AVR 10MHz 50MS/s Digital Storage Oscilloscope

 

Bild von der AVR DSO Platine

Beschreibung des AVR-Oszilloscopes

Als Junge zwischen 0 und 20 Jahren habe ich mir immer ein Oszilloscope gewünscht ;-) In dieser Zeit war ein Scope für mich aber unerschwinglich, also baute ich mir das LED-Scope aus der Elektor. Heute nenne ich ein Tektronix TDS2014B und ein Hameg HM1507 mein eigen, allerdings reizte der Selbstbau eines Scopes mich schon immer. Daher entschloss ich mich nun ein Do-It-Yourself  AVR Scope zu bauen.


Billige Scopes gibt es schon auf dem Markt für etwa 200€. Bei meinem Scope habe ich somit einen Preis von etwa 50€ bis 60€ anvisiert.  Herrausgekommen ist das 40~50 Mega Sample/Sekunde AVR Digital Storage Oscilloscope kurz 40~50MS/s AVR-DSO. Als weiteres Kriterium galt die einfache Beschaffung der Bauelemente, somit wurden nur standart Bauelemente verwendet. Für Anfänger wurde wiedermal auf SMD Bauteile wenn möglich verzichtet, nur den Analog/Digital Wandler gab es nicht in einer Dual in-line (DIL) Version.

Warum 40 bis 50MS/s?

Der AD-Wandler ist nur für 40MS/s ausgelegt, allerdings funktioniert dieser bei mir ohne Probleme mit 50MS/s. Wer den AD-Wandler nicht übertakten möchte, verwendet einfach einen 40MHz Oszillator anstelle des 50MHz Oszillators.

Warum wird nicht der interne AD-Wandler des AVR benutzt?

Der interne AD-Wandler des AVR ist zu langsam. Man könnte Signale von  nur wenigen 100kHz darstellen. Laut Shannon Abtasttheorem muss die Abtastfrequenz mindestens 2 * fmax betragen, wobei zu richtigen Darstellung des Signals eine Abtastfrequenz von 5 * fmax benötigt wird. Also kann das AVR-DSO mit  externen AD-Wandlern, Signale von bis zu 10MHz darstellen. Natürlich kann auch noch überprüft werden ob ein 14Mhz Quarz schwingt, aber das Signal kann nicht mehr sauber dargestellt werden. Dieser darzustellende Frequenzbereich reicht meistens für den Hobbyisten aus.

Bei dem AVR DSO handelt es sich um keine professionelle Schaltung, für einfache Messungen und Anwendungen leistet die Schaltung gute Dienste.


2MHz Sinus

Technische Daten des 40~50MS/s AVR-DSO

  • 1 Kanal mit einer Abtastrate von 40 ~ 50MS/s

  • eine Analogbandbreite von 12Mhz

  • Zeitbasis aufgeteilt in 15Schritten von 5ms/DIV bis 100ns/DIV

  • der Triggerpegel ist einstellbar positive/negative Flanke

  • 32kByte Signalspeicher

  • die Auflösung beträgt 8Bit

  • RS232 Schnittstelle oder mit USB-Adapter

Die benötigten Files für den Nachbau

Layout, Source Code und Software (04.03.2010) *neue VB Software

Weiteres

Eine alternative PC-Software in Java geschrieben: jDSO

Eine Leiterplatte für das Projekt biete ich nicht mehr an!