एक hobist आस्टसीलस्कप का निर्माण

Question

मेरे पास एक परियोजना है जिसके बारे में मैं थोड़ी देर के लिए सोच रहा हूं, और मुझे एहसास हुआ है कि इसके विकास के दौरान कुछ बिंदु पर, मुझे एक आस्टसीलस्कप की आवश्यकता है। ठीक है, कोई समस्या नहीं।

एक आस्टसीलस्कप खरीदने के बजाय, मैंने फैसला किया है कि मैं बहुत कम से कम - अपने खुद के डिजाइन करना चाहता हूं, और उम्मीद है कि परिणाम का निर्माण होगा। चीजों को सरल बनाने के लिए, मैं सभी मजेदार गणना और विज़ुअलाइज़ेशन करने के लिए रास्पबेरी पाई का उपयोग करने के बारे में सोच रहा हूं (मुझे एवीआर पर एफएफटी को लागू करने का मन नहीं है, बहुत बहुत धन्यवाद)।

जितना अधिक मैं ऑसिलोस्कोप के बारे में पढ़ता हूं, उतना ही उलझन में हूं कि मैं ईमानदार हूं। क्यों नहीं है एक आस्टसीलस्कप सिर्फ एक एडीसी? अगर मैं की तरह कुछ ऊपर हुक करने थे इस एक छोर है, और अन्य पर एक उचित रूप से प्रोग्राम CPU पर एक सर्किट के लिए (उचित से अधिक वोल्टेज संरक्षण और पूर्व प्रवर्धन के साथ), कि एक आस्टसीलस्कप नहीं हो सकता है?

[अतीत में मैंने केवल साधारण डिजिटल सर्किट के साथ काम किया है - मैं मुख्य रूप से एक सैद्धांतिक कंप्यूटर वैज्ञानिक हूं! - और इसलिए मैं अभी एनालॉग इलेक्ट्रॉनिक्स के आसपास अपना सिर लपेटने की कोशिश कर रहा हूं। जैसे, मैं माफी माँगता हूँ अगर इस का जवाब बेहद स्पष्ट है ...]

Comments

यह कुछ ही मौजूदा खुला स्रोत oscilloscopes का अध्ययन करके शुरू करने के लिए उपयोगी हो सकता है: कुछ लिंक यहाँ , यह भी देखना यह । आरपीआई के साथ, यह बंद है SoC डिज़ाइन के लिए NDA पर हस्ताक्षर करने और SoC निर्माता को आश्वस्त करने की आवश्यकता है ताकि आपको इस तरह की जानकारी मिल सके कि आपको यह वही करना होगा जो आप चाहते हैं। एक Tiva-C लॉन्चपैड जैसा कुछ, या बेहतर अभी तक, बीगल बोन ब्लैक उस कारण के लिए एक आसान शुरुआती बिंदु बना सकता है। BBB के पास पर्याप्त IO और प्रसंस्करण शक्ति है, और अच्छा प्रलेखन भी है।

— अनंदो घोष

यहां तक ​​कि एक सस्ती 100MHz आस्टसीलस्कप में 1GSps की नमूना दर हो सकती है। 20 MPS 8-बिट ADC कुछ मेगाहर्ट्ज (हैरी और क्लाउड का उपयोग बताता है कि 10MHz की पूर्ण सीमा है) के लिए बहुत अच्छा नहीं है। आपको एडीसी से बाहर और अपने प्रोसेसर में जानकारी प्राप्त करने में सक्षम होना चाहिए जहां इसे प्रदर्शित किया जा सकता है। एक वाणिज्यिक गुणवत्ता का अगला छोर गैर-तुच्छ भी है। मैं आपको हतोत्साहित नहीं करना चाहता, लेकिन आप जो कुछ बनाएंगे उसमें $ 350 रिगोल का प्रदर्शन नहीं होगा। यह निश्चित रूप से सीखने के लिए एक अच्छी परियोजना होगी।

— स्पायरो पेफेनी

आपको क्यों लगता है कि एक आस्टसीलस्कप को एफएफटी को लागू करने की आवश्यकता है?

