NICKBEL FORUM

Hantek 2c42 / 2d42 / 2c72 / 2d72

nick · 190940

Vitroks

  • Jr. Member
  • **
    • Сообщений: 53
Ответ #1860 : Октября 13, 2020, 06:21:26 pm
Дампы прошивок hantek2c72_2020011801.bin и hantek2c72_2020061801.bin для экспериментов с калибровкой AWG:



vmv7

  • Newbie
  • *
    • Сообщений: 45
Ответ #1861 : Октября 13, 2020, 09:44:27 pm
Дампы прошивок hantek2c72_2020011801.bin и hantek2c72_2020061801.bin для экспериментов с калибровкой AWG:

Спасибо. В первой прошивке дополнительных 4 сигнала в AWG есть. Вообщем, всё дело в резисторе обратной связи операционика. У меня стоял 680R и пишет калибровка успешна, но не сохранялась. При установке резистора 560R, пишет ошибка калибровки, визуально ничего не изменилось, но после прошивки  hantek2c72_2020061801.bin с дальнейшим сбросом , калибровкой и обновлением через автоапдейтер до последней версии, стало показывать Vmax=0.6  и Vmin=0.55 . Трапеция также выравнилась по центру. Надо пробывать ещё раз .



Vitroks

  • Jr. Member
  • **
    • Сообщений: 53
Ответ #1862 : Октября 13, 2020, 11:07:11 pm
После калибровки AWG по двум каналам и дальнейших прошивки  hantek2c72_2020061801.bin с дальнейшим сбросом , автокалибровкой и обновлением через автоапдейтер до последней версии и автокалибровки, когда у меня все сигналы по обоим каналам били откалиброваны по амплитуде и трапеция была отцентрирована, я сохранил все содержимое памяти МК (дамп) в файл hantek2c72_2020070701_calibrated_AWG_CH1&CH2_11.10.2020.bin.
Затем я полностью стер память кристалла и прошил его полученным дампом с опцией Global Erase. Без автокалибровки прибора все сигналы по обоим каналам, кроме трапеции, были откалиброваны, трапеция не была центрирована. После автокалибровки прибора трапеция стала отцентрированной по обоим каналам. Разница между Vmax  и Vmin по сигналам, кроме трапеции составляет 0.04V, для трапеции - практически 0. Таким образом, данные калибровки AWG, по-видимому хранятся где-то во флэш-памяти МК, скорее всего после программного кода и массива констант программы, констант по умолчанию и т.п., как это обычно происходит при компиляции программы.
« Последнее редактирование: Октября 13, 2020, 11:12:52 pm от Vitroks »



Alexlimex

  • Newbie
  • *
    • Сообщений: 8
Ответ #1863 : Октября 16, 2020, 12:23:23 am
Однако, проблема была решенна лишь частично. Дело в том, что падение напряжения при изменении тока, потребляемого АЦП и ПЛИС,  происходит на самих дорожках платы и внутри микросхемы ПЛИС. Кроме того, напряжения на входы дифференциального усилителя U29 (обеспечивает смещение лучей на экране) формируются с разных точек шины питания +3.3В.  В диапазонах 10мВ/дел и 500мВ/дел появление ошибки в 1,6 мВ на выходе U29 вызывает смещение лучей на 4 пикселя. Для компесации этих явлений необходимо изменить точку подключения инвертирующих входов U29.1 и U29.2 к шине питания +3,3В. Необходимо разрезать дорожки печатной платы в двух местах и поставить две перемычки. Смотрите фотографии. После переделки отклонение лучей от курсоров не превышает одного пикселя во всех режимах.

Годная переделка. Внедрил себе такую - помогло, разбежка лучей от курсоров теперь полностью отстутсвует во всех положениях. Осталось победить шум. Например на 500 нС если включен один канал, видно как он зашумлен, при подключении второго - шум сразу пропадает. ПРичем не важно где какой: по отдельности шумят, вместе не шумят. Не понятно это программый глюк или нужно еще пару дорожек порезать и правильно развести....



