Forum: Offtopic PiPico Oszilloskop


von Christoph M. (mchris)


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Hier gibt es ein ziemlich minimalistisches Oszilloskop mit dem Pipico:

https://www.instructables.com/Raspberry-Pi-Pico-200Khz-Digital-Oscilloscope/

Die Idee mit dem Spannungsteiler als Ground hat natürlich einen kleinen 
Nachteil ..

Was für ein Kabel braucht man eigentlich vom Smartphone zum PiPico?

: Bearbeitet durch Moderator
von Rainer Z. (netzbeschmutzer)


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Christoph M. schrieb:
> Was für ein Kabel braucht man eigentlich vom Smartphone zum PiPico?

"The signal from Pico goes to Mobile through USB to get a decent 
waveform."
Sieht auf dem Foto nach USB-C Kabel aus.

von Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite


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Wenn du dieses Projekt ernsthaft in Erwägung ziehst, dann lohnt sich 
auch ein ordentliches Frontend. Auf der Scoppy-Seite [1] sind ja einige 
beschrieben. Schaltungen und Layout bzw. PCB gibt’s gleich mit dazu [2].

[1] https://oscilloscope.fhdm.xyz/wiki/Analog-Front-End-Examples
[2] https://oshwlab.com/fruitloop57/fscope-250k5-v2_copy_copy_copy_copy

von Christoph M. (mchris)


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>Wenn du dieses Projekt ernsthaft in Erwägung ziehst, dann lohnt sich
>auch ein ordentliches Frontend.

Danke für die Links.
Meine Verwendung des ganzen wäre ein "give away" für befreundete 
Elektronikbastler. Deshalb soll die Schaltung ziemlich minimalistisch 
gehalten, schnell aufzubauen und günstig sein.

von Peter N. (alv)


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Rainer Z. schrieb:
> "The signal from Pico goes to Mobile through USB to get a decent
> waveform."
> Sieht auf dem Foto nach USB-C Kabel aus.

Der originale Pi Pico hat einen Mikro-USB.
Die kleinere China-Kopie RP2040 zero hat USB-C

von Rene K. (xdraconix)


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Schönes Projekt, hab mich gerade mal hingesetzt und Platine für ein 
analoges Frontend für Dual-Channel mit einem MCP6002 für -10V bis +10V 
gemacht. Dürfte dann morgen zu JLC in die Fertigung gehen. Da dort dann 
wieder ein paar über sind, ruhig melden wer eins braucht. ☺️

von Matthias 🟠. (homa)


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Hallo Rene,
ich melde mal Interesse an. Habe mir schon überlegt aus den Links eins 
raus zu suchen. So ist es natürlich bequemer. Kann der PiPico auch auf 
die Platine wie in den einem Entwurf (von fruitloop57)?
Schönen Abend.
Matthias

: Bearbeitet durch User
von Christoph M. (mchris)


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Rene K. (xdraconix)
>Schönes Projekt, hab mich gerade mal hingesetzt und Platine für ein
>analoges Frontend für Dual-Channel mit einem MCP6002 für -10V bis +10V
>gemacht.

Klingt interessant. Kannst Du einen Screenshot des Designs posten?
Ich denke immer mal wieder über eine Lösung nach, wie man auf sehr 
einfache Weise die +-10V auf der 5V Versorgung erzeugen könnte.

Früher hat man immer mal die MAX232 für diesen Zweck missbraucht.
Wenn die Schaltung Strom sparend ist, könnte das vielleicht gehen.

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Christoph M. schrieb:
> Ich denke immer mal wieder über eine Lösung nach, wie man auf sehr
> einfache Weise die +-10V auf der 5V Versorgung erzeugen könnte.

Die braucht man in diesem Fall ja nicht unbedingt.

von Motopick (motopick)


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> 200Khz-Digital-Oscilloscope/

Das ist von der Nuetzlichkeit am alleruntersten Ende.

Besitzer eines "graphischen" Multimeters GDM-70x kennen das schon
und koennen sich damit den Nachbau sparen.

Wie waere es mit einem LPC4370? Ach ja, ist ja BGA. :)
Oder einem TMS320F2809?
Oder einem urrrralten VAD2150 aus dem PIP eines antiken Fernsehers
im bastelfreundlichen DIP?
Dann vielleicht doch lieber einen ADS830?

Richtig, die alle erreichen ein Mehrfaches der Samplingrate...

von Stefan K. (stk)


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Mit zwei Kanälen mit je 250kS/s und xy-Darstellung sollte man mit 
wenigen externen Komponenten einen brauchbaren xy-Komponententester 
zusammenbekommen.
Mit einem Pico W könnte der dann auch noch galvanisch getrennt vom 
teuren Smartphone sein.
Den Pico w habe ich und die 2,29€ für die Premium-Version von Scoppy um 
das mal auszuprobieren auch.

von Rene K. (xdraconix)


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Matthias 🟠. schrieb:
> Kann der PiPico auch auf die Platine wie in den einem Entwurf (von
> fruitloop57)?

