Konstruktion av batteridrivet oscilloskop med mini-CRT

[Spisblinkaren]

Jag har nu skissat på nivåskiftaren vad gäller anpassning av DC-signalnivå till A/D.

Jag har snålat lite och planerar nyttja LM318 som typ kostar 13 spänn till skillnad från dom fyra värsting-OP jag kommer nyttja i ingångssteget (AD8001, 880MHz i GBW och 1200V/us i SR) som också ELFA sålde för några år sedan men har slutat sälja samtidigt som Mouser har dom.

Jag måste ha minst 160 i GBW för även delat på två i kaskad så blir kravet så stort för att kunna förstärka 1mV 250 gånger med en bandbredd på 10MHz.

Det kan vara intressant att veta att jag har byggt ett TV-Scope innan och då som examensarbete för 25 år sedan men vad jag vill säga är att då fanns det inte såhär snabba OP som AD8001 vilket gjorde att jag byggde ingångstegens opampar diskret.

Dock känner jag inte för att göra det igen för många komponenter är en aning bökigt om man avser vira dom.

Vet förresten inte om halvlånga virtampar är så bra det heller

Kommer dock köpa en hel del virtråd snart, tre 100m-rullar AWG30 i färgerna RGB där jag avser sitta i förväg och kapa och skala massa tråd

MVH/Roger

[Spisblinkaren]

Jag har planerat om fronten en aning.

Jag behöver ha en indikation på om det samplas eller inte.

Kom då på att själva tryckknappen för REC kan göras lysande, det jag har hittat i min kära gamla ELFA-katalog från 2008 är 35-594-08 med lins enligt 35-608-44.

Detta sägs kunna funka med LED vilket jag uppskattar för skåpet skall bli batteridrivet.

Så om jag har tur så kan jag knö in en röd/grön LED som kommer indikera power on (grön) och sampling (röd).

Eventuellt kanske jag tom gör röd blinkande

Dubbel-diod på 5mm har jag dock tack vare Janson1.

Sen har jag ett litet bekymmer, de bar-graph LED-moduler jag hittat är alla på 10st/enhet medans jag tidigt chansade på 8/enhet vilket gör 16 naturligt ty MUX:ar och annat jobbar ju med jämt antal bitar så 10 är bökigt att "koda" för.

Det blir bättre vad beträffar antal olika sweptider (10Tsw) för då får man med ett kommersiellt oscilloskops sveptider men styrningen av LEDsen blir bökigare (en 16-prioritetsenkoder plus en 4-prioritetsenkoder, liksom).

Jag kan dock tänka mig denna komplikation vad gäller 10Tsw men jag vill inte gärna också ha den för dämpsatserna som skall funka för 1mV, 2mV, 5mV, 10mV, 20mv, 50mV, 100mV, 200mV, 500mV, 1V, 2V, 5V dvs 12 lägen.

Fast nu ser jag som sagt att bara 12 lägen behövs för dämpsaterna.

Då kan man kanske kosta på sig att krångla med sveptiderna bara.

Jag har bestämt en klocka (40MHz/25ns) som man snällt kan dela ner till 50ns (1/2), 100ns (1/4), 200ns (1/8), 500ns (1/2*1/10) dvs man kan få sekvensen 1, 2, 5 per dekad vilket är precis vad ett modernt skåp är uppdelat i.

För att skapa sveptider från 0,2us till 0,5s behöver jag 20 steg så två bar-graph LED funkar i detta fallet.

När det gäller attenuatorerna så blir det annorlunda.

Jag funderar på rena runda 3mm LED istället för bar-graph, vad tycker Ni?

Kanske jag kör 3mm för attenuatorerna men bar-graph för svepgeneratorn.

12st 3mm breder ju inte ut sig så mycket men 20st 3mm gör det, knör man fullständigt ihop dom blir det 36mm respektive 60mm, och med typ 3mm space mellan LEDs blir det 72mm respektive 120mm...

72mm är fortfarande acceptabelt men 120mm är det inte.

MVH/Roger
PS
Kul att ha hittat en tryckknapp med transparent knapp där jag eventuellt kan knö in en två-färgad LED (så att jag slipper fler hål i fronten)

[Spisblinkaren]

Nu börjar jag få koll på det här

Kom ju på att HC4066 INTE kan styras regelrätt digitalt OM den samtidigt skall hantera AC.

Den kan hantera AC men man måste mata den med +/-2,5V MEN vad som är värre är att även styret måste matas med +/-2,5V vilket inte är så smidigt om man har 0-5V att tillgå, enda lösningen jag kommit på är optokopplare samtidigt som jag undrar hur snabbt systemet blir då (för att inte nämna komplexiteten).

Så nej, HC4066 kommer inte användas på detta sättet.

Ett tag tänkte jag HC4053, de visade sig vara enklare att styra men visade sig vara hälften så snabba.

