Самодельный цифровой осциллограф

[MisterDi]

Эх, плесну-ка керосинчику в костер ...
Гг. разработчики - спорщики! Разберитесь для начала, что вы называете осциллографом, для продолжения - примерьте практическое применение, а для завершения - прикиньте, сколько будет стоить такое счастье.

Осциллограф: Дословно "пишущий колебания"

Задача: диагностика импульсного стабилизатора напряжения, у которого срабатывает защита

Бюджет: 200$

Если кто-то желает назвать осциллографом прибор, способный гнать мегабайты в секунду (в пересчете на цифру) на экран, то это конечно его право. Только что дальше с ними делать?

Смотреть . Обычный монитор дает не меньше. Для интереса можете посчитать несжатый поток VGA-каритнки

И осциллографом такой прибор назвать у меня язык не повернется. Это уже геймпад будет . Или скоростной регистратор - ядерные эксперименты записывать, а потом месяцами изучать нюансы появления грибка над головой .

Именно скоростной регистратор. Рассматривать можно не только своими глазами, но и программно. Основное назначение - регистрация непериодических процессов, процессов с большой скважностью сигнала, процессов со сложной структурой(когда период на порялки превышает среднюю частоту)

Какая разница между запоминанием огромного по объему количества точек и переключением масштаба его разрешения и просто переключением периода развертки с повторным получением кадра, но в другом масштабе времени (кроме денежной/аппаратной)? Синхронизацию-то все равно ловить как-то надо.

А если получить повторно кадр сложно?

Но если все-таки кто-то считает, что хотя бы одно из двух ему ДЕЙСТВИТЕЛЬНО НУЖНО, то пусть идет грабить банк. С такими запросами он в свою месячную зарплату не уложится.
Только пусть все-таки подумает - а осциллограф ли ему нужен? И нужен ли вообще этакий-то прибор? Поскольку практическое применение таких аппаратов - весьма и весьма редкое в радиолюбительской практике. Можно сказать - вымирающее (если не вымершее совсем).
Если ошибаюсь - то примеры в студию... Только ПРАКТИЧЕСКИЕ.
Без всяких "а вот было так, а если бы было этак (суперпупер аппарат в руках и мешок баксов впридачу )..."

Смотри выше

[Q12M]

Вот приходится работать и с аналоговыми и с цифровыми сигналами, и с пакетами цифровыми и с вылавливанием ВЧ в НЧ... Таскать с собой аналоговвый осцилл, надеюсь, представляете , что это такое... Цифровик же не дает возможности полноценно работать с аналоговыми сигналами, а тем паче, в наладке генерирующих синусоиду да еще с модуляцией, ну просто бесполезен. Что прикажете в этом случае делать? Вот и делаем то, что может удовлитворить свою потребность!
Не буду останавливаться на разных вариантах, но то, что я сооружаю, меня удовлетворяет в полне. Один МК, дисплей 240х128 одноцветный, частота дискретизации или 20 или 100 МГц /8 разрядов (в зависимости от частоты АЦП соответственно МК частоту иметь должен), внешней памяти нет, автоматический расчет параметров сигнала, макс. напряжение на входе 40В, максимальное время развертки 4 с,...
Стоимость устройства зависит от применяемых компонентов... возможность запоминания до 12 измерений. Вот!
По поводу СД могу следующее сказать - были бы дисплеи на СД, применял бы с удовольствием, Миниатюрные СД размером 0,4х0,4 мм видел, дисплеев или матриц с таким зерном на данный момент никто не выпускает, а брать СДМ 16х16 с размером точки 0,8 мм, глаза потерять можно после часа работы, да и яркость свечения у них от частотных параметров сильно зависит... Вот такие пироги, Г-да!

[Q12M]

Мистеру Di:
Вот как раз тот момент, что при разной скорости записи считывания мы можем посмотреть последнее действующее значение сигнала и дает некий вариант приближения к реальному времени, но только при одном условии - жесткая синхронизация для периодических сигналов. Апериодические сигналы в своем названии суть свою как раз и имеют.
Во всех цифровых системах есть огромнейшая проблема - время, что так же относится к цифровым системам визуализации. Если в аналоговом осциллографе с ЭЛТ видим реальное положение в момент времени, цифровые этого показать не могут и если кто-то каким-то образом сможет сделать плоский аналог ЭЛТ, я с удовольствие закину заниматься приближением цифровых систем к системам визуализации реального-времени.

[kison]

частота дискретизации или 20 или 100 МГц /8 разрядов (в зависимости от частоты АЦП соответственно МК частоту иметь должен), внешней памяти нет

Можно об этом поподробнее? Что за АЦП, что за МК. И какую он должен иметь частоту для частот дискретизации в 20 и 100МГц.