Ja natürlich, Drahtverhau kann ich nicht leiden. ☺️

Christoph M. schrieb:
> Klingt interessant. Kannst Du einen Screenshot des Designs posten?

Mach ich dann heute Abend, wenn ich wieder daheim bin.

Motopick schrieb:
> Das ist von der Nuetzlichkeit am alleruntersten Ende.

Das ist sicherlich jedem hier bekannt. Und ich denke jeder hier hat ein 
Oszilloskop zu Hause stehen. Es geht ja hier nicht um die Leistung 
sondern vielmehr um das Machbare. Und für nichtmal nen Zehner ist das 
schon gut für Unterwegs.

von Matthias 🟠. (homa)


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Rene, top! Kann dir nur zustimmen. Wenn möglich hätte ich gerne zwei 
Platinen.
Dankeschön!
Matthias

von Rene K. (xdraconix)


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Sooo... der erste Entwurf ist da. Ich habe gleich nochmal einen Buffer 
und einen 9pin Header auf die Platine gemacht, vielleicht kann man die 
dann auch gleich noch als Logicanalyzer missbrauchen - dazu muss ich 
dann aber noch was schreiben. Der 3er Pinheader oben links ist als 
"Schalter" gedacht. Auch eventuell für spätere Änderungen / Software.

Bei 10 Stück bin ich aktuell mit Part-Assembly bei ~3€ pro Platine - nur 
die Pinheader müssen von Hand bestückt werden.

Morgen werde ich dann mal Inventor anschmeißen und nen Gehäuse dafür 
entwerfen. 3D Drucker habe ich ja mehr als genug da :-D

EDIT: Ich habe die 2 Kanäle nun per Pinheader ausgeführt. Ist der Bedarf 
nach BNC Buchsen da?!

: Bearbeitet durch User
von Christoph M. (mchris)


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Danke für die Bilder. Sieht nett aus.
Reicht der OP von der Geschwindigkeit aus? Er ist relativ hochohmig 
angebunden und die Dioden haben auch ihre Kapazitäten.
Bei den Logikanalysatoren findet meistens noch eine Schutzschaltung für 
die Eingänge:

https://praktische-elektronik.dr-k.de/Projekt/etc/Schutz_Logikanalysator.html

Wie machst Du es mit der Spannungsversorgung? Die +-10V sind ja 
vermutlich nicht potentialfrei.

Yalu X. (yalu) (Moderator)
07.08.2023 06:20
>Christoph M. schrieb:
>> Ich denke immer mal wieder über eine Lösung nach, wie man auf sehr
>> einfache Weise die +-10V auf der 5V Versorgung erzeugen könnte.

>Die braucht man in diesem Fall ja nicht unbedingt.

Nicht unbedingt, aber ziemlich nützlich wäre es schon.

von Rene K. (xdraconix)


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Christoph M. schrieb:
> Reicht der OP von der Geschwindigkeit aus? Er ist relativ hochohmig
> angebunden und die Dioden haben auch ihre Kapazitäten.

Ich gehe stark davon aus, ich habe mich an die Empfehlung der Scoppy 
Seite gehalten. https://github.com/fhdm-dev/scoppy/discussions/63

von Matthias 🟠. (homa)


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Rene K. schrieb:
> EDIT: Ich habe die 2 Kanäle nun per Pinheader ausgeführt. Ist der Bedarf
> nach BNC Buchsen da?!

Um es mit deinen Worten zu sagen:

Rene K. schrieb:
> Ja natürlich, Drahtverhau kann ich nicht leiden. ☺️

Also ich würde diese zusätzlich sehr begrüßen, einfach einen alten 
Tatskopf und gut ist ...

von Stefan K. (stk)


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Um auch einen Pico W nutzen zu können sollte im Bereich von dessen 
Antenne keine Kupferlage sein oder besser noch die Platine ausgefräst 
sein.
Dann könntest du noch Platz für einen Resettaster vorsehen und 
vielleicht auch für eine Schottky-Diode zu VSYS und einen zweipoligen 
Pinheader für eine externe Stromversorgung.

von Rene K. (xdraconix)


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Matthias 🟠. schrieb:
> Also ich würde diese zusätzlich sehr begrüßen, einfach einen alten
> Tatskopf und gut ist ...

Richtig, ist gebongt, mache ich heute Abend gleich noch mit rein.

Stefan K. schrieb:
> Um auch einen Pico W nutzen zu können sollte im Bereich von dessen
> Antenne keine Kupferlage sein oder besser noch die Platine ausgefräst
> sein.

