на главную
Карта сайта
English version
Вы читаете:

Осциллографическая приставка к VGA-монитору

Р/л технология
4 месяца назад

Осциллографическая приставка к VGA-монитору (часть 2)


Корпус - покупной пластмассовый с габаритными размерами 125х80х х32 мм. Часть соединений выполнена проволочными перемычками по верхней стороне платы. Все резисторы и конденсаторы - для поверхностного монтажа типоразмера 0805 или 0603. Резисторы в делителях (R2-R5, R28- R31, R8-R14, R34-R40, R20-R22, R46-R48) предпочтительно использовать с отклонением от номинала не более 1 %. Оксидные конденсаторы можно использовать любые, подходящие по габаритам и на соответствующее напряжение. ОУ MCP6022-I/SN можно заменить на ОУ LMH6643MA/ NOPB. Желательно использовать ОУ структуры Rail-to-Rail, но возможно применение, при некотором ухудшении характеристик и ОУ TL072, MC33272, NJM4580. При использовании ОУ MCP6022 резисторы R58-R63 и кон-денсаторы С7, С18 не монтируются, их установка и подбор могут потребоваться только при его замене. DC-DC преобразователь AM 1S-0505SZ с гальванической развязкой можно заменить аналогичным - AM1P-0505SZ. На печатной плате предусмотрено место для двух вариантов корпусов. Также его можно изготовить самостоятельно, на отдельной плате, используя микросхемы MAX253, SN6501 или аналогичные. Кнопки - тактовые типоразмера 12х12 мм с удлинёнными (22 мм) толкателями (любого производителя), они установлены над платой на высоте 6 мм. Для этого использованы дополнительные подкладки требуемой толщины. Микросхемы 74HC4051D можно заменить микросхемами CD4051BM. Можно применить оптопары CPC1016N. BNC-разъёмы XW1-XW3 - GB-142AR или аналогичные. Разъём XS1 - USB-B типа 292304-1. VGA разъём XP1 - DHR-15FB. При отсутствии платы Black Pill её можно повторить или использовать МК STM32F405, STM32F407 (а если использовать разгон контроллера до 100 МГц, то и МК STM32F401, STM32F303, в том числе установленный на плату Blue Pill взамен STM32F103 ) с соответствующими изменениями прошивки под эти МК. Отдельно хочется отметить, что использование МК STM32F103 в этой приставке также возможно, но её параметры значительно ухудшатся, и единственное практическое применение возможно лишь совместно с приставкой к осциллографу для измерения АЧХ. К приставке можно подключать измерительные щупы как заводского изготовления, например HP-9060, так и самодельные.

Внешний вид приставки показан на рис. 8 и рис. 9.

Внешний вид приставки

Рис. 8. Внешний вид приставки

 

Внешний вид приставки

Рис.9. Внешний вид приставки

 

Программирование. Для программирования модуля А2 используется программа DfuSe Demo (рис. 10) с сайта производителя контроллера STMicroelectronics (файл stsw-stm 32080.zip). Модуль Black Pill необходимо подключить к USB-порту компьютера, используя кабель USB-C, и перевести её в DFU режим программирования, для чего необходимо нажать и удерживать на ней кнопку BOOT0, затем кратко нажать на кнопку NRST, и отпустить кнопку BOOT0. После запуска программы DfuSe Demo в поле Available DFU Devices появится устройство STM Device in DFU Mode. Кнопкой Choose в поле Upgrade or Verefy Action выбираем файл прошивки osc_411 .dfu и нажимаем на кнопку Upgrade. Примерно через 5 с процесс программирования будет завершён.

Окно программы DfuSe Demo

Рис. 10. Окно программы DfuSe Demo

 

Налаживание приставки начинают с проверки питающих напряжений. Необходимо убедиться в работе DC-DC преобразователя, проверить работу источника минусового напряжения на микросхеме DA3, наличие напряжения около -4,3 В на её выводе 5, затем наличие напряжения -2,5 В на выводе 2 микросхемы DA4, здесь может потребоваться уменьшение номинала резистора R25 до 200 Ом. При отсутствии сигнала на входах приставки измерить напряжение на выводе 7 микросхем DA1 и DA2, оно должно быть 1,65±0,05 В. При необходимости корректировки подбором сопротивления резисторов R17, R43 выставляют напряжение в требуемом интервале. Это напряжение определяет уровень нулевой линии на экране. Окончательную калибровку нуля необходимо будет провести программно, на работающей приставке, для этого необходимо для каждого канала, без сигнала на входах выбрать тип входа AC и чувствительность 4 В/дел., после чего кратковременно нажать на кнопку KEY на плате Black Pill. Калибровочные константы для каждого канала запишутся в flash память контроллера, и при всех последующих включениях питания они будут автоматически использоваться. При необходимости уменьшением сопротивления резистора R55 можно увеличить яркость выводимого изображения. Для примера показаны осциллограммы сигналов с разной формой и частотой. Их параметры выведены на экран.

Осциллограммы сигналов

Рис. 11.  Осциллограммы сигналов

 

Осциллограммы сигналов

Рис. 12. Осциллограммы сигналов

 

Осциллограммы сигналов

Рис. 13. Осциллограммы сигналов

 

Осциллограммы сигналов

Рис. 14. Осциллограммы сигналов

 

На рис. 11 и рис. 12 показаны осциллограммы двух разных сигналов в двухканальном режиме. На рис. 13 и рис. 14 показаны осциллограммы одиночного синусоидального сигнала в двухканальном (250 кГц) и одноканальном (500 кГц) режимах.

Литература

1.VGA output using a 36-pin STM32. - URL:https://www.artekit.eu/vga-output-using-a-36-pin-stm32 (27.04.21).

2.Каменев Н. Генератор качающейсячастоты с индикатором АЧХ наЖКИ. - Радио, 2014, №8,с. 25-27.

3. Самойлов С. Портативный цифровой осциллограф DSS-31. - Радио, 2012, № 1, с. 22-26; № 2, с. 21 -25; № 3, с. 18-20; № 4, с. 16-18.

Автор: В. Попов, г. Ростов-на-Дону


Рекомендуем к данному материалу ...

Мнения читателей

Нет комментариев. Ваш комментарий будет первый.

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному выше материалу:

Поля, обязательные для заполнения

Изготовление печатных плат