Дифференциальный пробник для осциллографа

Давно хотел, купить как-то адски дорого, читал интернеты, смотрел на всякое и сделал дифференциальный пробник для осциллографа 1:10/1:100 с индикатором перегрузки, простой и работающий. Схема одного канала пробника:

diff

Входные делители на 200, входной усилитель на AD8065 с усилением в два раза, дифамп на инструментальнике AD8421 с переключением усиления 1 или 10, что даёт сквозное 1:10 и 1:100 и позволяет смело лазать до 1000В и что-то видеть на малых сигналах.

Что бы измерять достоверно добавлен пиковый детектор, отвязаный неинвертирующим ОУ - OPA171, оконный компаратор на сдвоенном компараторе LM393 и поджигалка светика на таймере 555. С указанными номиналами как раз начинает моргать перед ограничением - 10В Р-Р на выходе.

det

Пробник сделан двухканальным, т.е. два дифампа и два детектора, источник питания на изолированном СИП модуле, первичное питание берётся с самого осциллографа, из USB. Всё смонтировано на одной двухсторонней плате, которую я нацарапал на ЧПУ фрезере, использованы, по возможности, крупные СМД. Резисторы входного делителя, ОС ОУ и ИУ точные, пришлось раскошелиться.

Плата:pcb2021 03 24 14 19 36

Вся конструкция упрятана в ящик, который я напечатал на принтере прозрачным полимером, получилась маленькая приятная коробочка, сквозь которую просвечивают кишочки, пользуюсь с удовольствием. Для уменьшения высоты коробки СИП и подстроечники завалены на бок.

Настройка: замкнуть входы и подать на вход постоянку, на выход встать хорошим тестером, вращая подстроечный резистор вывести в ноль. Подключить к осциллографу, включить усреднение, чем больше - тем лучше, тут зависит от терпения т.к. процесс регулировки становится медленным,  подать меандр, по очереди рассматривая нижнюю и верхнюю полки на растяжке скорректировать вращая подстроечные конденсаторы. Снова замкнуть входы и уже на меандре вывести всё в ноль.

Относительно выходных кабелей: сначала я использовал очень жёсткий кабель, его и припаять трудно и пользоваться неприятно, а потом один добрый человек подсказал, что в кабелях для мониторов несколько тонких и мягких коаксиалов, я тут же распустил на отдельные кабели толстенную верёвку для подключения РГБ, там и кабели разноцветные и БНЦ уже смонтирован на конец.

В архиве: файлы Микрокапа, схема-плата-библиотека для П-КАДа, файлы ящика СолидВоркс.

Добавлен: 4 мес. 2 дн. назад от GREY #27592
GREY аватар
М, ты уж извини, я не готов оценить шум Хантека, доступа к нему у меня не будет некоторое время. Можно Юлиса попросить измерить, ну хоть зрительно. Но сдаётся мне, что ты сильно идеализируешь Хантек.
Я не мог смотреть нормально начиная с несколькольких, возможно с десятков мВ, я не хочу пойти в микровольты, было бы здорово, но мне хватит милливольтов, ну ладно, если сотни микровольт - отлично. Пока это невозможно. Аналоговый ослик гораздо лучше, но он большой и неудобный, по сравнению с цифровым.
Нужно нормальный покупать, но это дорого.
Добавлен: 4 мес. 3 дн. назад от Openreel #27591
Openreel аватар
Немного странная логика, но ладно.
Ты хочешь рассмотреть некий сигнал, но уперся в шум, потому хочешь увеличить чуйку. Шум ослика примерно 1мВ, с усилением 100 получим нижнюю границу 10мкВ. Мне действительно нужно было смотреть такие маленькие сигналы, с привязкой к другим частям схемы, где сигнал на несколько порядков больше. И это частная задача, условно на один уникальный раз. Посему приходится леща резать со всех сторон, чтоб впихнуть невпихуемое. Никаких универсальных решений типа раз и навсегда я тут даже вообразить не могу.

Рассказал только потому, что концепт "диффпроб с усилением" имеет право на жизнь. Но никто не обещал эту жизнь простой.
Добавлен: 4 мес. 3 дн. назад от GREY #27590
GREY аватар
Неее! Надо что бы входы были оторваны от земли высоким сопротивлением, очень привык к тому, что можно тыркать куда угодно и не бояться. Так что лучше просто дифференциальный усилитель. И синхронизировать мне не нужно будет, я сразу два канала сделаю. У меня всего два. Поэтому, думаю, нужна будет переключалка, что бы можно было в диапазон попасть, что бы не было ограничения.
Нужно, на самом деле или сделать второй раз, но не ослабление, а усиление и поскромнее сопротивление резисторов на входе, ну или, если захочется поупражняться, можно попробовать сделать ИУ на сдвоенном ОУ. Запал мне тот документ от АД, что ты показывал.
Надо посмотреть, прежде всего, какой размах сигнала на входе ослика меня устроит. Наверное нужно начинать с того, что не более 10В Р-Р, и теперь смотреть с другой стороны, сколько я хочу увидеть. И теперь укоротить леща с двух сторон.
Я ТОЧНО этим заниматься скоро не буду, должно в голове утрястись. Ну и надо перехать мастерской. По независящим от меня причинам я только начал перетаскивать, уже перевёз 90% работы. Может на этой неделе перееду до конца.
Как то так.
Добавлен: 4 мес. 3 дн. назад от Openreel #27589
Openreel аватар
Возможно стоит посмотреть задачу под использование другой гирлянды - малошумный обычный усь+ обычный диффпроб.
Обычный усь делается на опере, а выбор оных сильно шире инструментальников.
Наличие переключалок, индикаторов - это все индивидуально. Я переключалки в подобных схемах стараюсь не использовать, так проще экранировать и корпус быстрей паять. И оно компактней, что в моих случаях решает больше всего. Надо другое усиление - перепаяю резистор на плате. Или еще одну плату, если на прошлой все в притык посчитано.

Есть еще один момент, скорей всего надо синхронизировать эту радость с другими каналами. Надо учитывать задержку, (и ее возможную зависимость от сигнала) вносимую усем и гирляндой.
Добавлен: 4 мес. 3 дн. назад от GREY #27588
GREY аватар
Мне кажется, что нужно иметь довольно высокое входное сопротивление, достаточную полосу и простую конструкцию. Наверное индикатор перегрузки не помешает. Нужно ли переключать усиление? На самом деле нужно посмотреть на какой чувствительности начинает нормально работать осциллограф, с этого нужно начинать.