Korrekt, spare ich mit aus.

Stefan K. schrieb:
> Dann könntest du noch Platz für einen Resettaster vorsehen

Auch richtig, mache ich noch mit drauf.

Stefan K. schrieb:
> vielleicht auch für eine Schottky-Diode zu VSYS und einen zweipoligen
> Pinheader für eine externe Stromversorgung.

Externe Stromversorgung macht keinen Sinn, da ohne USB Verbindung (und 
damit unter Strom) auch das Gerät keinerlei Sinn macht.

von Matthias 🟠. (homa)


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Rene K. schrieb:
> Externe Stromversorgung macht keinen Sinn, da ohne USB Verbindung (und
> damit unter Strom) auch das Gerät keinerlei Sinn macht.

Bei der Pico WLAN Version dann schon ... kann man ja unbestückt lassen 
und wer es braucht ...

Danke das du dich hier so rein hängst!
Wie kann ich Dir das Geld für die Platine(n) zukommen lassen?

von Christoph M. (mchris)


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>Externe Stromversorgung macht keinen Sinn,

Das habe ich wohl falsch verstanden, ich dachte Du wolltest +-10V 
Versorgung.

von Rene K. (xdraconix)


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Die BNC Buchsen nehmen ja doch ne Menge Platz weg :-D Hab heute mal ein 
bisschen umrangiert. Oben ist noch Platz für eine eventuelle externe 
Stromversorgung und mittig wird dann noch der Taster für den Reset 
hinkommen.

Eigentlich wollte ich ja den 74hc245 mittig zwischen den Pico setzen, 
ging auch, aber da hätte ich den cutout für das WLAN nicht mehr dazu 
bekommen.

von Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite


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Mal kurz nachgefragt. Warum denn nicht gleich die Schaltung und die 
Platine aus [1]?
Der Nächste möchte eine AC/DC Kopplung, dann ist eine 
Frequenzkompensation vielleicht wünschenswert und ein Dritter findet 
Freude am DAC.
Die fast komplett bestückte Platine gibt es bei [2] für 75$ bei 10 
Stück. Ich bin schon mal mit zwei Stück dabei. Bleiben noch 8 ...

[1] https://oshwlab.com/fruitloop57/fscope-250k5-v2_copy_copy_copy_copy
[2] https://store.fhdm.xyz/fscope-500k

von Stefan K. (stk)


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Joe G. schrieb:
> Die fast komplett bestückte Platine gibt es bei [2] für 75$ bei 10
> Stück. Ich bin schon mal mit zwei Stück dabei. Bleiben noch 8 ...

"OUT OF STOCK", ebenso das 4er und 20er Pack.
Nur einzeln oder im 2er Pack erhältlich und dabei geht anteilig deutlich 
mehr für den Versand drauf. Preis für 2 Stück mit Versand sind gerade 
32,89 EUR.

: Bearbeitet durch User
von Christoph M. (mchris)


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Scheinbar sind Mikrocontroller basierte Oszilloskope gerade im Trend.

Hier eines mit einem STM32G4. Diese Controller haben ein paar Vorteile 
für ein Oszi:
- PGAs
- schnelleres Sampling
- Komparatoren für den Trigger
- DACs für einen Signalgenerator

https://hackaday.io/project/192234-stm32g4-scope

von Rene K. (xdraconix)


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Christoph M. schrieb:
>>Externe Stromversorgung macht keinen Sinn,
>
> Das habe ich wohl falsch verstanden, ich dachte Du wolltest +-10V
> Versorgung.

Zu deiner Simulation habe ich mal eine Frage. Bei mir kommt in LTSpice 
die Fehlermeldung "Time step too small, initial timeppoint: trouble with 
node U1:21"

Könntest du mir da raus helfen irgendwie?

von Christoph M. (mchris)


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Ich glaube das liegt am Model des Operationsverstärkers von hier:

Beitrag "MCP6001 - LTSpice Model hinzufügen"

Deshalb habe ich die Simulationszeit so kurz gewählt, dann ging es noch 
ohne den Fehler.

von Christoph M. (mchris)


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Habe gerade noch mal nachgelesen: Mit ein paar Optionen geht es.

von Matthias 🟠. (homa)


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Hallo Rene,

wie weit bis Du gekommen? Platinen schon bestellt?

VG Matthias

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Christoph M. schrieb:
> Hier eines mit einem STM32G4

Und hier ein 2-Kanaler mit dem STM32F429 Disco Board:
https://mikrocontroller.bplaced.net/wordpress/?page_id=752

Hat den Bildschirm bereits drin und wird mit Touch bedient. Wieder mal 
ein schönes Projekt von Uwe. Frontend sollte man noch addieren.
Habe ich vor 2 Jahren auch mal angepasst auf ein altes Mobile Cassy von 
Leybold.
Anbei mein Frontend.

