Портативный осциллограф

[kison]

да я уже тут предлагал - доступный для повторения вариант у Velleman, 50МГц.

Кстати - а где там фильтр, алиасинги убирать? Море релюх. В общем мое ИМХО - за образец брать явно не стоит.

Аналоги (не ручаюсь за подобие) 2n4416, 2n5459, MMBF5457 (sot23)

Это НЧ транзисторы. Скорее аналог КП103, а не КП303. С ВЧ у них проблемы.
У Веллемана позабавило - транзисторы с отсечкой от 0,5 до 7,5В. Неужели и они подбирают?

смещение ж будет уже после деления, прямо на входе ОУ! 10В на входе осцилла - это 1В на ОУ, то есть уже уплыв 5%.

Это виртуальный уплыв. На входе то будет все равно 50мВ и на внешние схемы будут воздействовать именно они. Это немного, да через 900КОм...
А скомпенсировать результат измерения программно труда не составит.

Но что это за осциллограф с 1-2В на клетку? Даже 20мВ/дел - это считается плохой чувствительностью, поскольку не-ручные осциллографы используются со щупом 1:10.

Ну не эталон чувствительности конечно , но для карманного прибора приходится чем то жертвовать. Например закрытым входом, у меня даже конденсаторы в корпус не влезают. 47nF 400В. Про реле вообще молчу. Ну и без реле прямой вход сделать сложно. Так что делить придется. Но у AD8330 некислое усиление в 50дБ, так что чувствительность все равно будет меньше 10мВ на деление. Ну и с внешним делителем уже около 100мВ на клетку. Для меня приемлемо - прибор за 3.5 - 4т.р., так что не стоит ждать от него потрясающих воображение параметров. Цель - именно карманник. Он почти в два раза меньше "китайца" получается, при этом у него больше экран и выше его разрешение. Аккумулятор сразу входит в состав + контроллер заряда на max1555. Логический анализатор, правда всего на 8 каналов, буфер/цепи защиты для большего числа каналов не влезают на плату. Ну и полоса в 12-15МГц, 50-60MSPS, два канала, по 8К на канал. Один из входов ЛА - внешний триггер. Ну и попутно - генератор "цифры" 0,01Гц - 50МГц с произвольной скважностью и аналога до 100КГц произвольной формы. USB, MicroSD. И все это в корпусе 135x70x24. Это "хотелки" - в схеме заложены. Надеюсь все заработает как и планируется

та не! Оно ж не на нулевом токе работать будет, обязательно нужен сквозняк в несколько миллиампер. А напряжение питания всё равно нужно побольше (5В) чтобы расширить диапазон оффсета.

Больше нету. Есть +3,3 -3,0. В схеме на JFET на транзисторах практически отсечка падает, а нужно еще и для сигнала место. Это еще +-1,5В. В общем J309 бы подошли, но раз их не достать то и в схему закладывать не буду.

поэтому ставят два штука. Уже полвека где-то, классика.

Вообще то их два не из за компенсаций. Нижний может быть и любым генератором тока, например на ОУ, ОУ+биполяр и т.д.

тогда спереди поставьте CMOS ОУ

OPA350 я вначале и хотел. Но дорогой и тоже не очень распространенный. Заказал как сэмпл, но TI уже неделю молчит. Может правда и приедут. Впрочем они с AD8031 но посадке совместимы, так что всегда можно перейти с одного на другой не переделывая схему и плату. Перечень только подправить.

[Uragan90]

Тут еще есть взглянуть

[62256]

а где там фильтр, алиасинги убирать?

в явном виде - C114, C115. В неявном - якобы лишние резисторы, на самом деле образующие ФНЧ с емкостью ног. Да и оперы сами завалят.

Море релюх.

вариант с релюхами - оптимален для самодельщиков, которые всё равно не найдут хороших пп ключей, а релюхи более доступны, и их можно заменить переключателями (особенно актуально для чужого софта, который не управляет аттенюатором).

Скорее аналог КП103, а не КП303. С ВЧ у них проблемы.

103 - другой полярности. А ВЧ - ну так это ж истоковый повторитель, ему легче.

транзисторы с отсечкой от 0,5 до 7,5В. Неужели и они подбирают?

