Konstruktion av digitalt minnesoscilloskop.

 

Digitala projekt LP4 2002

 

Av Tomas Bergh, e98tb, och Sezgin Kadir, e98sk.

 

2002-05-16

 

 

Bakgrund

Den flitige E-teknologen använder ständigt, och hanterar med oerhört god vana, mycket avancerad utrustning. Ett exempel på mätinstrument som ingår i E-teknologens fauna av instrument är ett digitalt minnesoscilloskop. Så en dag när E-teknologen sitter vid sin arbetsplats och får dom suspekta, elektriska signalerna vackert visualiserade på sitt digitala minnesoscilloskop, ställer han sig frågan: hur det här egentligen fungerar. Man blir ju nyfiken och E-teknologen undrar om han inte själv kan ta och sätta ihop något liknande.

 

Grunden till det digitala projektet var lagd och de flitiga E-teknologerna Sezgin och Tomas började bygga….

 

Förväntningar och utförande

Från början var förväntningarna höga och efter ett tags funderande så kom vi fram till att den maximala sampeltakten för vårt oscilloskop skulle bli 20 megasampel/sekund. Vi byggde vårt oscilloskop så att sampeltakten var ställbar mellan ca 150KHz och 20MHz. Tanken var från början att vårt system som bestod av två olika delsystem skulle sampla en godtycklig signal och sedan skicka vidare samplen till en persondator, via serie- eller parallellporten, som i sin tur skulle visualisera den samplade signalen. En processor av typen 68008 skulle användas för att hantera kommunikationen mellan samplingsenheten och persondatorn. Eftersom processorn arbetar med en frekvens av 8MHz och samplingen på en annan ställbar frekvens så måste systemet delas upp i två olika system. Tre olika PAL-kretsar (PAL Programmable Array Logic) användes för att implementera en tillståndsmaskin samt styrsignaler till systemets olika enheter.

 

Det konstruerade oscilloskopet har, utöver ställbar sampeltakt, lyxiga egenskaper som t.ex. ställbar trigg-nivå och förmågan att se mätsignalen en kort stund innan trigg-villkoret är uppfyllt. Dataminnet i vilket sampelpunkterna lagras har plats för 128000 sampel.

 

Hela bygget utfördes med så kallad vir-teknik. Att just denna teknik används visade sig vara mycket fördelaktigt. Det blev många sladdar virade, både korrekta och felaktiga. Tack vare att vi virade kopplingarna var det relativt lätt att korrigera de fel som uppstått.

 

Resultat

I slutändan visade det sig att vi fick tidsbrist. Hårdvaran fungerade utmärkt men det fanns tyvärr inte tid att koppla denna till en persondator.

 

Kursen har varit mycket givande och tagit mycket tid som alla projektkurser gör. Det har varit riktigt roligt att sitta och pilla.

 

Handledaren, Bertil Lindvall, som hade många grupper att ta hand om var mycket bra och motiverande!

 

Går man Elektro så ska man gå denna kursen, det är definitivt en av dom roligaste som erbjuds på LTH. Tag chansen som ges!

 

Figur 1. Ovansidan av konstruktionen. Notera den lyxiga ratten för inställning av sampeltakt längst ner till höger.

 

 

Figur 2. Projektdeltagarna Tomas, till höger, och Sezgin, till vänster, vid laborationsbänken.

 

 

Figur 3. Handledaren Bertil när han ser på sin kaffekopp.

 

 

/Tomas, e98tb@efd.lth.se, och Sezgin, e98sk@efd.lth.se.