Étape 7: Entrée stade / Analog Frontend (partie 3)
gain (amplification) du canal sans pièces en mouvement comme relais. Cela réduit le coût, le nombre de composants, la taille et améliore la fiabilité (aucune usure mécanique-out) en même temps. La seule raison pour laquelle que je ne vois pas pourquoi cela n’est pas plus largement utilisé dans les autres oscilloscopes, c’est qu’il n’ya pas beaucoup PGAs disponible pour des largeurs de bande très élevées (plusieurs 100 MHz ou même GHz). Mais pour le DPScope avec son objectif de conception de 1 MHz ou peut-être un peu plus, c’est tout ce que le médecin a ordonné - gain spécifié minimal de la PGA est 2 MHz.
Étant donné que les deux entrées sélectionnables de la PGA sont nourris avec des signaux différant par un facteur de 10, avec la PGA nous pouvons effectivement choisir une amplification totale de 1, 2, 5, 10, 20, 50 et 100 seulement utiliser les réglages de gain 1, 2, 5 et 10.
Le microcontrôleur contrôle la PGA grâce à une interface SPI standard composé de trois lignes de signaux - horloge, des données, et sélectionnez puce.
La sortie de la PGA nourrit le convertisseur analogique-numérique (ADC) à l’intérieur du microcontrôleur dsPIC. Il pousse également dans une seconde entrée qui va à un comparateur à l’intérieur le dsPIC. Ce comparateur crée une interruption chaque fois que la tension d’entrée traverse un certain, seuil programmable dans une direction prédéfinie (hausse ou en baisse le niveau du signal, respectivement ; c’est aussi appelé un bord montante - ou baisse -). La tension de seuil est générée par un convertisseur numérique-analogique de 10 bits (DAC) à l’intérieur du dsPIC (c’est incroyable de voir combien périphériques Microchip a mis à l’intérieur d’un microcontrôleur simple, peu coûteux - tout cela réduit le coût et la complexité du champ d’application beaucoup). Étant donné que la DAC ne peut produire jusqu'à 2,5 v (c'est-à-dire la moitié le signal maximum niveau), la solution la plus simple était de diviser le signal entrant par deux avec un diviseur de tension (R14 et R15). De cette façon, le seuil de déclenchement peut être défini n’importe où au sein de la portée du signal entrant.
Enfin, sur la droite vous voyez externe 12-bit-à-convertisseur numérique analogique (DAC, un MCP4822 de Microchip) qui définit l’offset pour le signal d’entrée. Il dispose de deux canaux de sortie indépendants, on a utilisé pour chacun des canaux d’entrée deux portée. Le microcontrôleur lecteurs le DAC via l’interface SPI ainsi (le dsPIC utilise la ligne de selecty (CS) de puce de l’appareil concerné - DAC, PGA1 ou PGA2 - afin de déterminer quel périphérique est obtenir les données SPI à un moment donné).