да нечего там подбирать, в одной партии приблизительно одинаковые хар-ки. Неодинаковость в паре компенсируется подстроечником.

Это виртуальный уплыв.

это реальный уплыв, причем - мешающий пользователю: как я и предупреждал пару мес назад, в соседней ветке начались жалобы на разное положение луча при свободном и закороченном щупе.

и на внешние схемы будут воздействовать именно они. Это немного, да через 900КОм...

да, в большинстве случаев можно пренебречь (потом еще 9 МОм в щупе...). Но достигнуто это ценой 10кратного загрубления чувствительности (и так плохой чувствительности). А попытка повысить чувствительность (в первом ОУ, или дальше по тракту) - точно так же усилит и это паразитное смещение.

Например закрытым входом, у меня даже конденсаторы в корпус не влезают. 47nF 400В.

та ну, несколько 1206 цепочкой по краю платы... Закорачивать их больше места займет.

чувствительность все равно будет меньше 10мВ на деление.

при такой чувствительности и входном делителе 1:10, луч от вх.тока ОУ (0,5uA) улетит на 50 делений! Причем, гулять этот улёт будет делений на 10-20, так что компенсация - мертвому припарки.

В схеме на JFET на транзисторах практически отсечка падает

отнюдь. Отсечка - это нулевой ток! Каскад не может работать на нулевом токе, должен быть сквозняк - вплоть до начального тока стока. Посмотрите обсуждаемую схему - в истоке стоит резистор 240 Ом. Открываем даташит, Fig 9. Typical input characteristics. Проводим воображаемую прямую, соответствующую по закону Ома резистору 240 Ом: из точки (0,0) в точку (-6,0.025). Пересечение этой линии с характеристикой транзистора дает нам падение на резисторе - 0,6В и рабочий ток каскада 2,5мА. Даже для 3-вольтового питания вполне терпимо (особенно, если концепция предполагает сначала крепко поделить, а потом сильно усилить. Хотя, это плохая концепция).

Вообще то их два не из за компенсаций. Нижний может быть и любым генератором тока

нижний может быть просто резистором. Но ставят два полевика, причем - одинаковых. Надеясь, что у них схожая зависимость тока от температуры.

например на ОУ, ОУ+биполяр и т.д.

это уже другая схема, двухполосная. В ней полевик работает начиная с килогерц. А постоянка идет через ОУ, и он же отвечает за температурную стабильность нуля, который достигается благодаря ООС и дополнительной балансировке ОУ.

[Uragan90]

Ну думаю более мение порядок по схеме, релюх меньше? Только немного не пойму со смещением, цап нужно питать от двухполярного питания чтоб ниже тоже луч можно было гнать? И vref ацп нужно соединять с опорным цапа?

[kison]

в явном виде - C114, C115.

Это частотная компенсация делителя. Как раз чтоб ВЧ не потерять. А нужен ФНЧ.

вариант с релюхами - оптимален для самодельщиков

Релюхи еще сложнее достать. Я пробовал IM43 - на 3.3В поляризованное, но получил сплошные отказы. Есть на 12В , надо повышающий преобразователь что ли ставить?

103 - другой полярности. А ВЧ - ну так это ж истоковый повторитель, ему легче.

Это биполярам легче повторителями работать, полевик свои частотные свойства в 50 раз не увеличит. Я сегодня помучил схему на 2SK212, других не было. Вердикт - г..но полное. При заземленном затворе верхнего на истоке (выходе) 1,6В. При нагреве феном стало 1,47В - дрейф в 0,13В! Танзистор/диод в цепи не для термокомпенсации, он позволяет приблизить выход к 0. Видимо для J309 с отсечкой в 2,5 раза меньше это позволит получить 0 на выходе. Пока не уплывет конечно. Генератора у меня нет, так что искажения оценить не могу, но по прямоугольнику в 1МГц особых замечаний нет. Но все равно - г..но Питалось все это +-5В

да нечего там подбирать, в одной партии приблизительно одинаковые хар-ки. Неодинаковость в паре компенсируется подстроечником.

Подстроечник не скомпенсирует отсечку в 7,5В на питании в 3,3В. Да и на 5 тоже.

это реальный уплыв, причем - мешающий пользователю: как я и предупреждал пару мес назад, в соседней ветке начались жалобы на разное положение луча при свободном и закороченном щупе.

