In elettronica spesso servono misure un poco complesse:
- risposte in frequenza e fase con daigramma Bode-Nyquist
- misure di impedenza in funzione della frequenza
- misura del margine di fase in sistemi analogici
Per fare queste misure si usano degli analizzatori di reti vettoriali o VNA; strumenti dai costi proibitivi per piccole aziende.
Esistono anche versioni da collegare al PC ma si servono almeno 10.000 € compresivi di sonde(1).
Parlando della cosa con l’ amico De Andreis FAE Arrows per Analog Devices ci ha suggerito la scheda AD ADALM2000.
L’ interfaccia
Come possiamo vedere nella foto iniziale la scheda per collegarsi al mondo esterno ha un connettore femmina con fili intestati.
Il tutto risulta piuttosto scomodo da usare; quindi abbiamo accoccato un primo prototipo di interfaccia.
Viste le richieste l’ abbiamo perfezionata e realizzato un circuito stampato:
Lo schema elettrico
Sopra vediamo lo schema elettrico della nostra interfaccia.
Idealmente lo schema può essere diviso in 5 blocchi funzionali:
- oscilloscopio ingressi
- generatore di funzioni uscite
- alimentatore duale
- impedenzimetro
- alimentazione scheda ADALM2000
Oscilloscopio ingressi
I BNC J1–J2 sono i connettori di ingresso dell’ oscilloscopio a cui connettere le sonde.
Il jumper W3 serve a scegliere fra accoppiamento DC e AC.
Il relè RLA1 serve a scollegare la scheda dall’ esterno quando esegue la calibrazione.
Il relè viene pilotato dall’ uscita digitale DIO8 della scheda ADALM. Il relè viene pilotato dal BJT PNP Q1.
Il jumper W7 serve ad escludere questa funzione mettendo il BJT ad un livello fisso.
Il jumper W2 se rimosso permette di usare il canale in modo differenziale, normalmente è in modo single ended.
Il secondo canale è praticamente identico come funzionamento.
Generatore di funzioni uscite
I generatori J5–J6 sono le uscite del generatore di funzione della scheda.
L’ impedenza di uscita è di 50 Ohm.
Alimentatore duale
Il connettore P1 porta all’ esterno l’ alimentatore duale presente sulla scheda ADALM.
Impedenzimetro
A questa parte dello strumento dedicheremo un articolo apposito
Conclusioni
Abbiamo spiegato lo schema elettrico della nostra interfaccia dal punto di vista teorico.
In un articolo successivo spiegheremo l’ impiego pratico.
Mostreremo come realizzare accessori per fare le misure come il trasformatore di iniezione.
Dove procurarsi i PCB?
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Il catalogo serve per una consultazione veloce dei kit disponibili.
Saluti Tiziao
Note
(1) https://www.omicron-lab.com/products/vector-network-analysis/bode-100 questo è uno standard industriale
