Agregar cursores al osciloscopio analógico

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Background

Vi este video en youtube donde este tipo agrega un marcador a su osciloscopio analógico al enviar un pulso a la entrada del eje z: enlace

Quiero hacer lo mismo con mi Tektronix 2213, pero quiero que los cursores estén calibrados.

Las dos señales con las que tratará mi sistema son A-GATE y la entrada Z-AXIS.

A-GATE es un pulso positivo que va alto desde el inicio del barrido horizontal hasta el final. Su ancho representa el ancho de la pantalla del osciloscopio.

La entrada Z-AXIS controla el brillo de la traza. Un pulso en el momento adecuado producirá un punto brillante en la traza.

El tiempo de A-GATE es generado por los condensadores de tiempo. No hay reloj para sincronizar.

Mi plan es:

  • Mida el ancho de A-GATE con un temporizador.
  • Lee un codificador rotatorio. El valor será una fracción D del valor de escala completa.
  • Calcule un nuevo ancho de pulso multiplicando el ancho de A-GATE por D . Este nuevo ancho está etiquetado como Demora en el diagrama a continuación y lo establece el codificador rotatorio.
  • Establezca un PWM en el ancho de pulso calculado. El flanco ascendente del PWM debe estar sincronizado con el flanco ascendente de A-GATE.
  • Genere un pulso estrecho en el borde descendente del PWM que impulsará la entrada Z-AXIS.

El 2213 no tiene una salida A-gate, pero ignoremos eso (el plan es abrir con cuidado el estuche y obtener una versión de A-GATE en búfer a través de un paso a través del estuche).

Mi primer intento será una prueba de concepto con partes fácilmente disponibles. Es probable que tenga que recurrir a MCU y componentes más rápidos para obtener una buena precisión en escalas de tiempo horizontales más rápidas.

El pulso Z-AXIS tendrá que ser proporcional a la escala de tiempo horizontal, por ejemplo. 1/100 del ancho de la pantalla, pero creo que puedo manejarlo. Estoy pensando en unos cuantos generadores de pulso astable que se alimentan de un mux.

Preguntas

  1. ¿Debo usar un PIC y programarlo en ensamblaje para una sincronización confiable? Creo que los PIC hacen 1 instrucción / reloj.
  2. ¿Cómo sincronizo el flanco ascendente del PWM con el flanco ascendente de A-GATE? Estoy pensando que debería usar A-GATE como entrada a un PLL para generar el reloj para que mi MCU sincronice la MCU con el alcance.
  3. El tiempo de A-GATE cambiará con diferentes escalas de tiempo horizontales. Si genero el reloj desde A-GATE, ¿un MCU se verá afectado por el cambio de su reloj? Me doy cuenta de que necesitaré circuitos adicionales para determinar en qué escala de tiempo estoy.
  4. ¿Este plan tiene algún problema importante que deba tener en cuenta?

Cualquier otro consejo es apreciado.

Meta

Lo hago por diversión. Sé que sería más fácil comprar un DSO barato con cursores.

Esta es mi primera pregunta de diseño del sistema en el sitio. Revisé la sección de ayuda ya. Avíseme si esta pregunta no es apropiada para EE SE.

La mayor parte de mi experiencia es con circuitos analógicos. Las explicaciones de MCU estúpidas son muy apreciadas.

¡Gracias!

    
pregunta DavidG25

3 respuestas

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El circuito 555 fue solo un ejemplo de "mouse mickey" de cómo usar la entrada del eje Z en una posición de barrido y no funcionará en todas las posiciones.

La forma correcta es usar la salida de barrido lineal del eje X (rampa en diente de sierra) y usar un umbral variable y un comparador para disparar para disparar la entrada del eje Z a nivel bajo. El truco es cómo obtener un ancho de pulso variable que sea un% constante del tiempo de barrido en algún lugar alrededor del 1 ~ 3% del tiempo de barrido. De nuevo, esto se puede hacer con otro comparador con un voltaje de compensación fijo que corresponde a 1 ~ 3% del voltaje de barrido lineal.

Casualmente, este circuito ya se pensó e incluyó en esos ámbitos clásicos y se usó para el barrido expandido por disparador demorado generalmente controlado por un bote de vernier de 10 turnos.

Su 2213 aún no tenía esto y en su lugar usó un potenciómetro multiplicador x1 para permitir que se use un barrido retardado.

Puede obtener tanto el Manual de servicio con Teoría de operación como el Manual de usuario con un sencillo resultado del motor de búsqueda. (consejo: lea las partes interesantes del Manual de servicio)

Intente una pregunta mejor o actualice todos los requisitos, ¿por qué necesita esto y qué medida realmente necesita?

Puede aprender mucho sobre diseño analógico y de sistemas mediante ingeniería inversa de estos fantásticos diseños. Eso es lo que hice cuando empecé. Averigua cómo funciona.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist
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Me suena bien. Medir el ancho A es algo extra, ya que el tiempo necesario es independiente del ancho. Recuerde, está colocando un "cursor" porque tiene interés en etiquetar algún punto de tiempo (para el cual no necesita el ancho), no en alguna ubicación en la pantalla (para lo que sí necesita el ancho).

No debería necesitar programar en el ensamblaje para una sincronización precisa, pero podría considerar el uso de interrupciones de temporizador.

Para controlar la ubicación de su Z-pip, ciertamente puede usar una olla, pero también puede usar una perilla frob (es decir, un codificador), botones arriba / abajo, un teclado con pantalla o cualquier otra cosa encontrar conveniente.

¡¡Buen proyecto !!

No es una buena opción usar la A como reloj, incluso con un PLL. Use un reloj rápido, active una interrupción con el flanco ascendente de A. También use A para controlar un temporizador, para que sepa cuál es el ancho de su pantalla. PWM será más difícil que simplemente encender y apagar un pulso, tal vez con una interrupción de CCP.

    
respondido por el Scott Seidman
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Dado que la señal A depende de lo que mida el alcance, su frecuencia puede no ser fija. Por ejemplo, el alcance se puede activar en una señal cuya frecuencia varía, o una señal poco frecuente.

Sin embargo, la duración de su pulso dependerá del tiempo de barrido del alcance, por lo que debe ser constante (hasta que gire el mando).

Yo usaría una placa de desarrollo FPGA barata para esto. Puedes conseguir los más baratos por 20 €. Y a diferencia de un micro, usted tiene control total sobre el tiempo y puede usar una alta frecuencia para la precisión.

El algo sería así:

Mida el pulso A: fácil de hacer, inicie un contador con el pulso, registre el valor cuando termine y póngalo en un registro.

Genera el cursor:

Cargue un valor en un contador, comience la cuenta regresiva cuando se inicie el pulso A, pare en cero, señal de salida;)

Si obtiene una de estas tarjetas FPGA con algunos dígitos y botones de 7 seg, puede incluso mostrar la configuración del cursor / tiempo / etc.

Esto te dará una muy buena precisión. Para una menor precisión, un temporizador analógico sería más simple, por supuesto.

    
respondido por el peufeu

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