Alex_02

  • Newbie
  • *
    • Сообщений: 20
Ответ #1864 : Октября 17, 2020, 08:08:31 am
   Продолжение истории по модернизации 2d42.
 Установил на оба канала операционники EL5166. На входе АЦП установил RC фильтр для снижения помех и ограничения полосы пропускания до 70 МГц. АЧХ, осциллограмы  и схемы прилагаются.  При замене HEF4052 на  74HC4052D установка RC фильтра обязательна (мультиплексор 74HC4052D имеет низкое сопротивление канала). 
 Проведён ряд мероприятий по калибровке каналов АЦП и снижению шумности. Проблему шумов на наносекудных диапазонах развёртки удалось решить процентов на 70. Скажу сразу, что АЦП я заменил AD9288BST-100, но простая замена АЦП практически ничего не дала. Ниже описаны выявленные проблемы и их решение.

 1. Основным источником шумов является сам АЦП. При 500нс/дел он работает на 100 МГц, при 200нс/дел и меньше - на 125 МГц. Шумы разогнанного АЦП резко возрастают. Проявляется значительным повышением шума при определённых положениях луча на экране. Повышением напряжения питания АЦП до 3.11 В удалось добиться заметного снижения шума.
  1.2. Помехи также возникают при изменении кода на выходах АЦП. Чем больше разрядов меняется тем сильнее помеха. Для уменьшения этого вида помех поменял резисторныи сборки 270 Ом на 470 Ом. Ёмкость входов ПЛИС с емкостью монтажа 7.5 пФ, времени 4нс достаточно для установления кода с АЦП. Влияние на уровень шума незначительное.
  В общем, с шумом АЦП кому как повезёт, сильно зависит от конкретного экземпляра. Но основной "шум" возникает от не вполне корретной программной калибровки.

 2. В одноканальном режиме работы осциллографа при развёртке 500 нс и меньше используются оба канала АЦП. Согласно даташиту разница коэффициентов передачи каналов А и B составляет типично 1,5%, напряжение смещения до 35 мВ (смотри рисунок).  При калибровке, напряжение смещения компенсируется пограммно с точностью до 2 мВ (1/2 кванта АЦП). Разница коэффициентов передачи не компенсируется. В результате имеем разницу данных с двух каналов АЦП. Проявляется это в виде шума и уширения лучей в верхней и нижней части экрана.
 Для устанения проблемы нужно аппаратно выровнять коэффициенты передачи каналов А и B. Сделать это можно установкой корректирующих резисторов R1 , R2 или R3, R4. Цель: при подаче одинакового напряжения на входы мультиплексора каналы АЦП должны выдавать одинаковый код. Методика следующая.

 2.01. Включаем осцилограф, даём ему немного "прогреться", проводим калибровку.
 2.1. Определяем коэффициенты передачи каналов АЦП. Включаем оба канала осиллографа, 5 В/дел, 500нс/дел. Совмещаем с точностью до пикселя лучи  вблизи верхней границы экрана. Нужно выбрать такое положение лучей, где шум по обоим каналам будет минимальным. Измеряем напряжение с точностью не хуже милливольта на выводе 12 анагового мультиплексора U33, записываем U1а. Измеряем напряжение на выводе 15  мультиплексора U33, записываем U1b. Перемещаем лучи к нижней границе экрана, проводим аналогичные измерения, записываем для канала A - U2a, для B - U2b. Измеренния  повторить несколько раз для других положений совмещённых лучей. Результаты заносим в таблицу. Если мультиметр имеет недостаточную разрешающую способнось в диапазоне выше 400 мВ, измерять, для повышения точности, можно относительно выхода (вывод 6) референсного напряжения АЦП (нижнии подстроки таблицы). Значения напряжений приведены в милливольтах.
  Расчитываем соотношение коэффициентов передачи: 
Ka/Kb=(U1b-U2b)/(U1a-U2a).
 Напряжение смещения (разница) между каналами A, B (величина со знаком + или -) :
Uсм=(U1a-U1b+U2a-U2b)/2.

