Sida 1 av 3

Portabelt DSO

Postat: 27 september 2009, 18:27:37
av E85
Jag fortsätter på mitt förra koncept att inte orka göra klart något projekt genom att starta ännu ett nytt. Den här gången är det ett portabelt oscilloskop jag börjat fila litegrann på. För tillfället använder jag ATmega168:ans inbyggda ADC men tanken är att det ska dit en TLC5540.

Såhär ser det ut för tillfället (800Hz fyrkantsvåg med en 10µF kondning mot jord):
Bild

Jag har "några" frågor som jag behöver bena ut innan jag går vidare:

1. Jag vill ju såklart ha så hög samplingshastighet som möjligt. Då är frågan vad som är högsta möjliga? Går det t.ex använda systemklockutgången på AVR:en som input till ADC:n och sedan bara läsa av tills minnet är fullt? Det skulle väl innebära 10Msps eller kanske 20Msps ifall det finns nåt kommando för att läsa av och hoppa till nästa minnesplats i samma klockcykel. (edit: läste nu att all access mot RAM tar två klockcykler så det kanske blir lite långsammare än så..?)

2. Den analoga biten är jag inte så hemma på heller. Nu är det bara en spänningsdelare för att den ska klara 0..10V input men tanken är ju såklart att den ska klara även negativ spänning. Och problemet då är väl att den ska drivas på batteri... Kanske behöver en inverterande charge pump för att få -5V ur 5V och driva opampar med det?

3. Val av batteri. Jag har fått för mig att linjärreglering skulle vara bäst här eftersom switchad smutsar ner spänningen? Kanske ett vanligt 9V batteri skulle funka?

Ja det är en del att fundera på.. men om ni har nåt tips så skriv gärna!

Re: Portabelt DSO

Postat: 27 september 2009, 18:38:08
av victor_passe
Jag har haft samma problem med negativ spänning och gjorde såhär:
Skapa 2,5V med en opamp och spänningsdelare.
addera 2,5V och (mätspänning/10) med ännu en op-amp.
Klart.

Re: Portabelt DSO

Postat: 27 september 2009, 18:45:35
av E85
Hmm, så du menar att jag klarar mig på single supply eller är det feltolkat?

Re: Portabelt DSO

Postat: 27 september 2009, 18:53:53
av sodjan
> 1. Jag vill ju såklart ha så hög samplingshastighet som möjligt. Då är frågan vad som är högsta möjliga?

Kör du inte med den inbyggda ADC'n ? Då är det väl givet hur snabbt du kan köra ?

Re: Portabelt DSO

Postat: 27 september 2009, 18:55:14
av E85
Menade givetvis med TLC5540. Interna används bara för att prova lite olika saker nu.

edit: Jag kom på att jag behöver nån extern triggerfunktion också. Jag kör den i mjukvara nu men det kommer inte funka i den högre hastigheten... får kika runt lite på nätet.

Re: Portabelt DSO

Postat: 27 september 2009, 19:55:48
av victor_passe
Ja, du kan ha en spänning.
och trigg kan du få med dac och komparator.

Re: Portabelt DSO

Postat: 27 september 2009, 21:53:03
av E85
Nej jag får inte till det, victor_passe m.fl. Spänningsdelningen (Vin/10) stör ju adderaren och vice versa. Om jag tar små motstånd till delningen blir det bättre men man vill väl ha ganska hög impedans på ingången? Vet inte hur det ska fixa sig utan en opamp med negativ matning som kan dela Vin med 10 innan adderaren.

Re: Portabelt DSO

Postat: 27 september 2009, 21:56:41
av victor_passe
Jo, det funkar, du har inte en separat delare utan kopplar så du får en gain på 0,1 på din in-signal och 1 på 2,5V signalen.

Dock kan man ju bara få 1 som total gain så man får ha 11/10 gain på 2V5 och 11/1 gain på in-signalen. Men det blir ju samma sak.

Jag använde 2 st 10K , 1st 100K och 1st 1K motstånd och en opamp kopplad som "non inverting summer"

Re: Portabelt DSO

Postat: 27 september 2009, 22:02:28
av E85
Jag hade tänkt ha en omkopplare för att koppla mellan olika mätområden, därav spänningsdelaren. Det blir för kass upplösning annars... Men det kanske går att switcha mellan olika gain-resistorvärden till adderaren istället?

Re: Portabelt DSO

Postat: 27 september 2009, 22:03:50
av victor_passe
Ja, det borde gå. Men man behöver ändra 2 resistorer om man inte vill göra massa jobbig flyttals matte.

Re: Portabelt DSO

Postat: 27 september 2009, 22:15:18
av blueint
Har för mig den inbyggda ADCn har en begränsning på 50 kHz. Eller 50 ksps om man ska vara korrekt.

Re: Portabelt DSO

Postat: 27 september 2009, 22:17:53
av E85
Ungefär 76.9 kSPS är det.. men bortse från den, för jag ska inte använda den. Ska använda en TLC5540 är det tänkt.

Re: Portabelt DSO

Postat: 27 september 2009, 23:07:57
av E85
Nu har jag nog lyckas få till det.
TLC5540 vill ha ca 0.6..2.6V input så jag måste lägga på 1.6VDC och få AC-delen till 2V t-t.

Va_gain = 1.6V / 5V = 0.32
R9 = R5 / Va_gain

R4 = R5 / (Vin_gain)
R6 = R5 / (1 - Va_gain - Vin_gain)

Det jag behöver byta är alltså R4 och R6 för att få annat omfång på ingången.

Vad ska jag kolla på för specs på opampen för att den ska klara av att hålla låda upp till ca 5MHz, gain bandwidth?

Bild
Bild

Re: Portabelt DSO

Postat: 29 september 2009, 21:39:03
av E85
Jag har ritat första versionen av schemat... tar gärna emot tips eller sågningar. :)

Länk till schema (bild)


Nu när jag tänkte fråga efter en lämplig analog switch för att byta område på ingången (byta två resistorer, samtidigt!) kom jag på att det kanske är roligare med en digitalt styrd analog switch än med en ratt. Hittade den här som bör fungera? Problemet är väl bara att det börjar ta slut på pinnar på ATmega168:an så jag får fundera på saken.

Re: Portabelt DSO

Postat: 30 september 2009, 09:42:59
av victor_passe
R2 har väll ingen funktion?