1. Introducere

    Prezenta unui osciloscop pe masa unui hobbist in electronica este o necesitate (si de multe ori o dorinta prea indepartata). Majoritatea osciloscoapelor comerciale prezente azi pe piata sunt de cele mai multe ori foarte scumpe, de aceea aproape fiecare dintre noi s-a gandit la un moment dat sa construiasca unul. Alternativa unui osciloscop clasic (cu tub catodic) este dificil de abordat in regim de amator, datorita considerentelor de gabarit, fragilitate mecanica, tensiuni de lucru inalte, etc. O alta abordare moderna este un osciloscop cu vizualizare pe PC, avantajul fiind capabilitatile ridicate de post-procesare, inregistare si o oarecare simplitate constructiva. Totusi solutia aceasta este de cele mai multe ori "neportabila", scumpa (necesita un calculator) si periculoasa pentru echipamentul de calcul in cazul neizolarii galvanice a placii osciloscop de sasiul PC-ului. O a treia solutie, cea mai des folosita de producatorii importanti de osciloscoape din prezent, este osciloscopul digital cu ecran LCD. In aceasta categorie se incadreaza si prezentul proiect, care prezinta constructia unui osciloscop LCD cu componente uzuale de la distribuitorii obisnuiti din prezent.

    2. Caracteristici tehnice

• Frecventa de esantionare maxima: 40MSPS
• Frecventa maxima de intrare: 5Mhz
• Frecventa maxima afisata fara aliasing: 10MHz
• Banda de frecventa circuit intrare: 20MHz
• Rezolutie display: 240x128, rezolutie activa: 200x125
• Sensibiliate: 40mV/div
• Cuplare: DC
• Impedanta de intrare: 10K
• Alimentare: sursa simpla DC: 8V..12V
• Mod incremental: Nu.
• Baza de timp (reglaj digital): 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
• Nivel trigger: reglaj digital
• Offset: reglaj digital

    Scurta descriere functionala:
    Circuitul de intrare este realizat cu un amplificator operational OPA2652 care impreuna cu filtrul trece jos RC permite o banda de frecventa de 20MHz. Tot la nivelul circuitului de intrare se realizeaza si "deplasarea" curbei vizibile pe verticala (reglaj offset). Circuitul de reglaj offset este de tipul convertor digital-analogic PWM comandat de microcontroler (pin 15). Convertorul ADC este de tipul ADS830 de la Texas Instruments si poate esantiona pana la 60MSPS. In circuitul prezentat ADC-ul esantioneaza la max. 40MSPS, clock furnizat de circuitul QOS040 (plastic) sau QOM040 (metal) prin intermediul unui divizor programabil realizat in circuitul CPLD XC9572 de la Xilinx . Pentru a permite aceste rate mari de esantionare iesirea digitala a ADC-ului este conectata la o memorie FIFO de mare viteza de tipul IDT7201 (512bytes) de la IDT . Mai departe, la umplerea buffer-ului FIFO aceste pachete de esantioane sunt descarcate in memoria microcontroler-ului, prelucrate si afisate pe ecran. Circuitul microcontroller este de tipul ATMega162 de la Atmel . Afisorul LCD este de tipul LMG6402PLFR de la Hitachi sau compatibil (cu controller grafic HD61830B ). Circuitul de alimentare este realizat cu circuite stabilizatoare obisnuite 78xx, iar tensiunile negative necesare LCD-ului si a circuitului de intrare sunt obtinute cu ajutorul circuitelor ICL7660A de la Intersil.

    4. PCB

    PCB-ul consta in doua placi separate: mainboard si tastatura, ambele sunt realizate monostrat. Autorii au realizat practic PCB-ul cu metoda Press'n'Peel, dar se poate folosi orice metoda care permite obtinerea preciziei cerute (SMD).

    Realizarea PCB-ului in tehnologie monostrat permite realizarea usoara a unui astfel de circuit in regim de amator, dar datorita constrangerilor de routare a traseelor o mica parte a acestora trebuiesc realizate cu fire ("in aer"). Schema de amplasament a acestora se poate vedea in imaginea anterioara.

    5. Software uC

    Software-ul microcontroler-ului a fost realizat in C si compilat cu GCC pentru AVR. La realizarea lui s-a folosit de asemenea debugger-ul Avrstudio (4.xx) conectat la un emulator de tipul JTAG ICE. Programarea circuitului microcontroler se poate face folosind orice programator AVR de exemplu programatoarele: STK200 sau PonyProg.

    6. Firmware CPLD

    Circuitul CPLD a fost folosit pentru generarea bazei de timp necesara gamelor de lucru si pentru citirea tastaturii. Inainte de folosire circuitul CPLD trebuie programat cu fisierul firmware . Acest pas se poate realiza cu ajutorul programului IMPACT din suita Xilinx ISE WebPack si cu programatorul XilinxCable.

    9. Download

    Arhiva contine schema, PCB-ul si fisierele de programare (microcontroller si cpld): eoscope_1.2.zip

    Fisierele pentru dezvoltare (cablaje Eagle, codul C si VHDL) sunt continute in urmatoarea arhiva : eoscope_develop.zip

    ^Nou Software Toshiba T6963 (Ver1.3):
software_T6963_1.3.zip

 Fisiere Eagle pentru hardware T6963:
hardware_T6963.zip

    10. Incheiere
    Nu este permisa folosirea acestui proiect in scopul obtinerii de foloase materiale de orice fel.
    Autorii nu isi asuma nici o raspundere pentru daunele de orice fel survenite in urma realizarii acestui montaj.
    De asemenea, pentru acest proiect nu se ofera suport tehnic. Vom incerca insa, in limita timpului disponibil, sa raspundem la e-mailurile trimise. In cazul in care doriti sa ne contactati, o puteti face la adresa de e-mail: