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示波器太昂贵,国外开源教你拥有自己的示波器!

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示波器太昂贵,国外开源教你拥有自己的示波器!

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本资料来源于国外网站,感谢原作者的无私奉献,本人不敢藏私,用了一点时间翻译整理,与广大网友共享。
在其网上看到已经有国内的发烧友制作成功,可以说明其元器件在国内都可以找到,按图施工一般错不了。
另:这个制作本人还没有做过,不过在网上看到过百分之百按此电路制作的成品出售。
1.序言部分
示波器是任何业余电子爱好者都要使用的最重要的工具之一,但不是每个人都能买得起的。因为商业成品示波器往往过于昂贵,几乎每一个电子爱好者都想着,找到一个能自己亲手从头开始来diy的示波器。
传统的示波器(阴极射线管)是很难在家里制作的,因为它的尺寸大,手工不容易操作,又有高电压存在,等等难以处理的问题;
另一种解决方案是:现代的虚拟的“PC示波器”, 有后处理和录音功能,以及降低复杂性等各种优势。然而,此解决方案通常是不可移植,昂贵的 (需要 PC) ,和危险的 (如果处理不好绝缘措施会危及计算机);
第三个解决方案:通常的,现在几乎所有的商业示波器制造商都是用LCD屏幕来做数字示波器的。 因此,笔者决定使用此解决方案,并试图尽量使用商家现有的常用原器件,减少制作难度。
2.功能

  • 最大采样频率:40MSPS
  • 最大输入频率:5MHz
  • 最大不失真显示频率:10MHz的
  • 输入电路带宽:20MHz
  • 显示分辨率:240X128(总),跟踪分辨率200x125
  • 灵敏度:40mV/div
  • 耦合:DC
  • 输入阻抗:10K
  • 供电电源:单直流电源8V .. 10V,1A
  • 增量模式 :无
  • 时间基数:1s/div,500ms/div,200ms/div 100ms/div,50ms/div / 20ms/div,10ms/div,5ms/div,2ms/div,1ms/div,500us/div,200us / DIV,100us/div,50us/div,20us/div,10us/div,5us/div,2us/div,1us/div,500ns/div
  • 触发:数字可调
  • 跟踪偏移:数字可调

3.电气图


简短说明:
输入电路是用德州仪器(TI)的OPA2652运算放大器,和一个RC组成的低通滤波器,设置的带宽到20MHz。 此外,输入电路使用由微控制器产生的PWM信号(引脚15)的输入处理的垂直扫描移位(偏移)。 ADC转换器是一个8位的ADS830,来自德州仪器,能工作到 60MSPS, 在本设计中,ADC工作在最大为40MHz。而这个时钟是由QOS40(塑封)或QOM40(金封)振荡器生成,可通过CPLD电路编程(分频)(Xilinx公司的XC9572)。 在处理ADC高速率采集的大码流的时候,ADC的数字输出连接到一个来自IDT的高速FIFO存储器IDT7201(长达512字节),当存储器的缓冲区写满后,整个内存的内容被放到微控制器的内存,在那里对其中的样品进行进一步处理,然后显示在液晶显示屏上。 微控制器是一个Atmel的ATmega162,广为流行的AVR家族的成员。 显示屏是日立的LMG6402PFLR,但任何其他HD61830B兼容的液晶显示器都可以使用(当然应该检查引脚排列的兼容性)。 电源电路是由两个7805系列稳压块组成的,还有负电压(液晶显示器和输入电路所需的),是从三个英特锡尔的ICL7660A集成电路整合后得到的。
4 .PCB
PCB是由两块独立的电路板组成:主板和键盘。 两者都是单面电路板,便于用业余方法制做。 作者认为它们可以使用转印法制作,但如果有足够的精度,任何其他方法都可以(要保证SMD零件在板上的精度)。
因为是单面板,pcb的高复杂性的设计和布线限制,少数的焊点必须要用飞线连接。飞线可以从图片上面看得明白。 


5.软件
微控制器的软件用成熟的C语言,使用GCC为AVR编译。 此外,在开发阶段,也使用Avrstudio 4.XX调试工具,(与JTAG ICE仿真器连接)。 微控制器可以使用任何AVR编程器编程,如STK200,PonyProg,AVR910,等。
6.固件
CPLD电路是设计用于为ADC生成时钟的,(时基由XTAL电路进行分频),也用于键盘接口 。CPLD电路必须用Xilinx ISE WebPack软件(免费)的IMPACT模块和一个简单的电路XilinxCable(很容易构建)进行编程。

7.实物图

电路相关文件

电路图文件
hardware_T6963.zip
描述:原理图和PCB源文件,用eagle软件打开
源代码
software_T6963_1.3.zip
描述:程序源码
其他文件
相关资料.zip
描述:相关资料
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发布于 2017 年 07 月 26日
更新于 2017 年 07 月 26日
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