Construyendo un osciloscopio aficionado

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Tengo un proyecto en el que he estado pensando durante un tiempo y me he dado cuenta de que, en algún momento durante su desarrollo, necesitaré un osciloscopio. Está bien, no es un problema.

En lugar de comprar un osciloscopio, he decidido que me gustaría, al menos, diseñar el mío y, con suerte, construir el resultado. Para simplificar las cosas, estoy pensando en usar una Raspberry Pi para hacer todos los cálculos y visualizaciones divertidos (no tengo ganas de implementar la FFT en un AVR, muchas gracias).

Cuanto más leo sobre los osciloscopios, más confundido estoy, para ser honesto. ¿Por qué no es un osciloscopio solo un ADC? Si tuviera que conectar algo como esto ( con la protección adecuada de sobretensión y la preamplificación) a un circuito en un extremo, y una CPU debidamente programada en el otro, ¿no sería eso un osciloscopio?

[En el pasado, solo he trabajado con circuitos digitales simples. ¡Soy principalmente un científico informático teórico! - Y entonces estoy tratando de envolver mi cabeza alrededor de la electrónica analógica en este momento. Como tal, me disculpo si la respuesta es extremadamente obvia ...]

    
pregunta Ethereal

4 respuestas

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En el fondo, un osciloscopio (digital) es solo un ADC, junto con algo de memoria para almacenar las muestras. Luego, las muestras se leen de la memoria y se muestran.

Los problemas de implementación práctica hacen que los osciloscopios comerciales sean complicados. La señal de entrada debe escalarse de manera apropiada para el rango del ADC, lo que significa que necesita tener atenuadores y / o amplificadores que tengan valores de ganancia muy precisos que sean muy planos en un amplio rango de frecuencias (DC a 10s o 100s of MHz como mínimo) para medir las formas de onda con una distorsión mínima.

Además, dependiendo de la aplicación, la frecuencia de muestreo del ADC debe ajustarse (con mucha precisión) en un amplio rango dinámico: 1 ns / muestra a 1 s / muestra (9 órdenes de magnitud) sería típico.

Luego está la cuestión de saber cuándo comenzar, o lo que es más importante, detener el muestreo; Esto se conoce como disparador. Las diferentes aplicaciones tienen diferentes necesidades de activación, y los ámbitos comerciales tienen una amplia selección para satisfacerlas.

    
respondido por el Dave Tweed
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Es importante distinguir un proyecto de pasatiempo de un equipo listo para usar y tomar la decisión correcta para usted. Esta no tiene que ser la elección correcta para otros.

Si lo que quiere es equipo para usar en otro proyecto ESTE año, me compraría uno. Podría ser nuevo o usado según sus requisitos y presupuesto.

Si lo que quieres es construir un osciloscopio como un pasatiempo o un proyecto educativo, ¡adelante, adelante! Te deseo una experiencia divertida y educativa. Vas a aprender mucho Es probable que te encuentres con personas negativas; dígales que pueden ahorrar mucho tiempo y dinero en sus próximas vacaciones, por ejemplo. No ir a Europa y comprar un libro de imágenes en su lugar. ¡Se les está perdiendo el punto!

Un osciloscopio digital (básico) de hecho está compuesto de una interfaz (que incluye un ADC y quizás un circuito de disparo), una computadora integrada, una pantalla y software.

Sugeriré que es probable que surjan los siguientes problemas:

  • Tiempo. Este proyecto le llevará un tiempo, dependiendo del rendimiento deseado, su experiencia, etc.
  • Costo. Costará más que comprar uno de igual rendimiento.
  • Rendimiento. ¿Qué tipo de rendimiento estás buscando? Incluyendo rangos de entrada, resolución de tiempo, cuánto voltaje debe soportar el extremo frontal.
  • Pruebas. ¿Cómo lo depurarás? ¿Cómo comprobarás que funciona correctamente?
  • Seguridad. ¿Qué sucede si prueba 120 VCA o alcanza un voltaje más alto?
respondido por el Technophile
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Creo que puede obtener algunas ideas de Osciloscopio de almacenamiento digital AVR 10MHz 50MS / s .
Incluye esquemas completos y código fuente.

Utiliza un CPLD pequeño que lee los resultados del ADC y llena una RAM, luego usa un AVR mcu para leer los datos de la RAM y enviarlos a una PC

También puede encontrar útil:

Hay un diagrama de bloques en la página del proyecto openDSO que debería ser útil para visualizar las secciones utilizadas en un DSO.

    
respondido por el alexan_e
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JYE Tech tiene un kit de osciloscopio de $ 49 :

conlassiguientescaracterísticas:

5Msamples/second8bitresolution256samplememorydepth1MHzanalogbandwidth100mV/Div-5V/Divsensitivity1MΩimpedance50Vpeak-to-peakmaxinputvoltageDC/ACcouplingSaveanddisplayupto6capturestomemoryTransferscreencapturetoPCasabitmapfile(serialadapternotincluded)BacklitLCDdisplayFFTfunctionavailable

Sparkfuntambiénlollevaperopor$10más.

Todosloscomponentesdemontajeensuperficieyaestánsoldados.

UtilizaunATmega64.Proporcionanelesquemaylalistadepiezasensusitiowebsideseausarlascomounaguíaparahacerrodarlasuya,perodudoquepuedahaceresoporunos$49.Elcódigofuentedelfirmwaretambiénestádisponible.

Porsolo$30más($79.50)tienen una unidad ensamblada con un ancho de banda analógico de 5 MHz.

    
respondido por el tcrosley

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