[SergeBS]

Именно скоростной регистратор. Рассматривать можно не только своими глазами, но и программно. Основное назначение - регистрация непериодических процессов, процессов с большой скважностью сигнала, процессов со сложной структурой(когда период на порялки превышает среднюю частоту)

Т.е. хочется - не осциллограф. Сочувствую.
Какой банк брать будем?
И именно это называется "часто встречается"? Ну-ну. Заодно малость придерусь: "период на порялки превышает среднюю частоту" - а может корректнее будем формулировать и заменим "среднюю частоту" на "период помехи"?
Насчет "рассматривать программно" - не делайте мне смешно. Примитивные перескоки между "сигнал превысил ХХ В" - не поможет. А для апериодических сигналов - замаешься формулировать критерий поиска в Гигабайтных массивах нужных 5-10 Мб.
Более простое решение задачи с защитой: оцифрялка без огромных объемов запоминания с записью в буфер "по кольцу". По срабатыванию защиты - прекращаем запись сигнала и показываем картинку. Тут как раз вылезает преимущество цифровой обработки перед аналоговой - возможность "заглянуть в будущее", т.е. синхронизация и запоминание по событию, которое наступит после интересующего промежутка.
Повторю:

Только пусть все-таки подумает - а осциллограф ли ему нужен? И нужен ли вообще этакий-то прибор? Поскольку практическое применение таких аппаратов - весьма и весьма редкое в радиолюбительской практике. Можно сказать - вымирающее (если не вымершее совсем).

В чем я не прав?

[MisterDi]

Мистеру Di:
Во всех цифровых системах есть огромнейшая проблема - время, что так же относится к цифровым системам визуализации. Если в аналоговом осциллографе с ЭЛТ видим реальное положение в момент времени, цифровые этого показать не могут и если кто-то каким-то образом сможет сделать плоский аналог ЭЛТ, я с удовольствие закину заниматься приближением цифровых систем к системам визуализации реального-времени.

Если говорить строго, фазовые задержки никто не отменял, поэтому даже на ЭЛТ абсолютно точного отображения мы не получаем . У меня сейчас зрееет идея о аппаратном преобразовании потока с АЦП в картинку, но это дело займет 1-1,5года.

[Q12M]

SergBS'у -Согласен с вами, для каждого случая нужно иметь конкретную конфигурацию железа, а все в одном собрать действительно сложно и стоимость оного будет просто беспредельной. Количество вариантов обработки тоже имеет большое разнообразие, каждый выбирает себе подходящее. Не хочу углубляться в математику и методы, да и не в обиду многим будет сказано, но мало кто действительно понимает суть процессов и методов. Вообще вся эта "бодяга" смахивает на создание прибора имеющего достоинства аналоговых и цифровых осциллографов одновременно... но!
Kison, в форуме не могу ответить, слишком много писать придется, а обрывками или списком элементов писать бессмысленно, толку никакого, может мылом или еще как?

[MisterDi]

Т.е. хочется - не осциллограф. Сочувствую.
Какой банк брать будем?

Чтобы не мелочиться - Всемирный

И именно это называется "часто встречается"? Ну-ну. Заодно малость придерусь: "период на порялки превышает среднюю частоту" - а может корректнее будем формулировать и заменим "среднюю частоту" на "период помехи"?

В данном случае я имел ввиду сигнал типа пакета данных, когда средняя частота пропорциональна битовому интервалу, а период - размеру пакета. Получаем, что при длине пакета порялка 1К байт дает около 10К бит, соответственно имеем 4 порядка.

Насчет "рассматривать программно" - не делайте мне смешно. Примитивные перескоки между "сигнал превысил ХХ В" - не поможет. А для апериодических сигналов - замаешься формулировать критерий поиска в Гигабайтных массивах нужных 5-10 Мб.

Если очень нужно, то прийдется помаяться

Более простое решение задачи с защитой: оцифрялка без огромных объемов запоминания с записью в буфер "по кольцу". По срабатыванию защиты - прекращаем запись сигнала и показываем картинку. Тут как раз вылезает преимущество цифровой обработки перед аналоговой - возможность "заглянуть в будущее", т.е. синхронизация и запоминание по событию, которое наступит после интересующего промежутка.

Не совсем понял, о какой защите идет речь, но то что Вы описали буржуи называют pre-triggering и это стандартная функция любого цифрового осциллографа. Нюанс в том, что величина времени задержки пропорциональна глубине буфера, поэтому для периодических сигналов максимальный период равен произведению частоты дискретизации на объем буфера.

Повторю:
Только пусть все-таки подумает - а осциллограф ли ему нужен? И нужен ли вообще этакий-то прибор? Поскольку практическое применение таких аппаратов - весьма и весьма редкое в радиолюбительской практике. Можно сказать - вымирающее (если не вымершее совсем).
В чем я не прав?

Каждый выбират для себя женщину, религию, дорогу... ((с) не помню чей)
Не нравится? - не ешь!

[kison]

Kison, в форуме не могу ответить, слишком много писать придется, а обрывками или списком элементов писать бессмысленно, толку никакого, может мылом или еще как?

Список вполне устроит. Мне это всего лишь для расширения кругозора. Я просто не знаю ничего, кроме ПЛИС, кто может "всосать" поток в 100Мб, да еще обрабатывая его на лету. Вдруг появится задача с подобными требованиями. А так - отвлекать не буду, все сам посмотрю. Благо буржуи информацию не скрывают.

[SergeBS]

Не совсем понял, о какой защите идет речь,

Ну вааще ...

Задача: диагностика импульсного стабилизатора напряжения, у которого срабатывает защита

Что непонятно?

Один МК, дисплей 240х128 одноцветный, частота дискретизации или 20 или 100 МГц /8 разрядов (в зависимости от частоты АЦП соответственно МК частоту иметь должен)

МК с тактовой 100-200 МГц? Ну-ну. А как здоровье "жабы"?
Не задушит такую МС покупать "на попробовать"?
Зря что ли люди ПЛИС + ОЗУ ставят? Реальнее надо смотреть.

Если в аналоговом осциллографе с ЭЛТ видим реальное положение в момент времени,

Это как? Что еще за "реальное положение"?