: Bearbeitet durch User
von Rene K. (xdraconix)


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Matthias 🟠. schrieb:
> wie weit bis Du gekommen? Platinen schon bestellt?

Nein, geht morgen früh raus. War jetzt mal 4 Tage im Urlaub :-D Mir ist 
auch aufgefallen als ich heute die Beschriftung gemacht habe, das ich 
noch die falschen (für die -7 bis +6.6V Version) Vorwiderstände auf der 
Platine hatte. Habe ich noch geändert. Ich schlafe heute Nacht drüber 
und morgen früh schicke ich es dann los. Dürfte dann, wie üblich, ca. 10 
Tage dauern bis dann die Platinen auf meinen Tisch liegen. Dann mal 
ausprobieren ob sie funktionieren.

Die externe Stromversorgung habe ich wie obig gelöst, habe ich auch so 
in meinen anderen Pico Platinen, vorteil hierbei: Man kann USB und 
externe Stromversorgung gesteckt lassen. Dies wird aber NICHT bestückt.

Auch treiben die beiden BNC Buchsen den Preis leider deutlich nach oben.

: Bearbeitet durch User
von Matthias 🟠. (homa)


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Rene K. schrieb:
> Auch treiben die beiden BNC Buchsen den Preis leider deutlich nach oben.

Hier hatte ich auch gedacht Du lässt die Pinheader und die BNC Buchsen 
können von Hand bei Bedarf bestückt werden.
Aber so ist auch gut :D

Das mit der Stromversorgung ist prima. Ja und Urlaub ist wichtig!

LG Matthias

PS Hast Du meine PN eigentlich erhalten?

von Rene K. (xdraconix)


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Ja deine PN habe ich bekommen am Sonntag :-)

Bei JLC sind sie diesmal ziemlich fix. Die Platine ist schon fertig und 
wartet jetzt nur noch auf die Bestückung. :-D

von Matthias 🟠. (homa)


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:D wow

Rene K. schrieb:
> Ja deine PN habe ich bekommen am Sonntag :-)

Dann sende mir mal was Du bekommst und wie.

von Matthias 🟠. (homa)


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@Moderator: Kann hier bitte einer den Titel korrigieren? (Oszilloskop)
Danke!

von Christoph M. (mchris)


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Das größte Problem bei dieser Art Oszilloskop dürfte eine vernünftige 
Eingangsstufe sein.
Hier noch eine Version mit Arduino Uno:
https://laagewitt.de/nano-scope-oszilloskop-mit-arduino-und-lcd-display/

von Rene K. (xdraconix)


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Jup, das ist richtig. Die Platinen sind aktuell schon auf dem Transport, 
ich bin gespannt. Sollte es funktionieren, gebe ich dann die restlichen 
ab.

von Matthias 🟠. (homa)


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Hallo Rene,
gibt es ein Update?

Matthias

von Rene K. (xdraconix)



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Matthias 🟠. schrieb:
> Hallo Rene,
> gibt es ein Update?
> Matthias

Ja, ich denke das ich die Platinen in den nächsten zwei Tagen in den 
Händen halten werde. Zumindest sind sie schonmal in Deutschland. ☺️

von Rene K. (xdraconix)



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So, sind heute gekommen und nach nem schnellen Testschuß auf dem 
Schreibtisch funktionieren sie erstmal tadellos. Ein paar kleine Dinge 
ändere ich mal in einer späteren Version. Aber das betrifft nur den LA 
Part und der Signal Generator ist nicht mit rausgeführt. Morgen werde 
ich das Ding mal mit in die Werkstatt nehmen und mit nem richtigen Oszi 
vergleichen.

Also... Erstmal nen schönes Ding. ☺️

Edit: achja... Es läuft auch über WLAN ohne Kabel, wusste garnicht das 
des geht. In Ermangelung eines USB-B auf USB-C OTG Kabels darf ich 
nämlich morgen nochmal los in MM. 😅

: Bearbeitet durch User
von Matthias 🟠. (homa)


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Cool!!
Auf dem Bild ist der Pico mit Pinheader zu sehen, kann auch einer ohne 
Pins direkt aufs Board? Oder hast du die Buchsenleisten mit bestücken 
lassen?
Ich freue mich und kann es selber kaum erwarten.
Viel Spaß morgen in der Werkstatt, ich bin gespannt.

von Rene K. (xdraconix)


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Matthias 🟠. schrieb:
> Cool!!
> Auf dem Bild ist der Pico mit Pinheader zu sehen, kann auch einer ohne
> Pins direkt aufs Board? Oder hast du die Buchsenleisten mit bestücken
> lassen?