Dessutom besitter jag en mängd HC4066 så varför inte använda dom (när ELFA tom inte lagerför HC4053 DIL).

Så till slut kom jag på en rätt smart grej som bara kostar en opamp till, jag preliminär-höjer bias INNAN HC4066 och sänker bias efteråt, på det sättet så kan HC4066 styras digitalt (0-5V) och jag får nytta av mina snabbare kretsar jag råkar ha i lager utan att behöva köpa några andra.

Jag kommer köra såhär framledes dvs jag kommer nyttja de kretsar jag har först och främst (dvs vända och vrida på problemen som ovan) och bara i nödfall köper jag nytt.

Jag har nyligen gått igenom lagret och alla elementära grindar upp till 3-ingångars har jag som HC, de flesta räknare har jag som HC MEN 74 hade jag inte som HC utan som LS vilket inte är så smidigt när man ofta designar med dom i logiska system och för övrigt nyttjar HC dvs varje gång jag behöver en 74:a så kommer jag behöva pull-ups vilket jag inte vill mecka med mer än nödvändigt.

Udda kretsar funkar utmärkt att nyttja LS i HC-system men en sådan klassiker som 74 vill jag inte ha som LS så jag kommer i dagarna köpa ett rör från ELFA med HC74, jag saknar också HC191 och kommer köpa ett rör sånt också men sen känner jag mig lika redo som en scout vad gäller virning av digitala system

MVH/Roger

[Spisblinkaren]

Gjort om ritningen en aning, nu passar den med ovanstående ritning.

Jag har samtidigt utvecklat hur ON/REC skall indikeras, lite meckigt men det beror på min asdyra (200 spänn ) momentana tryckströmbrytare från aeo som jag kommer köpa i dagarna.

Den har en transparent kapsling över knappen och medger EN lysdiod, fick klura ett tag för dessa två ENDA terminaler räcker normalt sett inte för BÅDE rött och grönt.

Men se, det räcker visst det om jag nyttjar anti-parallell röd/grön lysdiod som jag ärligt talat inte visste ens om de fanns

Så med hjälp av en anti-parallell lysdiod kan jag få indikation på om KOS bara är på eller om KOS samplar.

Beställning till ELFA avgår på måndag.

MVH/Roger

[Spisblinkaren]

Jag tror jag tänkt lite för mycket här

Nån som har nåt att tillägga för jag förstår inte riktigt.

Vad händer alltså pga biasström vad gäller utgången om ingången har ett högt motstånd och är AC respektive DC-kopplat?

Jag tror numera att återkopplingsmotståndet tar hand om ALL biasström.

Har jag rätt eller fel?

MVH/Roger

[Spisblinkaren]

Jag har återgått till LM318 och därmed en enklare lösning.

Har också infört en trimpotentiometer för A/D-anpassningen detta för att kompensera bort LM318's biasström iom 1M, det går alltså inte att bara sätta en spänning för bias kommer påverka med så mycket som runt 10LSB vilket man inte riktigt vill ha.

MVH/Roger
PS
A/D-level shifter anser jag nu vara färdigplanerad.

[Spisblinkaren]

Den här är jag också rätt nöjd med men jag kommer nog schematisera ett PROM också för även om adressledningen max är 12 bitar lång så gäller det att avkoda rätt adress och i det här fallet hela två olika adresser VILKET innebär att man för enkelhetens skull borde se till så att varje adressledning också har sin invers framdragen dvs redan här blir det att handla om 12 extra inverterare samtidigt som allt också skall knytas ihop på andra sidan dvs man behöver TVÅ 12-bitars AND där, ni fattar att det snabbt blir rätt många grindar och därmed kapslar

Så jag kommer revidera denna ritning en sista gång, avser då nyttja nåt OTP-PROM jag fått av min kompis Cosmox, har idag ganska många olika där nån lär passa. Har sedan förut ett fåtal EPROM som också kan funka men just nu saknar jag möjlighet att radera dom och även att programmera dom samtidigt som jag är övertygat om att det är enkelt att manuellt programmera två en-bitars ord.

MVH/Roger

[Spisblinkaren]

Visar en tredje ritning som lite knyter ihop allt, den är lite överflödig men förklarar vissa delar.

Jag känner mig nu således rätt klar med hur sampling skall hanteras samt hur jag skall bygga både gränssnittet mot A/D och hanteringen av minnet.

Att det bara skall vara ett minne bestämde jag mig för tidigt men att det bara blev en A/D trots två kanaler blev lite uppfunnet ur luften.

Jag tror att "dubbelflanksampling" av A/D kanske inte är den bästa lösningen för dels så halveras maximal samplingsfrekvens dels har det varit lite funderingar kring hur man skall hantera samplad data, regelrätt sampling mha två A/D skulle förmodligen dock inte innebära mindre svårigheter OMM man vill nyttja ett enda minne för med två A/D skulle jag behöva hantera 3-state istället för 4066 växelvis och frågan är vilket som egentligen är bäst.

