близка к нулю (поскольку будет подключена к 1/100 или 1/1000 выходу делителя).

Неактивный вход может гулять аж на +-40В.

но при этом ток утечки с него - до 5 мкА: параметр "NO_ Input Leakage Current, Supply On" для однополярного питания 12В (близко к ±5В). В результате осциллограмма будет искажена - сплюснута сверху и снизу, ведь у источника высокое выходное сопротивление (900кОм||100кОм), 5мкА продавит осциллограмму на 5 вольт, причем нелинейно.

Но этот ключ все равно не подойдет: у него при ±5В питании Ron=800 Ом, при емкости выхода 14 пик плюс хотя бы пик 10 нагрузка - получаем полосу менее 9Мгц. И это только входной аттенюатор уже так круто завалил полосу! А ведь за ним ещё весь тракт, и завал ВЧ распределен по всему тракту...

Иначе какой смысл заменять копеечную 74hc7052

4052 нельзя дать питание больше 15В. Этой можно. 4052 не защищена, эта выдерживает 25...40В. Во многих применениях (но не в топике) это действительно уникальное полезное решение. Ну и просто Maxim - это как Мерседес: вроде ездит как кореец, но стоит в разы больше, и популярен при этом.

[niXto]

Кстати о +-25В. Там указано что это при питании в +-15В. А вот сколько при +-5В я не нашел

Both parts feature ±40V over-voltage protection with supplies off and ±25V protection with supplies on
Не забываем хотя бы иногда читать самую первую страницу)))

А если использовать внутренние резисторы ЦАП для регулировки, тоесть грубо не напряжением с ЦАПа, а его внутренним сопротивлением относительно REF

Если там стоят защитные диоды - напряжение на входе ЦАПа не повысится выше его питания, если диодов нет - вход ЦАПа сгорит (чтобы этого не происходило, необходимо поставить диоды снаружи). Так что только реле или высоковольтные коммутаторы