Nein, die Buchsenleiste ist nicht mit bestückt. Aber ich habe nur die 
die normalen 2,54mm Pads genommen. Ich weiß nicht genau ob die lötbaren 
Pico mit den CH auf diese Pads lötbar sind - da ich nur die mit Header 
habe (bzw.  bei den anderen habe ich schon Pins angelötet. Mal schauen 
ob ich noch einen ohne rumliegen habe.)

EDIT:

Noch einen gefunden in der Grabelkischte... tatsächlich kann man sie 
nicht direkt verlöten. Für die nächste Version auf jeden Fall mit 
vormerken.

: Bearbeitet durch User
von Christoph M. (mchris)


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Nette Platine.

Das Signal des Verstärkers sieht in der Simulation bei 5kHz ziemlich 
ähnlich aus wie in der Messung.
Allerdings wird die Beschränkte Bandbreite bei 50kHz deutlich 
sichtbarer.

von Matthias 🟠. (homa)


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@Rene
Ein Workaround wäre die Stiftleiste, wie oben rechts am Pico teilweise 
zu sehen, genauso in die Platine einzulöten (also von oben verkehrt 
herum einstecken). Dann den Pico darauf schieben/stecken und ebenfalls 
von oben verlöten. Hat den Vorteil man hat (etwas kürzere) Pins, an 
diese kann man sogar noch Stecker befestigen ;-)

von Rene K. (xdraconix)



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Christoph M. schrieb:
> Allerdings wird die Beschränkte Bandbreite bei 50kHz deutlich
> sichtbarer.

Ja, bei 50khz sieht man dann dies schon deutlich dann.

Die rise und fall sind aber auch schon deutlich bei direktem messen von 
Pin zu ADC zu betrachten.

Meinst du ich bekomme über das Analog Frontend bei geringen 
Widerstandswerten bessere Ergebnisse?

von Mi N. (msx)


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Rene K. schrieb:
> Die rise und fall sind aber auch schon deutlich bei direktem messen von
> Pin zu ADC zu betrachten.

Du hast 2 µs Flankensteilheit bei 500 kHz Abtastrate. Mehr geht einfach 
nicht.
Schöne Spielerei, die für NF völlig ausreichend ist!

von Christoph M. (mchris)


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>Meinst du ich bekomme über das Analog Frontend bei geringen
>Widerstandswerten bessere Ergebnisse?

Klar, man sieht sehr schön, dass die Bandbegrenzung schon durch den 
Spannungsteiler und die Kapazität der Dioden und des OP-Eingangs 
entsteht.
Macht man die Widerstände kleiner, wird es schneller.

von Christoph M. (mchris)


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Wenn ich das ganze mit Sample&Hold simuliere, sieht das Bild wesentlich 
schlechter als das vom Oszi aus.
Meine Vermutung: Die Oszi-Ap versucht den Tiefpass wegzurechnen.

von Mi N. (msx)


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Christoph M. schrieb:
> Klar, man sieht sehr schön, dass die Bandbegrenzung schon durch den
> Spannungsteiler und die Kapazität der Dioden und des OP-Eingangs
> entsteht.
> Macht man die Widerstände kleiner, wird es schneller.

Bei der Aufzählung darf man den recht langsamen OP nicht vergessen.

Wenn es sein muß, sollte man einen schnelleren OP aussuchen und den 
Eingangsspannungsteiler kapazitiv kompensieren. Ein paar pF über R1 
sollten schon reichen.
Besser fände ich es, den Eingangswiderstand zusätzlich auf 1 MOhm zu 
erhöhen, um für höhere Eingangsspannungen einen 10:1 Tastkopf verwenden 
zu können.

von Christoph M. (mchris)


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>Bei der Aufzählung darf man den recht langsamen OP nicht vergessen.

Den habe ich absichtlich nicht aufgezählt, weil die Simulation ja zeigt, 
dass das Problem von den hochohmigen Widerständen und den parasitären 
Kapazitäten kommt.

https://www.mikrocontroller.net/attachment/608100/pipioAmplifier50khz.png

von Christoph M. (mchris)


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Hier noch mal das Signal am Eingang und dann das Signal vor dem OP.

Helfen könnten vielleicht Dioden mit kleinerer Kapazität oder ein OP mit 
kleiner Kapazität.

von Rene K. (xdraconix)


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Christoph M. schrieb:
> Problem von den hochohmigen Widerständen und den parasitären
> Kapazitäten kommt

Ich fragte mal im Disscuison Bereich bei GIT von Scoppy (fhdem-dev) nach 
dem Grund für die Hochohmigen Widerstände. Als Antwort habe ich dann 
folgendes Erhalten:


https://github.com/fhdm-dev/scoppy/discussions/63

1
High resistor values are used to prevent the oscilloscope drawing too much current from the circuit under test.
2
I expect that adding small capacitors in parallel to R1, R2 and R4 would square up the waveform in your simulation.
3
eg. 22pf across R1 and R4 and 47pf across R2.

von Christoph M. (mchris)


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>Ich fragte mal im Disscuison Bereich bei GIT von Scoppy

Hier im MC-Netz gibt es eigentlich auch gute Leute für die Analogseite.