Немного плавать конечно будет. Но это уже неактуально - OPA354 быть. Сегодня прозвонились из TI, через несколько дней получу.

Но достигнуто это ценой 10кратного загрубления чувствительности

Я же говорю - это компромисс. У делителя два выхода, причем коэффицент деления у обоих не может отличаться более чем в 3 раза. Такие ограничения связаны с отказом от реле. Изначально цель достичь хорошей чувствительности и не ставилась. Реально поставленная цель позволит достичь результата. Иначе можно как на хоботе 10 лет разглагольствовать и ничего не получить в итоге. Там "хотелки" не ограничивали...

отнюдь. Отсечка - это нулевой ток! Каскад не может работать на нулевом токе, должен быть сквозняк - вплоть до начального тока стока.

Да, я погорячился. Реально на истоке получается примерно половина отсечки. Плюс падение на самом канале. На генераторе тока вышло падение вместе с резистором, т.е. сток - минус питания больше 5 вольт. О как. Отсечка у SK212 - 2.5В. В принципе с J309 должно получиться терпимо, но дрейф от температуры все портит. Знате как с эти справляется Веллеман? Они поставили еще одно реле, коротят затвор верхнего JFET на общий и видимо измеряют этот дрейф. Причем это придется постоянно проделывать.

Надеясь, что у них схожая зависимость тока от температуры.

Ну вот вышла несхожей. Хотя полевики достал из одной ленты. Да и реле RY5 все же неспроста веллемановцы поставили.

[kison]

Ну думаю более мение порядок по схеме, релюх меньше?

Где порядок и где релюх меньше? У меня реле вообще нет. А со схемой не все понятно еще.
Понятно только что JFET-ов точно не будет.

Только немного не пойму со смещением, цап нужно питать от двухполярного питания чтоб ниже тоже луч можно было гнать?

Ну если смещение планируется, то да - двуполярным. У AD есть такие DAC сразу сдвоенные и с двуполярным выходом. Я от этого отказался. Луч смещать буду программно на экране. Нету под это места.

[Uragan90]

А как вы будете переключать переменное/постоянное или тоже программно? Программно смещать луч, а стоит ли так упрощать жизнь? Jfet- чесно не понял зачем они так нужны кроме как ноль выровнить?

[kison]

А как вы будете переключать переменное/постоянное или тоже программно?

Вообще не буду. Всегда будет открытый вход.
А может и буду. Нашел тут 1812 на 47нФ и 500В. Так что все зависит от места - если влезет, то поставлю. Но только на 1 канал.

Программно смещать луч, а стоит ли так упрощать жизнь?

Стоит. Сместить отрисовку проще в десятки раз, чем двигать аналоговый сигнал. Есть конечно и минусы - уже нельзя сместив луч увеличить чувствительность и рассматривать сигнал по частям, но портативный прибор приходится упрощать. Вон DSO Nano вообще ничего не умеет, имеет 1MSPS и один канал и ничего. Причем его за 3-4 тысячи даже покупают. Тот же Форсаж, который вроде помер не родившись, тоже не имел сдвига. На робофоруме есть осцил со сдвигом, тот который "заморожен", но он уже далеко не карманный.

Jfet- чесно не понял зачем они так нужны кроме как ноль выровнить?

Они нужны для согласования высокого выходного сопротивления делителя и низкоомного входа вч ОУ. Альтернатива - повторитель на ОУ с высоким входным сопротивлением. В принципе можно и не повторитель, а еще и усиливать сигнал.

[62256]

Это частотная компенсация делителя. Как раз чтоб ВЧ не потерять. А нужен ФНЧ.

нет там делителя, конденсатор в землю - это и есть ФНЧ.

При заземленном затворе верхнего на истоке (выходе) 1,6В.

ну правильно, так работают полевые транзисторы.

При нагреве феном стало 1,47В - дрейф в 0,13В!

греть надо оба полевика, для того они там и стоят вдвоём. Оба уползут - средняя точка останется на месте.

Но все равно - г..но

как и миллионы осциллографов всей планеты, в которых уже много десятилетий стандартом является схема на двух полевиках.

Подстроечник не скомпенсирует отсечку в 7,5В на питании в 3,3В. Да и на 5 тоже.

