High Speed Oscilloscope!

[phanbobo]

Mọi người post bài nhiều mà sao không post mạch nhỉ? Bắt đầu từ hôm nay tôi sẽ post từ từ tất cả các mạch liên quan đến con Oscilloscope này! Đầu tiên là mạch Analog in!Đề nghị mọi người cho nhận xét!

[thaithutrang]

Em post lại sơ đồ của anh, anh nên post kiểu JPEF hoặc GIF thì sẽ hiển thị trực tuyến luôn. Em thấy trị số linh kiện hơi mờ, đề nghị anh Phanbobo post lại rõ hơn.
Em có một số ý kiến khác, hẹn trong ngày hôm nay sẽ post tiếp, vì một số ý kiến có vẻ mọi người nói chưa được chính xác lắm

[lhq]

Anh lhq có nhầm không đấy? Với DDRAM thì MCU thông thường không thể giao tiếp trực tiếp được vì tốc độ xung Clock là 200Mhz và MCU thông thường không có chế độ DDR (Double Data Rate) trên mỗi chân của nó. thông thường để giao tiếp được thì phải sử dụng FPGA làm trung gian điều khiển giữa DDRAM và MCU.Khi bác sử dụng MicroBlaze thì trong Core của nó đã hỗ trợ giao diện với DDRAM rồi. Trong trường hợp này thì kể cả tốc độ MCU có là 1 ips cũng không ảnh hưởng gì cả!

Không nhầm chúc nào .Ở đây tôi nói là tối thiểu cơ mà .DSPIC chạy được tốc độ là 30MIPS nhưng bạn vẫn chạy được 4MIPS .Tốc độ xung clock không nhất thiết là chính xác 200MHz .Khi nói tốc độ tối đa của MCU thì mới sai chứ .

[thaithutrang]

Như vậy tiết kiệm linh kiện nhưng không dùng được do sử dụng ADC kiểu PWM sẽ gây nhiễu (do đặc tuyến đóng mở của PIC) mà OSC thì cần phải chính xác trong khâu Triger!

Nếu với ADC8 bit thì anh có thể dùng PWM 10 bit và tầng lọc tương đối tốt và tần số cắt thấp, đẩy tần số PWM lên cao. Hihi.. tốt chứ anh nhỉ? Bởi vấn đề nữa là yêu cầu OSC thì tốc độ, dạng sóng quan trong hơn sai số biên độ.
Ngoài ra, theo em anh cũng nên thiết kế mạch triger kiểu triger smith sẽ tốt hơn chăng?

[thaithutrang]

Dùng Analog sw thì gây nhiễu và điện trở nội của các IC analog sw có thể gây ảnh hưởng không tốt đến phép đo. Nhưng với ứng dụng này có thể chấp nhận giải pháp của em 3T để giảm giá thành!

Điện trở nội chỉ vài ôm đến vài chục ôm, nó nhỏ hơn nhiều so với trở kháng vào của mạch, nên anh Phanbobo nên chấp nhận phương án này đi. Dùng rơ le có vẻ không chuyên nghiệp bởi một số lý do:
-Tốn nguồn, chú ý là nguồn USB, khi chuyển mạch có thể gây gai nhiễu, gây sụt nguồn....
-Không bền, số lần chuyển mạch có hạn.
-Cồng kềnh, thử mở rộng vài kênh?
-Tốc độ nhanh khi chuyên mạch nhanh hơn so với rele(tuy ko quan trọng lắm), nhưng khi chuyển bằng rơ le nghe tiếng kêu...hihi.. có vẻ ko hay lắm.

[phanbobo]

Không nhầm chúc nào .Ở đây tôi nói là tối thiểu cơ mà .DSPIC chạy được tốc độ là 30MIPS nhưng bạn vẫn chạy được 4MIPS .Tốc độ xung clock không nhất thiết là chính xác 200MHz .Khi nói tốc độ tối đa của MCU thì mới sai chứ .

DSPIC có thể chạy được ở tốc độ thấp hơn. Tuy nhiên để tận dụng hiệu năng của linh kiện ta không nên làm vậy. Với lại anh nói là tốc độ tối thiểu của MCU để giao tiếp với MCU cũng sai vì tốc độ tối thiểu của DDR là 75Mhz.Để giao tiếp với MCU thì MCU ít nhất phải có tốc độ gấp đôi vì lý do DDR. Hơn nữa để chuyển giữa các band ,thực hiện chế độ refress,ghi vào bộ nhớ v.v thì MCU còn phải tốn nhiều lệnh nữa.tóm lại MCU phải có tốc độ ít nhất là 75*2*2 =300Mips!Ảnh bên dưới chỉ ra điều này!