Jag vill som sagt bara nyttja ett minne samtidigt som jag ärligt talat inte tänkt längre än så, fast nyligen gick jag och funderade på SD-kort istället/också för mitt system är ett Single Sweep och efter det händer ingenting så om ett SD-kort tar lite tid så är det inget hinder.

Dock är hanteringen av SD ett hinder men jag gillar Arduino och har faktiskt programmerat lite för SD, mycket enklare att överföra data till datorn än att Arduino (som jag tänkt) skall ta hand om data från batteriuppbackat RAM, eller?

Samtidigt kan man inte lagra 20MHz på SD-kort, eller?

MVH/Roger

[Spisblinkaren]

Jag har planerat om fronten.

Bara små justeringar, Probe Cal flyttas till KVM-modulen och jag gör det av estetiska skäl.

Jag har dessutom påpekat att alla LED i bargraph (multipel om tio) inte alltid kan användas, Volts/DIV kommer bara nyttja 12st medans Time/DIV kommer nyttja alla tjugo som två bargraph medger.

Lite kuriosamässigt kan anges att jag föredrar bargraph framför ordinära 3mm LEDs för cc för 3mm-hål är på minst 5mm, gånger tjigo så är vi uppe i 100mm och det är en ganska stor indikator (20st LEDs i två bargraph är på runt två tum bara).

Fast nu tar vi tag i mer seriösa problem med skåpet

MVH/Roger

[Spisblinkaren]

Jag har nu gjort om KVM dvs vertical-mode-modulen.

Jag fick visserligen ett bra tips från prototypen igår men jag gillar inte tanken att DC-styra med en biaserad AC.

Så jag har bytt ut HC4066 mot 4051 som jag tacksamt fått några stycken av MattisLind, eftersom 4051 bara switchas med max 500kHz så är den biten av snabbbheten i alla fall inga problem men frågan är hur feed-through av HF blir, jag tror att feed-trough funkar alldeles ypperligt hög upp i frekvens för en regelrätt 4051, jag tror mest att växlandet är en begränsning.

Men jag vet inte.

Samtidigt som pinkompatibel HC4051 finns, bara plug-and-play liksom

V-Mode anser jag nu vara klar (förutom att jag skall pin-konfigurera det också).

MVH/Roger

[YD1150]

Om du vill ha lite lägre Ron (4Ω !) så finns denna trevliga IC:

https://www.onsemi.com/pub/Collateral/74FST3125.PDF

Tror inte att det finns någon hålmonterad variant.
Den används som blandare i vissa radiobyggen.

[Spisblinkaren]

Hej YD1150!

Det var en häftig krets, tack!

Men jag kör inte med annat än hålmonterat så den går tyvärr bort.

MVH/Roger
PS
Kretsen kan för övrigt inte hantera en ren AC-signal utan inspänningen måste ligga inom Vcc-GND. Med andra ord har den samma problematik som 4066 dvs den fungerar faktiskt inte i min koppling.

[Spisblinkaren]

Jag har nu sett över VMode-delen i mitt projekt och mest gjort det "virbart" dvs jag har angett alla pin-nummer.

Förutom att XY-förstärkare modell högspänning skall till så är VMode klar.

MVH/Roger

[Spisblinkaren]

Såhär har jag lite grand tänkt bygga XY-färstärkarna.

Maxsving blir +/-250V, idealt.

Trissorna tål bias men egentligen inte så mycket mer.

MVH/Roger
PS
Edit: BF471/472 tål "bara" 300V och detta är en DC-förstärkare dvs förstärkartrissan och utgångstrissan måste tåla hela spänningen på 500V vilket BUJ303 gör. Byter tillbaks till gamla ritningen.

[Spisblinkaren]

Idag har jag sedan fått hem en asdyr ELFA-tryckomkopplare från aeo.

Det här är löjligt men jag har kastat ut hela 200 spänn på en tryckomkopplare (momentan)

Jag ville nämligen så gärna att tryckomkopplaren skulle indikera rött för REC och grönt för ON samtidigt som jag inte såg nån bra plats för en LED på nåt annat ställe än i själva trycket.

Jag har fått bygga den här omkopplaren som jag heller inte riktigt förstod, men efter att ha läst lite datablad kom jag fram till att LED skall kapas 8mm och bara tryckas i omkopplaren även om allt såg skumt ut.

Detta gick till slut, min antiparallella röd-gröna LED fick plats och jag kan nu styra så att det blir antingen rött eller grönt.

Det är faktiskt ett visst trick för tryckomkopplaren är egentligen gjord för en lampa, man skall då försöka få plats med en LED istället samtidigt som den skall kunna byta färg, tror faktiskt jag är världsunik med den här finessen

MVH/Roger