— फिल फ्रॉस्ट

एक अध्ययन मॉडल के लिए एडीसी के अलावा एहसास करने के लिए सबसे महत्वपूर्ण चीज ट्रिगर सर्किट है। आप एक स्थिर प्रदर्शन चाहते हैं, न कि वह जो हर समय चलता रहता है। आपको यह पता लगाना है कि लहर को हर बार उसी क्षण कैसे खींचना शुरू करना है। यह किया जा सकता है मजेदार हो सकता है और आप संभावित रूप से इससे बहुत कुछ सीखेंगे। संभवतः सबसे महत्वपूर्ण सबक यह होगा कि इन दिनों उचित गुणवत्ता पर डिजिटल स्कोप काफी सस्ते हैं।

— जिप्पी

मुझे आशा है कि आपके पास इसका निर्माण करते समय एक आस्टसीलस्कप तक पहुंच होगी। :

— लिंडन व्हाइट

Answer 1

यह दिल में है, (डिजिटल) आस्टसीलस्कप है , बस एक एडीसी कुछ स्मृति नमूने धारण करने के लिए के साथ। नमूनों को फिर मेमोरी से बाहर पढ़ा जाता है और प्रदर्शित किया जाता है।

व्यावहारिक कार्यान्वयन के मुद्दे वाणिज्यिक ऑसिलोस्कोप को जटिल बनाते हैं। एडीसी की सीमा के लिए इनपुट सिग्नल को उचित रूप से बढ़ाया जाना चाहिए, जिसका अर्थ है कि आपको एटेन्यूएटर्स और / या एम्पलीफायरों की आवश्यकता होती है जिनके पास बहुत सटीक लाभ मान होते हैं जो आवृत्तियों की एक विशाल श्रृंखला (डीसी से 10 या 100 के दशक में बहुत सपाट होते हैं) न्यूनतम विकृति के साथ तरंगों को मापने के लिए न्यूनतम पर मेगाहर्ट्ज)।

इसके अलावा, आवेदन के आधार पर, एडीसी की नमूना दर को एक व्यापक गतिशील सीमा पर समायोजित करने की आवश्यकता है (बहुत सटीक) - 1 एनएस / नमूना से 1 एस / नमूना (परिमाण के 9 आदेश) विशिष्ट होंगे।

फिर यह जानने का सवाल है कि कब शुरू करना है - या इससे भी महत्वपूर्ण बात, रोकना - नमूना करना; इसे ट्रिगर के रूप में जाना जाता है। विभिन्न अनुप्रयोगों में ट्रिगर करने के लिए अलग-अलग आवश्यकताएं होती हैं, और वाणिज्यिक 'स्कोप्स को उन्हें समायोजित करने के लिए एक विस्तृत चयन होता है।

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यह देखना अच्छा है कि मैं निशान से बहुत दूर नहीं था , धन्यवाद! मुझे लगता है कि यह मेरे अधिकांश भ्रम को दूर करता है। नंगे न्यूनतम कार्यक्षमता रखने के लिए (मान लीजिए, प्रदर्शन पर अनावश्यक रूप से बदलते हुए चरण के बिना एक वर्ग तरंग प्रदर्शित करें), लागू करने के लिए ट्रिगर तंत्र का सबसेट क्या होगा? या यह एक बेवकूफ सवाल है?