     U1a        U1b         U2a           U2b          Ka/Kb        Kb/Ka     Uсм
1   1620      1637      912              917          1.01695                 -11        5V/del   500ns/del
      369.5      385.9     -338.5      -333.0      1.01540                  -10,95
2   1589      1604      936               941        1.01531                  -10
     338.2      353.7     -314.7      -309.0       1.01501                  -10,6
3   1545      1564      983               990        1.02135                  -13
     295.0      313.6     -266.9      -260.8       1.02225                 -12,35      
                                  
После осреднения всех значений получилось Ka/Kb= 1.0177  , Uсм= -11.3 мВ.

 2.2. Рассчитываем  значение Rкор (эквивалент параллельного соединения R1 и R2 или R3 и R4).
Если коэффициент передачи канала A больше чем B, необходимо установить резисторы R1 и R2, если наоборот - R3 и R4.
Rкор=R1||R2=Rкан/(Ka/Kb-1) ;   Rкор=153/(1.0177-1)=8639 [Ом]
Rкор=R3||R4=Rкан/(Kb/Ka-1) ,
где Rкан = сопротивление канала мультиплесора U33 + резистор 100 Ом (если установлен) и паралельно входному сопротивлению АЦП.
Для HEF4052 сопротивление канала мультиплексора примерно 110 ом, для 74HC4052D - 55 Ом. Можно померить омметром прямо при включенном осциллографе, с изменением полярности измеренния, результаты осреднить (лучи должны находится в центре экрана).
Rкан=(Rмул+100)*Rацп/(Rмул+100+Rацп) = (55+100)*10500/(55+100+10500)=  153  Ом.

 2.3. Дополнительно определяем напряжение смещения в центре экрана.
Совмещаем лучи чуть выше, затем чуть ниже центра экрана. Измеряем Ua, Ub. Считываем код АЦП на выходах каналов А и B : Xa , Xb , заносим в таблицу (можно использовать мультиметр измеряя напряжение после резисторных сборок). Код при совмещённых лучах должен быть одинаковый.
Напряжение смещения (разница) между каналами A, B (величина со знаком + или -) :
Uсм=Ua-Ub-(Xa-Xb)*4  [мВ].

    Ua           Ub           Xa                       Xb              Uсм
1   1275   1287   10000111      10000111       -12
   24,27   36,98                                                    -12,71
                     
2   1207   1215   01110101      01110101       -8
    -43,40   -35,47                                                 -8,03
Сред.                                                                    -10,37

 Здесь видно, что в канале A наблюдается проблема потери кода или сильная нелинейность. (Потом сообразил, что мерил на 200нс/дел , на 125МГц АЦП часто даёт ошибки )
Среднее напряжение смещения полученное двумя способами: Uсм =(-10,37-11,3)/2= -10,84 [мВ].

 2.4. Рассчитываем  значение R2 или R4:
R2=Rкор*U5пит/(Uинв+Uсм*(Rкор/Rкан+1)) ;   R2=8639*4,92/(1.25-0.01084*(8639/153+1))=67780 [Ом].
R4=Rкор*U3пит/(Uинв-Uсм*(Rкор/Rкан+1)) ,
где U5пит - напряжение питания +4,92 В,
      U3пит - напряжение питания +2,92..3,11 В,
      Uинв - напряжение +1,25В на инвертирующих входах АЦП.

 2.5. Рассчмтываем  значение R1 или R3:
R1=R2*Rкор/(R2-Rкор) ; R1=67780 * 8639/(67780 - 8639)= 9901 [Ом].
R3=R4*Rкор/(R4-Rкор) .

Принимаем R1=10кОм, R2=68кОм.

Если  значение R2 или R4 получается отрицательным, устанавливать его не нужно, резистор R1 или R3 принять равным Rкор.  Напряжение смещения можно также менять резисторами R241, R242 (изменение сопротивления на 32 Ом приводит к изменению напряжения на инвертирующих входах примерно на 1 мВ).

 2.6.  После установки резисторов проводим калибровку и проверяем согласование каналов.

