Схематика входа для DYI логического анализатора

Есть необходимость в LA.
Покупал пару раз клоны 8-миканальных Saleae Logic, но мои кривые руки их сожгли.
Посмотрел их внутренности и подумал: почему бы подобное не собрать.

Из завалявшихся деталей в наличии есть несколько плат на STM32F103, резисторы и провода.

Интересует схема входа логического анализатора.

Добавлено через 29 минут
Вернее, как сделать, чтобы можно было считывать сигналы и при этом не испортить устройство?

0

вы не ругайтесь, просто абстракция, взрослые люди, входная часть осциллографа, схемотехника таже.

ВЗРОСЛЫЕ ЛЮДИ,

0

Сообщение от quwy Что-то ваши симулятор фигню показывает

Вы правы - ерунда выходит.
Видимо какой то баг.

Миниатюры

 

0

Сообщение от quwy схема с резистором и стабилитроном

А чем не устроила классическая схема со сбрасыванием избытка напряжения на линии питания и земли? Если резистор достаточно большой, а входы контроллера НЕ 5VT, можно вообще обойтись встроенными диодами.
С 5-вольтовыми сложнее. Там лучше бы поставить внешний диод в сторону 3.3В.
Еще как вариант можно поставить буферные элементы по входу. Чтобы если что, горели они, а не контроллер.

Сообщение от quwy В идеале еще нужно полностью изолироваться от USB (шины данных оптронами, питание трансформаторным DC/DC).

USB оптронами развязывать замучаетесь. Там же и подтяжки, и частично дифференциальная связь, и высокая скорость. Если уж хочется гальванической развязки, так лучше входы изолировать. Но не забывать, что оптопары, вообще-то, довольно медленные. Без дополнительных извращений до 10 - 100 кГц кажется.
Но есть и интегральные изоляторы. Как обычные логические, так и usb (несколько дороже).

Сообщение от quwy Большее -- выведет стабилитрон далеко за рамки нормального режима работы.

Да и фиг с ним. Его задача - чтобы на ножку слишком большое напряжение не прилетело, а будет оно 3.3 В или 2.8 никого не волнует.

Сообщение от Max Dark у Вас указан номинал резистора 100 КОм. Это не мнного ли будет?

Много. Что у стабилитрона, что у вывода есть своя емкость. Вместе с резистором получаете RC-цепочку. Впрочем, вдруг для ваших номиналов и ваших частот ее постоянной времени достаточно...
А на счет уменьшения - у вас же цифровая схема, и защищаетесь вы от нештатных выбросов. То есть пока входной сигнал в рабочем диапазоне (0 - 3.3), все в порядке, ни стабилитрон, ни диоды ни на что не влияют.
Ток через них начинает идти только при перегрузке - но это уже нештатная ситуация, и искажения нас не волнуют.

1

Сообщение от COKPOWEHEU А чем не устроила классическая схема со сбрасыванием избытка напряжения на линии питания и земли?

Так эта схема и сбрасывает излишек на землю через стабилитрон, вроде как.

Сообщение от COKPOWEHEU ще как вариант можно поставить буферные элементы по входу

Ну это вас, батенька, уже понесло.

Сообщение от COKPOWEHEU USB оптронами развязывать замучаетесь

Самому делать такое действительно нуевонафиг, но я дал ссылку на готовый девайс, которым сам пользуюсь именно для подключения анализатора. Тот только до 12 Mbps, но есть и чуть подороже до 480 Mbps, и они тоже работают как заявлено.

0

А что думаете о применении маломощных MOSFET для этой цели?

Сигнал инвертированный получается, но это программно исправить можно...

Миниатюры

   

Вложения

DOC059779273 - 2N7002K N-MOSFET.pdf (429.0 Кб, 2 просмотров)

0

Сообщение от Max Dark А что думаете

нижний резистор нафига?
а вот гейт напрямую к источнику - риск. да и на землю его подтянуть весьма желательно, чтоб закрывался быстрее

1

Dmitry, я в нуб в аналоговой электронике.
Больше по программной части.

0

Сообщение от quwy Так эта схема и сбрасывает излишек на землю через стабилитрон, вроде как.

Вариант с диодами встречается чаще. Насколько я понимаю, у такой схемы выше быстродействие, меньше меньше утечки и входная емкость. Подбор компонентов проще: не надо искать стабилитрон на нужное напряжение, подбирать к нему резистор. И даже компактность: защитные диодные сборки на два канала бывают в весьма мелких корпусах.

Сообщение от Max Dark А что думаете о применении маломощных MOSFET для этой цели?

Быстродействия хватит? Не забывайте, у полевиков достаточно большая емкость затвора.
Собственно, чем вас не устроил вариант с буферным элементом? Поставить DIP-микросхему НЕ или буфера, ее выходы соединить резисторами с ногами контроллера. И даже если случится что-то совсем страшное, достаточно будет просто вытащить труп из панельки и заменить на живую, а не перепаивать SMD.
Это если вы всерьез ожидаете, что на вход может прилететь что-то опасное. Впрочем, тогда все же стоит от входа гальванически отвязаться, чтобы уж точно не пожечь ни контроллер, ни человека.

1

Сообщение от COKPOWEHEU Быстродействия хватит?

Если я правильно понял datasheet на этот MOSFET, то там около 50MHz выходит - BluePill просто не сможет такой объем данных через USB прогнать в RealTime, а памяти под буфер нет.

Сообщение от COKPOWEHEU Собственно, чем вас не устроил вариант с буферным элементом?

Я в деревне - радиомагазина под боком нет...
С маркетов заказать тоже не все можно.
Леплю из того что под рукой.

Сообщение от COKPOWEHEU Это если вы всерьез ожидаете, что на вход может прилететь что-то опасное

"Ожидается" не более 12 вольт по причине кривых рук.

А так - это устройство для того, чтобы в модули а-ля Arduino потыкать.
Обычное напряжение 3.3-5 вольт.

0

Сообщение от Max Dark нуб в аналоговой электронике

разве логический анализатор - это аналоговая электроника? 0/1 на входе, 0/1 на выходе. Уровни м.б. разные, но никаким "аналогом" тут и не пахнет.
вместо фетов можно и обычные биполярные транзисторы поставить в варианте инвертирующих ключей (я так понял, что единственная цель их использования - ЗАЩИТА микроконтроллера?). хотя, уже предлагавшиеся вам специализированные имс буферы - имхо тоже, получше будут. прием, как-то я спросил у гугла про "входной каскад частотомера", и мир мне в ответ подсунул целую тучу самых разных "очень специальных" микросхем буферов, я даже не представлял что их столько бывает...

1

Сообщение от Dmitry разве логический анализатор - это аналоговая электроника?

Транзистор, резистор и прочее - аналоговые элементы.
Нужно "уметь их готовить", чтобы превратить в цифровые.
Я этого не умею.

Сообщение от Dmitry цель их использования

основная - защита цепей с обеих сторон.
дополнительная - разобраться, как это работает вне "цифры".

Сообщение от Dmitry я спросил у гугла

Я тоже спрашивал и утонул в море новой информации и незнакомых терминов.

Были бы средства, я бы приобрел что нибудь из профессиональных устройств.

0

Сообщение от Max Dark из профессиональных устройств

Профессиональные устройства под ваши требования не подойдут. У них защита входов обеспечивается Инструкцией по Эксплуатации, в которой написано, как грамотно использовать прибор.

0

Сообщение от Max Dark Если я правильно понял datasheet на этот MOSFET, то там около 50MHz выходит

Это если вы сумеете достаточно быстро перезарядить затвор. У него ведь тоже емкость есть. А у схемы - выходное сопротивление и предельный ток.

Сообщение от Max Dark Я в деревне - радиомагазина под боком нет... С маркетов заказать тоже не все можно. Леплю из того что под рукой.

Сообщение от Max Dark "Ожидается" не более 12 вольт по причине кривых рук.

Вот уж диодов можно наковырять откуда угодно. Это ж не стабилитроны, для защиты от переполюсовки и от 12 В подойдут чуть ли не любые.
Собственно, если бы я делал нечто подобное, именно с защитой от небольшого превышения напряжения, поставил бы небольшой резистор и диоды на землю/питание. Возможно, поигрался бы с дополнительными питаниями, чтобы внешние диоды срабатывали раньше встроенных. А может, обошелся бы и без внешних - подобрал резистор, чтобы через встроенные диоды не шел слишком большой ток.

Сообщение от Dmitry разве логический анализатор - это аналоговая электроника?

Если при расчете входного каскада совсем наплевать на аналоговые расчеты, можно здорово удивиться побочным эффектам.

1

Сообщение от Max Dark Если я правильно понял datasheet на этот MOSFET, то там около 50MHz выходит

На таких частотах ток затвора уже измеряется амперами.

1

Сообщение от quwy На таких частотах ток затвора уже измеряется амперами.

Хм.
Нужно будет формулы для RC-цепочек посмотреть...

Как я понял, там ёмкость gate-source около 40 пикофарад.
Для 50 мегагерц реактивное сопротивление выходит примерно 80 Ом.
При напряжении 5 вольт выходит около 60 миллиампер(~0,063 A).

Умножить на количество подключенных щупов...

Да, действительно, многовато - 1 пин той же ATMega столько не может выдать...

Но ожидаемые частоты сигналов на порядок-два ниже...

0

Max Dark, это я просто напомнил, что мосфет на ВЧ в принципе ведет себя не так как на постоянке.
Многие новички в аналоговой электронике не задумываются о величине емкостных токов, по инерции считая, что затвор мосфета тока не потребляет.

2

Сообщение от Max Dark Для 50 мегагерц реактивное сопротивление выходит примерно 80 Ом. При напряжении 5 вольт выходит около 60 миллиампер(~0,063 A).

А что еще хуже, у вас ведь не синусоида 50 МГц, а прямоугольные импульсы. На каждом фронте будет зарядка и разрядка, причем гораздо большими токами. Их, конечно, можно ограничить резисторами (и в случае полевиков это придется сделать), но это снизит быстродействие.

Сообщение от Max Dark Но ожидаемые частоты сигналов на порядок-два ниже...

Среднего тока, конечно, хватит. Но вот импульсы при перезарядке затворов на фронтах...

2