— ईथर

एडीसी की नमूना दर को समायोजित करने के बजाय, एक FPGA या प्रदर्शन सॉफ्टवेयर में एक डिजिटल डिसीमेशन फ़िल्टर पर विचार करें। क्रूड डिजाइन जो केवल नमूना दर को गिराते हैं, भ्रामक रूप से भ्रामक होते हैं, जिसे ऑपरेटर को संकेत के ज्ञान से या नियम से जाँचना चाहिए कि सिग्नल ओवरसमैप्ड है या अंडरस्माप्ड है या नहीं यह जाँचने के लिए टाइमबेस बदल रहा है।

— क्रिस स्ट्रैटन

क्रूड ट्रिगर एक एनालॉग या डिजिटल तुलनित्र के साथ किया जा सकता है, शायद हिस्टैरिसीस हो सकता है। इसके अलावा, डिजिटल स्कोप पर, आप आमतौर पर ट्रिगर करने के लिए इंतजार करते समय एक परिपत्र बफर में लगातार नमूना लेते हैं, और ट्रिगर की स्थिति पूरी होने के बाद कुछ समय तक रोकते हैं। ट्रिगर-ट्रिगर सैंपलिंग की मात्रा को समायोजित करके, आपको एक बफर के साथ छोड़ा जा सकता है जिसमें शामिल है कि ट्रिगर से पहले क्या हुआ और उसके बाद भी।

— क्रिस स्ट्रैटन

डिजिटल स्कोप पर, ट्रिगरिंग पूरी तरह से डिजिटल डोमेन में की जा सकती है, हालांकि यह एक आवधिक सिग्नल पर दोहराए जाने वाले ट्रिगर्स के परिणामों को सही ढंग से ओवरले करने के लिए कुछ काफी परिष्कृत फर्मवेयर लेता है। एक-शॉट ट्रिगर अपेक्षाकृत तुच्छ हैं।

— डेव ट्वीड

Answer 2

उन उपकरणों से एक शौक परियोजना को भेद करना महत्वपूर्ण है जो उपयोग करने के लिए तैयार हैं, और आपके लिए सही विकल्प बनाने के लिए। यह दूसरों के लिए सही विकल्प नहीं है।

यदि आप चाहते हैं कि उपकरण किसी अन्य परियोजना के लिए उपयोग करने के लिए इस वर्ष, मैं एक खरीद लेंगे। अपनी आवश्यकताओं और बजट के आधार पर नया या इस्तेमाल किया जा सकता है।

यदि आप जो चाहते हैं, वह एक आस्टसीलस्कप को एक शौक या शैक्षिक परियोजना के रूप में बनाना है तो हर तरह से आगे बढ़ें! मैं आपको एक मजेदार और शैक्षिक अनुभव की कामना करता हूं। आप बहुत कुछ सीखेंगे। संभवत: आप नाय-कहने वालों का सामना करेंगे; उन्हें बताएं कि वे अपनी अगली छुट्टी पर बहुत समय और पैसा बचा सकते हैं, उदाहरण के लिए यूरोप नहीं जा रहे हैं और इसके बजाय एक तस्वीर-पुस्तक खरीद रहे हैं। वे बात याद कर रहे हैं!

ए (मूल) डिजिटल आस्टसीलस्कप वास्तव में फ्रंट-एंड (एडीसी और शायद ट्रिगर सर्किटरी सहित), एक एम्बेडेड कंप्यूटर, एक प्रदर्शन और सॉफ्टवेयर से बना है।

मैं सुझाव दूंगा कि निम्नलिखित मुद्दों के आने की संभावना है:

• पहर। वांछित प्रदर्शन, आपके अनुभव आदि के आधार पर इस परियोजना में आपको कुछ समय लगेगा।
• लागत। यह एक समान प्रदर्शन खरीदने से अधिक खर्च होगा।
• प्रदर्शन। आप किस तरह के प्रदर्शन की तलाश कर रहे हैं? जिसमें इनपुट रेंज, टाइम रेजोल्यूशन, सामने के छोर को कितना वोल्टेज होना चाहिए।
• परिक्षण। आप इसे कैसे डीबग करेंगे? आप कैसे जांचेंगे कि यह सही ढंग से काम करता है?
• सुरक्षा। यदि आप 120VAC या उच्च वोल्टेज की जांच करते हैं तो क्या होता है?

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आप जानते हैं कि यूरोपीय लोग आपकी छुट्टी की सलाह से खुश होंगे, है ना? :-)

— RedGrittyBrick

Answer 3

मुझे लगता है कि आप AVR 10MHz 50MS / s डिजिटल स्टोरेज ऑसिलोस्कोप से कुछ विचार प्राप्त कर सकते हैं ।
इसमें पूर्ण योजनाबद्ध और स्रोत कोड शामिल हैं।

यह एक छोटे CPLD का उपयोग करता है जो ADC परिणामों को पढ़ता है और एक RAM भरता है, फिर वह RAM डेटा को पढ़ने के लिए AVR mcu का उपयोग करता है और इसे PC में भेजता है

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आप उपयोगी भी पा सकते हैं:

• Bitscope schematics
• dsonano पूर्ण schematics और स्रोत कोड सहित
• FPGA या mcu का उपयोग कर कई डीएसओ संबंधित परियोजनाएं यहां सूचीबद्ध हैं

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ओपनएसडीओ परियोजना पृष्ठ में एक ब्लॉक आरेख है जो एक डीएसओ में उपयोग किए गए अनुभागों की कल्पना करने के लिए उपयोगी होना चाहिए।

Answer 4

JYE Tech में $ 49 आस्टसीलस्कप किट है :

निम्नलिखित सुविधाओं के साथ:

5M samples/second
8 bit resolution
256 sample memory depth
1MHz analog bandwidth
100mV/Div-5V/Div sensitivity
1MΩ impedance
50Vpeak-to-peak max input voltage
DC/AC coupling
Save and display up to 6 captures to memory
Transfer screen capture to PC as a bitmap file (serial adapter not included)
Backlit LCD display
FFT function available

स्पार्कफुन भी इसे ले जाता है लेकिन $ 10 अधिक के लिए।

सतह माउंट घटकों के सभी पहले से ही मिलाप कर रहे हैं।

यह एक ATmega 64 का उपयोग करता है। वे अपनी वेबसाइट पर योजनाबद्ध और भागों की सूची प्रदान करते हैं यदि आप उन्हें अपने स्वयं के रोल करने के लिए एक गाइड का उपयोग करना चाहते हैं, लेकिन मुझे संदेह है कि अगर आप $ 49 के पास कहीं भी ऐसा कर सकते हैं। फर्मवेयर सोर्स कोड भी उपलब्ध है।

सिर्फ $ 30 अधिक ($ 79.50) के लिए उनके पास 5 मेगाहर्ट्ज एनालॉग बैंडविड्थ के साथ एक इकट्ठी इकाई है ।

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जो इसके लायक है, वह लगभग 1950 के दशक के हीथकिट आस्टसीलस्कप का प्रदर्शन है। एसी-कपल केवल (वैक्यूम ट्यूब-आधारित)। theoldcatveamplemuseum.org/180/182/…

— Spehro Pefhany

विडंबना यह है कि हीथ ने 1947 में अपना पहला इलेक्ट्रॉनिक किट आस्टसीलस्कप (O1) पेश किया, जो $ 50 में भी बेचा गया। लेकिन आज के डॉलर में यह थोड़ा अधिक $ 500 होगा।

— tcrosley

यह उपयोग करने के लिए बेहद कष्टप्रद है, क्योंकि इसका कोई संकेत नहीं है कि हाल ही में यह कैसे ट्रिगर हुआ है। यदि कोई संकेतक फ्लैश करेगा, या एक आधे सेकंड के बाद कुछ दिखाई देगा, यह दिखाने के लिए कि डिस्प्ले बासी है, तो यह बहुत अधिक उपयोग करने योग्य होगा, इस तरह के एक आदिम नमूना की सीमाओं के भीतर।

— क्रिस स्ट्रैटन

चूंकि वे फर्मवेयर स्रोत कोड प्रदान करते हैं, आप संभवतः बहुत अधिक परेशानी के बिना प्रदर्शन के लिए एक ट्रिगर संकेतक जोड़ सकते हैं।

— केशलाम

हालांकि वे जो स्रोत प्रदान करते हैं वह डिवाइस पर एक अधिक सीमित फर्मवेयर का होता है।

— क्रिस स्ट्रैटन