Vielleicht hat der Ein- oder Andere Freude daran, etwas beizutragen:

Beitrag "Re: Analogverstärker für Mikrocontroller Oszilloskop"

von Christoph M. (mchris)


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>eg. 22pf across R1 and R4 and 47pf across R2.

Hmm .. interessante Idee. Vielleicht würde schon ein Kondensator über 
dem hochohmigen 470K Widerstand am Eingang reichen, um die Kapazitäten 
der Dioden und des OP zu kompensieren. Das Problem ist wahrscheinlich, 
das man die Kapazitäten nicht genau kennt und eher so was wie die 
Einstellkondensatoren am Tastkopf eines Oszi braucht.

von Christoph M. (mchris)


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3.7pF über R1 scheinen laut Simulation gute Ergebnisse zu bringen.

von Christoph M. (mchris)


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Dass die Firmware closed source ist, finde ich etwas schade.

Hier gibt es ein schönes, Python bassiertes Projekt, mit dem man selbst 
etwas machen kann:
https://github.com/FilipDominec/rp2daq

von Rene K. (xdraconix)


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Da die Frage gerade wieder aufgetaucht ist, ja ich verkaufe 
selbstverständlich die Platinen. Als Preis hätte ich gerne 5€ pro Stück 
zzgl. Versand und Bezahlung per PayPal.

Da aktuell eine neue Version in Arbeit ist - bekommen die Käufer diese 
dann kostenfrei hinter her geschickt. (Ausnutzung der Möglichkeit von 
Scoppy - LEDs, LA, Reset, etc... Und mal schauen was auf der 
"Analog-Frontend-Fraktion" im anderen Thread noch so raus kommt.)

von Mi N. (msx)


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Christoph M. schrieb:
> 3.7pF über R1 scheinen laut Simulation gute Ergebnisse zu bringen.

Die Simulation liefert nur Schätzwerte, da die Streukapazitäten vom 
realen Aufbau abhängen. Ein 10 pF Trimmkondensator mit der Option einen 
SMD Kondensator parallel zu schalten sollte reichen.
Geringe Kapazitäten hat beispielsweise die BAV99, was hier aber nicht 
viel bringt.

Aber: mit 0,6 V/µs ist der MCP6001 ultra lahm, etwa so wie der µA741.
Besser wäre der MCP601/2 oder noch besser und noch G = +1 stabil ein 
MCP6021.
Oder man betrachtet die vorliegende Eingangsschaltung ganz entspannt als 
Rauschfilter für NF-Signale ;-)

von Stefan K. (stk)


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Rene K. schrieb:
> Ein paar kleine Dinge
> ändere ich mal in einer späteren Version. Aber das betrifft nur den LA
> Part und der Signal Generator ist nicht mit rausgeführt.

Der Signal Generator liefert entweder ein von 10Hz bis 1,25MHz 
einstellbares Rechtecksignal oder einen 1kHz Sinus per PWM.
Für den 1kHz Sinus brauch man einen Tiefpass sonst sieht man das rohe 
PWM-Signal mit 250 kHz. Ein einfacher Tiefpass beeinflusst auch das 
Signal am Controller-Ausgang und man hat dann dort kein sauberes 
Rechtecksignal mehr. Der Tiefpass sollte also extern anschlossen werden, 
wegschaltbar sein oder über einen Puffer entkoppelt werden.

von Max M. (ulfkotte_17)


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Ist der raspi nicht teurer als ein richtiges oszi?
Da gibts 20mhz dinger unter 125.-

: Bearbeitet durch User
von Norbert (der_norbert)


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Max M. schrieb:
> Ist der raspi nicht teurer als ein richtiges oszi?
> Da gibts 20mhz dinger unter 125.-

Mal überlegen. Hmmm, schwierig. Der Pi Pico kostet ca. 4€.
Am Besten ein Programm schreiben um die beiden Preise zu vergleichen.

PS. Was bitte sind 20milli_irgendwas?

von Max M. (ulfkotte_17)


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Norbert schrieb:
> Der Pi Pico kostet ca. 4€.

Bei meinem bastel-laden sind die teurer.

von Matthias 🟠. (homa)


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Max M. schrieb:
> Norbert schrieb:
>> Der Pi Pico kostet ca. 4€.
>
> Bei meinem bastel-laden sind die teurer.