[phanbobo]

Điện trở nội chỉ vài ôm đến vài chục ôm, nó nhỏ hơn nhiều so với trở kháng vào của mạch, nên anh Phanbobo nên chấp nhận phương án này đi. Dùng rơ le có vẻ không chuyên nghiệp bởi một số lý do:
-Tốn nguồn, chú ý là nguồn USB, khi chuyển mạch có thể gây gai nhiễu, gây sụt nguồn....
-Không bền, số lần chuyển mạch có hạn.
-Cồng kềnh, thử mở rộng vài kênh?
-Tốc độ nhanh khi chuyên mạch nhanh hơn so với rele(tuy ko quan trọng lắm), nhưng khi chuyển bằng rơ le nghe tiếng kêu...hihi.. có vẻ ko hay lắm.

Chuyển mạch AC/DC
Giải pháp sử dụng relay là giải pháp tốt nhất về mặt kỹ thuật nếu dùng cho Oscilloscope.Tuy nhiên là phải sử dụng relay tần số cao(cái này đắt lắm!).Nên giải pháp thay thế là analog sw là hợp lý.
- Chuyển mạch ở đầu vào thực ra không nên dùng analog sw nguyên nhân chính là do nhiễu. Vì tín hiệu đầu vào rất nhỏ và dễ bị chìm trong nhiễu của analog sw.
- Số lần chuyển mạch của chuyển mạch AC/DC là không nhiều và số lần chuyển mạch của relay sẽ tăng lên rất nhiều(100.000 lần) do nguyên nhân dòng chạy qua chuyển mạch của relay rất nhỏ (chỉ là tín hiệu).
VÌ vậy có thể ở đầu vào có thể phải dùng relay (nhưng có thể không dùng do đắt quá )
Thang đo:
- Khi dùng phương án sử dụng DAC để thay đổi thang đo thì không cần dùng Analog sw.

[phanbobo]

Nếu với ADC8 bit thì anh có thể dùng PWM 10 bit và tầng lọc tương đối tốt và tần số cắt thấp, đẩy tần số PWM lên cao. Hihi.. tốt chứ anh nhỉ? Bởi vấn đề nữa là yêu cầu OSC thì tốc độ, dạng sóng quan trong hơn sai số biên độ.
Ngoài ra, theo em anh cũng nên thiết kế mạch triger kiểu triger smith sẽ tốt hơn chăng?

- Chú ý khi đẩy tần số PWM lên cao thì độ phân giải của ADC sẽ giảm xuống!
- PWM tạo ra tín hiệu tuần hoàn có chu kỳ và gây ra nhiễu khó lọc!
- PWM gây nhiễu với chính triger do dạng sóng của PWM đưa ra là không đều(có nhấp nhô). nên không chỉ ảnh hưởng đến sai số mà còn ảnh hưởng đến dạng sóng quan sát.
- PWM ở trên PIC18F4550 chỉ có 2 mà DAC thì cần tới 4
+ Một cho chuyển mạch thang đo kênh 1(CH1)
+ Một cho chuyển mạch thang đo kênh 2(CH2)
+ Một cho triger
+ Một cho signal generator bên trong Oscilloscope
vậy giải pháp đưa ra là dùng một DAC kiểu nối tiếp có 4 kênh đầu ra.

[thaithutrang]

Về thang đo: tất nhiên dùng DAC + OPAM.
Về analog sw tất nhiên là để chuyên mạch AC/DC.
Lại tiếp về PWM: Hình như anh lại quên mất một giải pháp: dùng uC ra lệnh cho FPGA, FPGA sẽ tạo vô vàn PWM cho anh..Hih.. tần số có thể đẩy lên rất cao, số bit có thể tăng lên 16 bit hoặc hơn. Còn mạch lọc như thế nào, bậc bao nhiêu thì đáp ứng được? Nếu anh có thời gian thì thử chứng minh, em nghĩ nó hoàn toàn làm được đấy. Giả sử ADC của anh dùng 10 bit, vậy dùng PWM dù có lọc kém cũng được hơn 10 bit. Độ gợn lặp lại có thể khử được bằng vài tầng RC.

