LCS - 1M - un complet, Low-Cost Hobby Oscilloscope (8 / 30 étapes)

Étape 8: Circuit Description - convertisseur analogique-numérique ; Mémoire de l’échantillon

Le convertisseur analogique-numérique (ADC) est un élément central de l’oscilloscope ; Il échantillonne le signal analogique et le transforme en un nombre numérique qui est stockée sur la mémoire de l’échantillon. Pour ce modèle que j’ai choisi la Maxim MAX153 ADC, qui est une ADC moitié-flash capable d’acquérir jusqu'à 1 million d’échantillons par seconde avec une résolution de 8 bits (c'est-à-dire les valeurs de 0 à 255). Il s’agissait de l’ADC plus rapide, j’ai pu trouver qui est disponible en paquet DIP (débutant-friendly!) comme un échantillon gratuit.

Ce taux d’échantillonnage désigne le champ d’application peut produire des écrans significatives du signal jusqu'à environ 150 kHz (dans ce cas, il y a environ 7 échantillons par période). L’ADC est entraînée par la même horloge que le compteur, et il fournit les données échantillonnées en format parallèle (8 lignes de données).

La mémoire de l’échantillon est une puce SRAM héritée d’une taille de 2 K x 8 (c'est-à-dire 2 kilo-octets), de laquelle seuls les 256 premiers octets s’habituer. On pourrait facilement mettre dans un compteur plu (juste un autre compteur de IC en cascade), mais j’ai choisi de le garder jusqu'à une adresse de 8 bits sur deux raisons - tout d’abord, il permet de réduire le composants et coûtent, en second lieu, une durée record de 256 échantillons est suffisante pour un affichage de forme d’onde très décent tandis que dans le même temps, le taux de mise à jour de l’écran est relativement fluide (j’ai mesuré à proximité de 7 images/sec avec un seul canal allumé). Doubler la longueur d’enregistrement aurait réduit le taux de mise à jour à peu près de moitié.

Le circuit d’acquisition (ADC + SRAM) est doublé, c'est-à-dire une série pour chacun de champ d’application deux canaux.

La conception globale permettrait une extension facile à plus de deux canaux - il suffit d’ajouter plus d’ensembles de convertisseurs a/n et SRAM en parallèle, mais aussi plus i/o expandeurs à relire le contenu SRAM.

Un attelage peu qui m’a pris un certain temps pour déboguer est la suivante : le compteur est un compteur d’ondulation, c'est-à-dire pas tous sortie signaux bascule exactement au même moment. Cela signifie que pendant un court moment l’adresse va le SRAM change plus ou moins au hasard. Si vous gardez enable write de la SRAM sur pendant ce temps, les données à ces adresses aléatoires seront écrasées avec le sample actuel. J’ai reçu les signaux qui étaient reconnaissables, mais avaient des sautes brusques tous quelques cycles. La solution consistait à brancher l’entrée /on à une copie du signal horloge de phase appropriée afin que l’écriture est désactivé à chaque fois que l’adresse du compteur de change.

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