Du bist ja auch beim falschen Pi!
https://www.berrybase.de/raspberry-pi-pico-rp2040-mikrocontroller-board

von Norbert (der_norbert)


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Max M. schrieb:
> Norbert schrieb:
>> Der Pi Pico kostet ca. 4€.
>
> Bei meinem bastel-laden sind die teurer.

Max, einmal kann man sich vertun.
Zweimal, da ist's dann schon eine Leseschwäche!
Pi PICO

von Jack V. (jackv)


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Max M. schrieb:
> Bei meinem bastel-laden sind die teurer.

Abgesehen davon, dass es sich um hier ein völlig anderes Gerät handelt, 
wie schon geschrieben wurde: dein „bastel-laden“ zockt dich ab – das 
gezeigte Modell (Pi4, 2GB) ist mittlerweile wieder für unter 60€ regulär 
erhältlich.

von Stefan K. (stk)


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Ich habe mir den 1kHz "Sinus" mal mit meinem Picoscope USB Oszilloskop 
angesehen:
Oben in blau auf dem ersten Bild ist das mit einem x10 Tastkopf bei 
500MS/s an GPIO22 aufgenommene Signal. Die Pulse neben der Pause (0% 
Tastgrad) beim Minimum des Sinus sind etwa 16ns breit, getriggert habe 
ich auf die erste steigende Flanke nach der Pause.
Auf das aufgenommene Signal habe ich dann den Tiefpass der 
Picoscope-Software angewandt: orange 100kHz und rot 50kHz.
Das zweite Bild zeigt die steigende Flanke des "Sinus" 200µs nach Ende 
der Pause.
Nach dem 50kHz Tiepass sieht der Sinus schon recht ordentlich aus, in 
Hardware werde ich trotzdem wohl eher so um die 10kHz Grenzfrequenz 
nehmen.

von Motopick (motopick)


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> habe ich dann den Tiefpass der
> Picoscope-Software angewandt

Wenn dir mal schlecht werden soll, benutze die Funktion "Huellkurve".

von Christoph M. (mchris)


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>Nach dem 50kHz Tiepass sieht der Sinus schon recht ordentlich aus, in
>Hardware werde ich trotzdem wohl eher so um die 10kHz Grenzfrequenz
>nehmen.

Es kommt darauf an, was du messen und sehen willst. Wenn du im 
Frequenzbereich arbeitest und das Spektrum analysieren willst, wäre ein 
guter Anti-Aliasing Filter wichtig, falls sich in den zu untersuchenden 
Signalen hochfrequente Anteile befinden, die sich über der halben 
Abtastfrequenz befinden und ins Basisband zurückspiegeln.
Der Anti-Aliaising Filter hat aber den Nachteil, dass man bei 
Rechtecksignalen eher die Artifakte des Filters sieht statt die 
zeitliche Form des Rechtecksignals.

Fazit: Es kann sehr viel Sinn machen, den Eingangsverstärker ohne 
Filter, möglichst schnell und hoher Slew-Rate zu sehen.
Wenn du nur 10kHz sehen willst, kann es auch Sinn machen, einen 
einfachen analog Filter vorzuschalten und die eigentliche Bandbegrenzung 
mit einem SINC-Filter digital zu machen.

von Stefan K. (stk)


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Motopick schrieb:
> Wenn dir mal schlecht werden soll, benutze die Funktion "Huellkurve".

Warum sollte ich wollen, daß mir schlecht wird?
Falls ich es doch wollte, was genau sollte ich machen? Eine Hüllkurve 
über das sich immer gleich wiederholende digitale Ausgangssignal am GPIO 
dürfte eher langweilig sein, das über die tiefpassgefilterten 
Math-Kanäle noch langweiliger.


Christoph M. schrieb:
> Fazit: Es kann sehr viel Sinn machen, den Eingangsverstärker ohne

Es ging mir um das 1kHz "Sinus"-Ausgangssignal des PiPico Oszilloskops, 
das sich mit dem Gerät selbst nicht sinnvoll untersuchen lässt egal 
welchen Eingangsverstärker man dafür einsetzt. Deshalb habe ich mein 
PicoScope PS5242D mal drauf losgelassen, das ist mit 60MHz analoger 
Bandbreite nicht optimal für das PWM-Signal aber ausreichend um genügend 
Details zu sehen.

von Matthias 🟠. (homa)



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Rene K. schrieb:
> und der Signal Generator ist nicht mit rausgeführt.

Ja, das ist schade. In der Software schlummern aber noch ein paar mehr 
Details.

Danke, erst einmal für die Platinen und "Sour Cola" :-)

Jetzt zum Test:

Firmware von hier 
https://oscilloscope.fhdm.xyz/wiki/Installation-&-Getting-Started.html

scoppy-picow-v15.uf2

Ich komme allerdings nicht auf die Werte für die Firmware klar ... ? Was 
muss hier unter min / max jetzt rein?
Dein Frontend kann ja -10.2V bis +10.1V der PiPico aber 0 - 3.3V am ADC 
?