[lhq]

DSPIC có thể chạy được ở tốc độ thấp hơn. Tuy nhiên để tận dụng hiệu năng của linh kiện ta không nên làm vậy. Với lại anh nói là tốc độ tối thiểu của MCU để giao tiếp với MCU cũng sai vì tốc độ tối thiểu của DDR là 75Mhz.Để giao tiếp với MCU thì MCU ít nhất phải có tốc độ gấp đôi vì lý do DDR. Hơn nữa để chuyển giữa các band ,thực hiện chế độ refress,ghi vào bộ nhớ v.v thì MCU còn phải tốn nhiều lệnh nữa.tóm lại MCU phải có tốc độ ít nhất là 75*2*2 =300Mips!Ảnh bên dưới chỉ ra điều này!

Cần đến 300MIPS ???Nếu vậy phải bảo thằng Philips sửa lại Datasheet quá .Nó bảo rằng con LPC3180 chạy chưa đến 220MIPS mà điều khiển DDR được đấy ?

[qmk]

Cần đến 300MIPS ???Nếu vậy phải bảo thằng Philips sửa lại Datasheet quá .Nó bảo rằng con LPC3180 chạy chưa đến 220MIPS mà điều khiển DDR được đấy ?Sạo quá ư???

Sao lại DDR nhỉ DRAM, SDRAM dùng được đã tốt lắm rồi, giờ "nổ" đến tận DDR với mấy trăm MÍP MÍP ghế quá. Bái phục các bác về khả năng "nổ".

Đề nghị 3T đưa vào mục các câu nói ấn tượng.

[queduong]

Các bạn nên tham khảo : http://www.fpga4fun.com/digitalscope.html
có Project tương đối hoàn thiện về OSC với FPGA , tuy nhiên ưu tiên dùng Chip giá rẻ thay thế chứ mấy con này đắt quá .
O-PAMP JFET ( chỉ được có 100MHz BW ) giá 350 ngàn ( CLC430 ) ở Hà nội có.

[phanbobo]

Về thang đo: tất nhiên dùng DAC + OPAM.
Về analog sw tất nhiên là để chuyên mạch AC/DC.
Lại tiếp về PWM: Hình như anh lại quên mất một giải pháp: dùng uC ra lệnh cho FPGA, FPGA sẽ tạo vô vàn PWM cho anh..Hih.. tần số có thể đẩy lên rất cao, số bit có thể tăng lên 16 bit hoặc hơn. Còn mạch lọc như thế nào, bậc bao nhiêu thì đáp ứng được? Nếu anh có thời gian thì thử chứng minh, em nghĩ nó hoàn toàn làm được đấy. Giả sử ADC của anh dùng 10 bit, vậy dùng PWM dù có lọc kém cũng được hơn 10 bit. Độ gợn lặp lại có thể khử được bằng vài tầng RC.

Về thang đo:
Em 3T có thể post vài hình lên xem nào (nếu có thể).Theo anh ngoài OAMP vẫn phải cần thêm Transistor JFET hoặc loại BJT cao tần nào đấy nữa.
FPGA có thể tạo tốt PWM với độ mịn rất cao tuy nhiên khi qua các tầng lọc em có chắc chắn là không còn nhiễu không? Thôi được vấn đề dùng PWM có thể thực hiện được với PWM trên FPGA(lại tốn mấy chân FPGA rồi )

[phanbobo]

Cần đến 300MIPS ???Nếu vậy phải bảo thằng Philips sửa lại Datasheet quá .Nó bảo rằng con LPC3180 chạy chưa đến 220MIPS mà điều khiển DDR được đấy ?

Đó là nó đã tích hợp sẵn một modul giao diện phần cứng điều khiển DDRAM hay SDRAM vào đó rồi. Chứ nếu không thì chỉ mỗi nhiệm vụ đọc RAM vào ra đã hết thời gian rồi à? Bác thử tưởng tượng nó cũng giống như là ghép FPGA vào DDRAM sau đó ghép cả khối ấy với MCU ấy!

[phanbobo]

Sao lại DDR nhỉ DRAM, SDRAM dùng được đã tốt lắm rồi, giờ "nổ" đến tận DDR với mấy trăm MÍP MÍP ghế quá. Bái phục các bác về khả năng "nổ".

Đề nghị 3T đưa vào mục các câu nói ấn tượng.

Giao tiếp SDRAM và DDRAM không hề khó như mọi người nghĩ ! Nó còn đơn giản hơn là học ARM hay PIC nhiều . Và giờ đây nó còn đơn giản hơn ở chỗ là đã có rất nhiều IP core hỗ trợ của các hãng sản suất FPGA (hoàn toàn Free!)