¿Qué equipo general se necesita para "explorar" los circuitos? [cerrado]

Puedo pensar en un pequeño puñado de cosas que podrías necesitar, dependiendo de lo que estés haciendo:

1. Un osciloscopio: esencial si desea examinar formas de onda y comparar el voltaje con el tiempo. Necesario para temporizar circuitos, relojes, osciladores o cualquier cosa de esa naturaleza. También podría ser necesario si está haciendo cosas de RF, pero los ámbitos que pueden medir en las frecuencias de RF más altas se vuelven locos y caros rápidamente. Pero se puede obtener un alcance decente de 100 MHz con una tasa de muestreo de 1 G / s para < $ 400.00.

2. Un contador de frecuencia: puede ser ligeramente redundante con el osciloscopio, pero un buen contador de frecuencia independiente puede ser una herramienta muy útil. Nuevamente, esto se necesita principalmente cuando se trabaja con cualquier tipo de señal de temporización / reloj o cualquier cosa que emita una frecuencia constante.

3. Un generador de funciones, por lo que puede entregar entradas "conocidas como buenas" a un circuito y luego comparar la salida con lo que se espera. Digamos que tienes un circuito que espera una onda cuadrada a 5 hz como entrada, pero no se comporta. Crees que tu aporte es bueno, pero quieres una forma de comprobar la cordura. Puede alimentar a su circuito la entrada esperada utilizando un generador de funciones y ver si funciona. Si es así, sabes que tu entrada está desactivada de alguna manera. Si no, el problema está en otra parte.

4. Un analizador lógico: esto puede ser bastante económico para un analizador básico. Un Bus Pirate funcionará, o simplemente puede ejecutar el software en un Beaglebone Black y convertirlo en un Analizador lógico, opcionalmente con una capa que hace conversión de nivel si es necesario. Existen analizadores de lógica de mesa dedicados, pero tienden a ser caros y más especializados. Algunos osciloscopios también tienen complementos opcionales que les permiten duplicarse como analizador lógico también.

5. El otro equipo "principal" de prueba que puedo imaginar es un analizador de espectro, pero consideraría que es mucho más especializado y no es algo que pueda necesitar para la exploración básica de circuitos.

Editar:

6. Una fuente de alimentación de laboratorio de alta calidad con limitación de corriente. Limitación de corriente porque a veces no estás seguro de que tu circuito sea el correcto y no quieres arriesgarte accidentalmente a descargarle un amplificador de gazillion. Hasta 12 voltios cubren la mayor parte de los casos de uso con los que se encontrará un aficionado, pero si obtiene una fuente de alimentación de laboratorio de calidad, probablemente funcionará a 30 V o más.

Dicho esto, si una fuente de alimentación de laboratorio adecuada no está disponible y usted puede sobrevivir sin un límite actual, puede obtener una gran cantidad de millas con una fuente de alimentación ATX genérica para PC. Esos le dan 12V, -12V, 5V y 3.3V de la caja. Uso uno con una placa de circuito hecha en casa con un regulador de voltaje ajustable LM317 para los momentos en que necesito 9V o 6V o algo más.

Esta puede ser una pregunta demasiado amplia, pero intentaré responderla.

Para circuitos de señales analógicas y mixtas, más o menos en orden de utilidad diaria, una fuente de alimentación de laboratorio con múltiples salidas y limitación de corriente, un osciloscopio, un generador de funciones (para inyectar señales), un analizador de espectro.

El costo estará determinado en gran medida por el ancho de banda con el que desee trabajar (y los voltajes / corrientes para la fuente de alimentación) en lugar de la complejidad del circuito. Trabajar con la red eléctrica o microondas a menudo requiere un conjunto de equipos y habilidades completamente diferente.

Por supuesto, esto es además de lo que necesite para trabajar con los circuitos digitales: programadores, emuladores, analizadores lógicos, sniffers, etc.

En el trabajo, soy un solucionador de problemas de los dispositivos de comunicación de PC y de bus de campo industriales ... en una pequeña empresa. Se siente como la última área de la electrónica donde los equipos de gama baja y los hacks prácticos posiblemente lo lleven a cualquier parte :-) Para mis necesidades bastante simples, encuentro el siguiente equipo bastante útil:

Tengo un osciloscopio USB de doble canal relativamente barato, el M595 de una compañía llamada ETC. Tiene 1 GSps (500 MSps si se usan ambos canales) y un ancho de banda analógico de aproximadamente 300-350 MHz (-3 dB). La memoria de muestras de 32k no suena mucho, en comparación con los osciloscopios reales que cuestan 10 veces el dinero :-) pero hace muchos trabajos muy bien. El tamaño de la pantalla solo está limitado por la resolución de pantalla de su PC, y puede tomar capturas de pantalla solo con Alt + PrintScreen ... Tiene una aplicación simple de analizador de espectro incluida, que obviamente solo funciona hasta 500 MHz y también está limitada por la resolución de 8 bits del alcance, pero combinada con el cambio de rango automático (de hecho, AGC) no es tan malo. El analizador de espectro me ha ayudado a depurar algunas cosas de frecuencia intermedia en los receptores GPS, puede mostrarle un saludo de línea DSL, etc. Creo que podría ver transmisores de radio FM fuertes :-) También lo usé una o dos veces para "mirar alrededor" fuerte EMI de PSU o VFD ...

Un dispositivo USB es un poco estúpido, ya que si necesita viajar, toda la configuración para el funcionamiento básico del osciloscopio incluye una computadora portátil, la caja USB, un adaptador de alimentación de CA / 12V (ya que la alimentación por USB no es suficiente), y un cable USB, y todo esto se vuelve un poco difícil de manejar, en comparación con un osciloscopio todo en uno portátil con batería. Por aquí, puedo ver algunos modelos OWON de alrededor de 1 GSps y 200 BW analógicos que parecen funcionar bastante bien, en términos de ancho de banda y rangos comparables a mi M595. Además, un alcance basado en batería que es completamente de plástico en el exterior puede proporcionar una manera burda de medir el nivel de la red o, en general, donde sea necesario que la GND de referencia del alcance esté aislada de la tierra protectora local. Tenga en cuenta que estos ámbitos de banda ancha baratos no tienen sus entradas realmente aisladas galvánicamente (por definición casi diría). Además, el OWON que tuve el placer de probar rápidamente, parecía tener los controles un poco más complicados de ajustar / operar que la aplicación de pantalla completa del ETC M595, donde todo está a solo un clic de distancia, pero eso puede ser simplemente Mi sesgo, basado en la experiencia pasada cotidiana con este último dispositivo.

Tenga en cuenta que una parte importante de un osciloscopio son algunas sondas plausibles. Uso sondas pasivas con un divisor seleccionable incorporado, 1: 1 o 1:10, 200 MHz de ancho de banda. Mientras estás en eso, es posible que desees comprar un terminador de paso de 50 ohmios o dos (en caso de que quieras medir algo de RF de media gravedad).

Un alcance de esta categoría puede mostrarle mucho en los reguladores de modo conmutado, reflexiones y daños a tierra de referencia en RS485, obviamente, cualquier tipo de lógica TTL simple. Tenga en cuenta que estos ámbitos son una liga más alta que los scopemeters portátiles de nivel de entrada de Fluke (tienen otros usos: son buenos para las cosas de la onda sinusoidal principal). Y, los ámbitos que mencioné anteriormente no son lo suficientemente rápidos como para mostrarle DVI / HDMI / PCI-e y otros buses rápidos de este tipo, u ondulaciones rápidas en las secundarias VRM de las CPU modernas (indicando que los condensadores están defectuosos).

Si reúne un generador de impulsos simple con salida de impedancia coincidente (algo simple de las compuertas lógicas 74AC / ACT), obtiene un reflectómetro simple de dominio de tiempo de pequeña señal para probar coaxiales y líneas de transmisión de par trenzado. Si construye eso, compre un puñado de conectores y terminadores de conversión de conectores coaxiales y haga algunos adaptadores de zócalo RJ45 para conectarlos a su generador (y también es útil un conector terminador RJ45).

En mi vida privada, he usado un sintonizador DVB-T (mochila USB) basado en el Realtek RTL2832U combinado con un software llamado RTLSDR Scanner para ajustar algunos sistemas de antenas de TV de la familia. El escáner es bastante lento, en comparación con un analizador de espectro de visión general profesional, pero hizo el trabajo varias veces. Lo que todavía me falta es una forma barata de escanear el espectro WiFi a 2.4 y 5 GHz (hay dongles WiFi modificados que pueden hacer eso, pero mi necesidad aún no ha sido lo suficientemente aguda como para que compre uno).

Un osciloscopio y un analizador de espectro son equipos básicos realmente útiles. Hacen toda la diferencia entre adivinar y ver realmente lo que está pasando (y usted debería esperar que se sorprenda, a veces, lo que lo está mirando desde los cables). Para mí, ver algo que se porta mal en el exterior y luego conectar un osciloscopio , se siente como mirar el nivel del mar desde afuera, y luego tomar las gafas de buceo y bucear en ...