Labai dažnai prireikia pažiūrėti kokius nors elektros signalus, jų formas, pabandyti skaičiuoti impulsų pločius, signalo dažnius, įtampas ir dar kokį biesą. Tam tikslui naudojam oscilografus (tiesa užsieniečiai teisingiau juos vadina- osciloskopais, nes gi prietaisas lygtai ir nieko nerašo, o tik leidžia pažiūrėti). Aš jau labai senai naudojų senutį, bet jau Lietuvišką C1-112A. Iki 10MHz signalams kiek pažiūrėti gal ir tinkamas, bet mažas ekraniukas, dažnai signalas perjunginėjant režimus pabėga iš ekrano, viska reikia rankutėmis skaičiuoti, ir svarbiausia, tik vieno kanalo. Nepatogu. Darbe buvau gavęs dviejų kanalų kiek profesionalasnį oscilografą, bet pas ji buvo bloga sinchtonizacija ir kas svarbiausia, siaubingai jis cypia (ten viduje maitblokis specialus tipo aukšto dažnio yra, bet rusai debilai nesugebėjo jo padaryti ultragarsiniam dažnyje).
Tai teko paaukoti “easy money” iš interneto ($380 su atsiuntimu) ir parsisiūsdinti šitą aparatą.

Iškarto sakau, šitas aparatas yra šudinas. 🙂 Nerekomenduoju. Nebent nusipirkot jį kaip Altera FPGA dev bardą su spalvotu VGA ekranu. 🙂
Už šiuos pinigus gausite dvi Altera Cyclone II mikroschemas (EP2C35F484C8N), 16 Maxim ADC, labai grubiai surinkta analoginį traktą, LCD monitorių, maitblokį, daug mygtukų ir šviesdiodžių… Softas (tiek windozei, tiek viduje aparato) lėtas, bugavotas, su akis badančiom klaidom (sakyčiau “alfa”, net ne “beta” lygyje). Ir vaizdelis labai labai triukšmingas… Žodžiu- crap.
Toliau bus labai labai labai daug teksto, fotkių ir t.t. Manau, kad kol kas tai ilgiausias straipsnis.
Kaip minėjau, oscilografas labai triukšmingas analoge. Rusai forume pasakė, kad gal softą ir firmwarę galima pataisyti, tačiau analoginę dalį reikia pilnai perdaryti… 🙂 Tačiau poroje įtampos lygių režimuose, trugdžiai prieinamo lygio ir oscilografą galima naudoti.
Ant maketinės plokštės surinkta Alteros FPGA kuri ir generavo visokiausius testinius signalus. Va kaip mano senovinis, analoginis oscilografas vaizduoja 25MHz meandrą:

(25MHz, 2.5V TTL iš EP1C3T)
Taip parodė šį signalą Welec W2014A oscilografas (per spec softą):

(25MHz, 2.5V TTL iš EP1C3T)
Oscilografas 4 kanalų. Du kanalai ant vieno FPGA, kiti du ant kito. Kiekvienas analoginis kanalas skaitmenizuojamas keturiom MAXIM ADC ant max 250M samplų greičio. Dėl signalo fazių poslinkio, visi keturi ADC duoda 1GS. Viena bėda, kad softas nesukalibruotas ir signalas tarp skirtingų FPGA pasislinkęs laike. Va, tas pats signalas iš skirtingų FPGA. Jau ne softo vaizdelis, nes softas ant didžiausio greičio neveikia! Jis paprasčiausiai lužta.

(25MHz, 2.5V TTL iš EP1C3T)
Tiesa, poslinkį matom ir senesnėje iliustracijoje, tačiau fotkėje jis jau ryškiai matosi. O tie “overšot” tai tikrai galimi, nes nemanau, kad ciklono pinas labai jau gerai bangiškai suderintas su oscilografo kabeliu. Ir dar neaišku, ar ciklonas gerai maitinasi.
Aišku, jei nusileisti iš “dausų” į kilohercinius dažnius, viskas nėra taip baisu. Čia mano ESR matuoklio kvarcinio generatoriaus išėjimas. Paprastas 100kHz meandras, rodos 5V amplitudė:

(100kHz kvarcas and CMOS TC4069, 1:10)
Tas pats:

(100kHz kvarcas and CMOS TC4069, 1:10)
Pačio oscilografo kalibratoriaus išėjimas skirtas kaip ir oscilografo laidų reguliavimui:

(1kHz kalibratorius 1:10)
Tas triukšmų skirtumas tarp 1 ir 4 kanalo paaiškinamas tiktai oscilografo maitblokio artumu prie analoginės dalies. Tiksliau, prie LCD backlight laido ir keitiklio artumui. Tai lengvai pasitaise ekranavimu.
Kalbant apie kabeliukus. Su oscilografu komplektuojami kabeliai tai “pusė velnio” anot vieno žmogaus iš forumo. Aišku, prie 1:1 režimo jų kanalas žiaurokas.

(Altera Cyclone EP1C3T. 25MHz, 25/2, 25/4 ir 25/4 paslinktas 90 laipsnių, 1:1)
Tačiau niekas ir nežiūri tokių dažnių per 1:1. Perjungiam į 10:1 ir signalas pasidaro kampuotesnis:

(Altera Cyclone EP1C3T. 25MHz, 25/2, 25/4 ir 25/4 paslinktas 90 laipsnių, 10:1)
Dar karta primenu, signalo “kokybė” yra tikrai bloga. Kai panaudojau kitą maketinę plokštę, stačiakapiškumas ir overšotai susireguliavo kiek. Čia labai daug triukšmų pas maketinę plokštę. Čia šiaip, tas pats vaizdelis, tik fotografuotas.

Dar yra triukšmelis tarp kanalų, bet taip pat nežinom, ar čia mano plokštė, ar aparatas kaltas.

Užtenka jau apie tuos triukšmus, “davai” išardo šitą brudą ir pasidžiaugiam “vokiška” kokybe. (Oscilografas tipo EU made, bankrutavusios brolių Vitigų bendrovės Wittig Technologies Corp.).

Va kas čia esminis komponentas:

Matosi abi FPGA, clockai, RAMas ir ciklonų konfiguracinis ROMas.
O čia “vokiškos kokybės” analoginės dalies subtilybės:

Ko tik negalima pataisyti su gerąją KYNAR vielike.
Va kaip atrodo ADC mikroschemos (nu dar biški RAM ir Flašikas su softu):

(nuotrauka skolinta)
ADC tai MAX1121.

Dar karta triukšmas tarp kanalų. Schema ta pati, skiriasi, tik tuo, kad žaliasis kanalas vienu momentu prijungtas prie schemos, o kitu- kabo ore.

Straipsnis bus pildomas ir taisomas. Tai juodraštis ir minčių kratinys.