Dann ist mir aufgefallen das die Beschriftung auf der Platine sich 
widerspricht.
Ch1 und Ch2 müssten passend zur Software getauscht werden. Dann passt 
auch die Logik Ch1 links und Ch2 rechts.

Dann muss man die LA0-LA7 in der Konfiguration auf Start bei GPIO15 
stellen Count 8.
Hier scheint aber auch die Beschriftung der Label in der Software buggy 
zu sein. Es wird trotzdem GPIO6-13 angezeigt.
Hier ist es aber auch so, dass 13 dann der linke neben GND ist und 6 der 
ganz Rechte :-(

Dann könntest Du in einer Version 2 auch noch SMD-Leds aufbringen. In 
der Konfig gibt es die Möglichkeit neben der eingebauten WLAN PiPico Led 
noch weitere anzusteuern ... GPIOx

UND viel wichtiger, wofür sind die Voltage Range Bit Zuordnungen?!

Wie gesagt, sehr cooles Projekt Rene! Ich freue mich schon auf die 
verbesserte Platine :-)

Kannst du noch den aktuellen Stand als PDF veröffentlichen?
PS Unter Deiner aufgedruckten Web-Adresse ( die auf der Platine) kommt 
nur: "Seite wurde nicht gefunden"

Viele Grüße
Matthias

von Rene K. (xdraconix)


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Ich antworte heute Abend mal. Mit den Settings für die Scoppy App, bin 
gerade noch auf Arbeit ☺️

von Rene K. (xdraconix)


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So da fange ich mal an:

Matthias 🟠. schrieb:
> Ich komme allerdings nicht auf die Werte für die Firmware klar ... ? Was
> muss hier unter min / max jetzt rein?
> Dein Frontend kann ja -10.2V bis +10.1V der PiPico aber 0 - 3.3V am ADC
> ?

Unter min / max musst  du die -10.2 und die +10.1 eintragen. Der 
Spannungsteiler teilt die Spannung und der OPV macht eine DV Anhebung um 
50% so das negative Spannungen gemessen werden können. 0V am Pico sind 
also -10.2 und 3.3V am Pico sind +10.1 - Die APP rechnet das dann um.

Matthias 🟠. schrieb:
> Dann ist mir aufgefallen das die Beschriftung auf der Platine sich
> widerspricht.
> Ch1 und Ch2 müssten passend zur Software getauscht werden. Dann passt
> auch die Logik Ch1 links und Ch2 rechts.

Das ist richtig und Asche auf mein Haupt :-D Das ist in der neuen Rev. 
natürlich richtig gedreht.

Matthias 🟠. schrieb:
> Dann muss man die LA0-LA7 in der Konfiguration auf Start bei GPIO15
> stellen Count 8.
> Hier scheint aber auch die Beschriftung der Label in der Software buggy
> zu sein. Es wird trotzdem GPIO6-13 angezeigt.
> Hier ist es aber auch so, dass 13 dann der linke neben GND ist und 6 der
> ganz Rechte :-(

Auch das ist korrekt. In der Konfiguration habe ich Trigger und WLAN LED 
auf 'none' gestellt. LA auf Port 15 und count auf 8. Auf der Platine ist 
dies tastsächlich verdreht. In der neuen Rev geht dies dann von 0-7 und 
das auf Doppelpinreihe, so das jeder seinen eigenen GND hat.

Auch wird sich in der neuen Rev explizit an die Vorgaben der Scoppy APP 
gehalten damit dies nicht so ein durcheinander ist. Auch die WLAN und 
Trigger LED sind mit an Board. Sowie selbstverständlich der 
Triggeranschluss.

Matthias 🟠. schrieb:
> UND viel wichtiger, wofür sind die Voltage Range Bit Zuordnungen?!

Die ist dafür da, wenn man sich sein Analogfrontend modular aufbaut, 
kann über diese Bits z.b. mit einem Drehschalter, das Frontend gewählt 
werden.

Matthias 🟠. schrieb:
> Kannst du noch den aktuellen Stand als PDF veröffentlichen?
> PS Unter Deiner aufgedruckten Web-Adresse ( die auf der Platine) kommt
> nur: "Seite wurde nicht gefunden"

Ja versuche ich dieses Wochenende noch ans laufen zu bringen. Den 
Web-Container und die Cloudflare bringe ich gleich noch ans Netz.

von Christoph M. (mchris)


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Oszilloskop-Uhr .. auch nett, aber nur für Leute mit guten Augen :-)
https://hackaday.com/2023/09/04/the-scope-of-this-kickstarter-ten-years/

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