каскад не работает на отсечке. Скорее, он работает на начальном токе стока, то есть почти нулевом напряжении затвор-исток.

но дрейф от температуры все портит.

их же два! Они дрейфуют одинаково, находясь в плечах полумоста. Я пользуюсь микрокапом, там темп. дрейфы моделируются легко - прямо можно построить график зависимости вых.напряжения от температуры.

Луч смещать буду программно на экране.

это потеря (и так плохой) разрешающей способности. Чтобы таким образом смещать на 12 клеток вверх-вниз, нужно из 8бит АЦП оставить шесть/экран, то есть квантование уже будет заметно даже на маленьком экранчике. А ведь еще не помешает растяжка...
Если в схеме есть хоть какой-то дохленький ЦАП (вплоть до двухбитного на R-2R), то аппаратный оффсет обязательно надо сделать. Хотя бы 4 варианта: -4...+4, 0...+8, +4...+12, -8...0 . Два резистора жалко, да?

Они нужны для согласования высокого выходного сопротивления делителя

не только делителя, но и источника сигнала, выходное сопротивление которого не определено.

[kison]

нет там делителя, конденсатор в землю - это и есть ФНЧ.

Вот блин - это я посмотрел вместо c114 на с14
Но смысл все равно тот же - ФНЧ нет. Причем раз есть стробоскоп, то ФНЧ нужен перестраиваемый. Все же полоса в реалтайме и в стробоскопе нужна разная. А для 50 мегасэмплов полоса в 50 мегагерц совсем не нужна. Я правда стробоскоп вообще не планирую.

греть надо оба полевика, для того они там и стоят вдвоём. Оба уползут - средняя точка останется на месте.

Я и грел оба. Они на макетке в сантиметре друг от друга, а грел феном от паяльной станции с расстояния в 40 сантиметров.

как и миллионы осциллографов всей планеты, в которых уже много десятилетий стандартом является схема на двух полевиках.

Ну не знаю - схем много, и кроме Веллемана такой каскад нигде не видел. В Риголах нет - там ОУ.

Я пользуюсь микрокапом, там темп. дрейфы моделируются легко - прямо можно построить график зависимости вых.напряжения от температуры.

А я обычным вольтметром И верю ему намного больше. Да и Веллеман тоже не верит в постоянный сдвиг, не даром лишнее реле поставили.

каскад не работает на отсечке. Скорее, он работает на начальном токе стока, то есть почти нулевом напряжении затвор-исток.

Ну у меня получилось Vgs 1,6В при отсечке в 2,5В. Выход в 1,6В при 0 на входе. Это надо как то компенсировать, а для компенсации - измерить! А это реле, которых не будет. Так что переливать из пустого в порожнее бессмысленно, мне не подходит такой согласователь импедансов.

это потеря (и так плохой) разрешающей способности. Чтобы таким образом смещать на 12 клеток вверх-вниз, нужно из 8бит АЦП оставить шесть/экран, то есть квантование уже будет заметно даже на маленьком экранчике. А ведь еще не помешает растяжка...

Я смещать собираюсь всего лишь для удобства наблюдения. Т.е. можно будет совместить сигналы обоих каналов на одной горизонтали. Так что ничего не потеряю в разрешении и чувствительности, разве что не приобрету некоторые плюсы сдвига, но и бог с ними.

Если в схеме есть хоть какой-то дохленький ЦАП (вплоть до двухбитного на R-2R), то аппаратный оффсет обязательно надо сделать.

Там все не так просто - на этот цап нужно подавать четкие уровни, а я их не знаю. Вывести выводы я могу только с плисы, и что там на выходе будет - БМП.
Это типа ЦАП, но с неопределенной опорой выходит. Мне такие финты не нравятся.
Выходы ШИМ у меня тоже с плисы, дальше ФНЧ+повторитель на ОУ и.. обратно на контроллер - измерять. И на AD8330 - регулировать усиление. А еще двух входов АЦП у меня нет. Делать же сдвиг на неизвестно сколько я не хочу.

не только делителя, но и источника сигнала, выходное сопротивление которого не определено.

Да это все равно, выше мегаома выходное сопротивление делителя не будет. Хоть обрыв в источнике, хоть КЗ.