   Ua           Xa                 Ub                  Xb                  Uсм
1   280          11000011    281.2   11000011       -1,2         5V/del   500ns/del      
2   360.9                             360                                  0,9            
3   231.9                            231.2                              0,7            
4   54,63                            54,08                               0.6
5   -34.57   01110101    -34.50   01110101          -0,1      
6   -116.1                         -114.8                              -1,3
7   -242.6   01000001    -243.4    01000001         0,8                  


 В результате, ширина луча на экране (кроме отдельных мест обусловленных шумом микросхемы АЦП) не должна превышать 1-2 пикселей при работе осциллографа в одноканальном режиме на наносекундных развёртках.
 Позднее выложу фотографии и дополнительные пояснения.     
« Последнее редактирование: Октября 17, 2020, 08:52:05 am от Alex_02 »



alros

  • Newbie
  • *
    • Сообщений: 18
Ответ #1865 : Октября 17, 2020, 02:44:42 pm
В моем 2C42 переделанном на 2D42, наблюдаю такую картину, что с повышением частоты генератора происходит смещение в минус. Например, на 1 кГц, синус на обоих каналах имеет амплитуду ровно  +-1В (с биениями +-20...40 мВ), начиная с 100 кГц сигналы по обоим каналам смещаются вниз приблизительно на 20 мВ вниз, на 1 МГц это смещение еще больше увеличивается и т.д. Но что интересно, размах продолжает практически оставаться 2 В. Это как-то лечится?

p.s. И еще одно наблюдение, второй канал сильнее смещается и амплитуда сигнала на высоких частотах тоже проседает больше чем на первом канале, несмотря на то, что стоят одинаковые ОУ на обоих каналах.

Штатно у меня были установлены на обоих каналах LMH6702, поменял на EL5166, ситуация не изменилась, ставил AD8009, на первый канал, ничего не поменялось.



Evgenii724

  • Newbie
  • *
    • Сообщений: 23
Ответ #1866 : Октября 17, 2020, 03:50:36 pm
Подскажите какое реле у нас стоит на входе осциллографа? Повторяю частотомер FC-510 и хотел бы поставить нормальные релюшки работающие на высоких частотах свыше 100MHz.



Kurgan93

  • Full Member
  • ***
    • Сообщений: 120
Ответ #1867 : Октября 17, 2020, 04:20:49 pm
В моем 2C42 переделанном на 2D42, наблюдаю такую картину, что с повышением частоты генератора происходит смещение в минус. Например, на 1 кГц, синус на обоих каналах имеет амплитуду ровно  +-1В (с биениями +-20...40 мВ), начиная с 100 кГц сигналы по обоим каналам смещаются вниз приблизительно на 20 мВ вниз, на 1 МГц это смещение еще больше увеличивается и т.д. Но что интересно, размах продолжает практически оставаться 2 В. Это как-то лечится?

p.s. И еще одно наблюдение, второй канал сильнее смещается и амплитуда сигнала на высоких частотах тоже проседает больше чем на первом канале, несмотря на то, что стоят одинаковые ОУ на обоих каналах.

Штатно у меня были установлены на обоих каналах LMH6702, поменял на EL5166, ситуация не изменилась, ставил AD8009, на первый канал, ничего не поменялось.
EL5166 и AD8009 ставили оригинал или с Али ?



alros

  • Newbie
  • *
    • Сообщений: 18
Ответ #1868 : Октября 17, 2020, 04:48:46 pm
В моем 2C42 переделанном на 2D42, наблюдаю такую картину, что с повышением частоты генератора происходит смещение в минус. Например, на 1 кГц, синус на обоих каналах имеет амплитуду ровно  +-1В (с биениями +-20...40 мВ), начиная с 100 кГц сигналы по обоим каналам смещаются вниз приблизительно на 20 мВ вниз, на 1 МГц это смещение еще больше увеличивается и т.д. Но что интересно, размах продолжает практически оставаться 2 В. Это как-то лечится?

p.s. И еще одно наблюдение, второй канал сильнее смещается и амплитуда сигнала на высоких частотах тоже проседает больше чем на первом канале, несмотря на то, что стоят одинаковые ОУ на обоих каналах.

Штатно у меня были установлены на обоих каналах LMH6702, поменял на EL5166, ситуация не изменилась, ставил AD8009, на первый канал, ничего не поменялось.
EL5166 и AD8009 ставили оригинал или с Али ?

Все ОУ брал в чип и дип и их использовал в каналах и экспериментах.

p.s. До этого брал EL5166 с али (для генератора), с ОУ из чип и дип внешнех существенных отличий не нашел.



Evgenii724

  • Newbie
  • *
    • Сообщений: 23
Ответ #1869 : Октября 17, 2020, 07:45:28 pm
Разобрал сегодня 2D42. На каналах затертые микросхемы но видно что на втором канале стоит EL5166 а на первом затерто сильнее, не видно и точка на корпусе больше. На выходе генератора так же стоит EL5166, её не затирали а вот сам генератор затерли, видны только последние цифры 5651Е.  Теперь хочу поменять местами микросхему  буфера генератора EL5166 с микросхемой 1 канала. Выкладываю фотографии если кому интересно плат.
« Последнее редактирование: Октября 17, 2020, 08:00:34 pm от Evgenii724 »



alros

  • Newbie
  • *
    • Сообщений: 18
Ответ #1870 : Октября 18, 2020, 09:51:19 am
В моем 2C42 переделанном на 2D42, наблюдаю такую картину, что с повышением частоты генератора происходит смещение в минус. Например, на 1 кГц, синус на обоих каналах имеет амплитуду ровно  +-1В (с биениями +-20...40 мВ), начиная с 100 кГц сигналы по обоим каналам смещаются вниз приблизительно на 20 мВ вниз, на 1 МГц это смещение еще больше увеличивается и т.д. Но что интересно, размах продолжает практически оставаться 2 В. Это как-то лечится?

p.s. И еще одно наблюдение, второй канал сильнее смещается и амплитуда сигнала на высоких частотах тоже проседает больше чем на первом канале, несмотря на то, что стоят одинаковые ОУ на обоих каналах.

Штатно у меня были установлены на обоих каналах LMH6702, поменял на EL5166, ситуация не изменилась, ставил AD8009, на первый канал, ничего не поменялось.

Еще одно наблюдение, если включены два канала, то смещение происходит в отрицательные значения происходит заметно медленнее, причем, если на первом канале смещение заметно, то на втором канале это смещение происходит еле незаметно, можно сказать, что почти смещения нет.



vmv7

  • Newbie
  • *
    • Сообщений: 45
Ответ #1871 : Октября 18, 2020, 01:23:28 pm
Разобрал сегодня 2D42.  Выкладываю фотографии если кому интересно плат.
на последнем фото не видно маркировку U6 (8-ногая возле дросселя), у меня она затёрта. Если можно и её сфотографировать.



Evgenii724

  • Newbie
  • *
    • Сообщений: 23
Ответ #1872 : Октября 18, 2020, 03:49:14 pm
Разобрал сегодня 2D42.  Выкладываю фотографии если кому интересно плат.
на последнем фото не видно маркировку U6 (8-ногая возле дросселя), у меня она затёрта. Если можно и её сфотографировать.



Alex_02

  • Newbie
  • *
    • Сообщений: 20
Ответ #1873 : Октября 18, 2020, 11:57:33 pm
  Фото после доработки 2D42.
1- изменения на плате в районе АЦП,
2 - "следы" многочисленных эксперементов и дополнительная перемычка,
3 - шумы на 500 нс/дел,
4 - меандр 5, 10 МГц, трапеция 5 МГц  и другие сигналы с родного генератора,
5 - импульсы амплитудой 3,3В, длительностью 28 нс с фронтом менее 3 нс,  импульс 70 нс на микросхеме памяти,  импульс 7 нс, "меандр" частотой 70 МГц и амплитудой 3,3В.
  Щуп использовался 1:10, 200 МГц, родной Xантек не сильно хуже.
« Последнее редактирование: Октября 19, 2020, 01:49:09 am от Alex_02 »



Alex_02

  • Newbie
  • *
    • Сообщений: 20
Ответ #1874 : Октября 19, 2020, 12:01:11 am
Теперь хочу поменять местами микросхему  буфера генератора EL5166 с микросхемой 1 канала.
  Без переделки схемы наиболее верное отображение сигнала осциллографом обеспечит LMH6702, почитайте последние страницы форума. Лучше поставте такой операционник на второй канал.