Stap 7: Input fase / Analog Frontend (deel 3)
kanaal gain (versterking) zonder bewegende delen zoals Relais. Dit vermindert de kosten, de graaf van de component, de grootte, en verbetert de betrouwbaarheid (geen mechanische slijtage-out) op hetzelfde moment. De enige reden die ik kan zien waarom dit is niet meer gebruikt in andere oscilloscopen is dat er niet veel PGAs beschikbaar voor zeer hoge bandbreedtes (meerdere 100 MHz of zelfs GHz). Maar voor de DPScope met het ontwerpdoel van 1 MHz of misschien iets hoger is dit enkel wat de arts opdracht gaf - de PGA van minimale opgegeven winst is 2 MHz.
Aangezien de twee selecteerbare ingangen van de PGA worden gevoed met signalen verschillen met een factor 10, met de PGA we effectief kunnen kiezen van een totale versterking van 1, 2, 5, 10, 20, 50, en 100 alleen gebruiken winst instellingen 1, 2, 5 en 10.
De microcontroller bestuurt de PGA via een standaardinterface van de SPI, bestaande uit drie signaallijnen - klok, gegevens, en chip selecteren.
De output van de PGA voedt de analoog-digitaalomzetter (ADC) binnen de dsPIC microcontroller. Het rijdt ook in een tweede ingang die naar een Comparateur binnen de dsPIC gaat. Deze Comparateur creëert een interrupt wanneer de ingangsspanning een bepaalde, programmeerbare drempel in een vooraf gedefinieerde richting kruist (stijgt of daalt signaalniveau, respectievelijk; is dit ook een stijgende- of dalende - rand genoemd). De spanning van de drempel wordt gegenereerd door een 10-bits digitaal-naar-analoog converter (DAC) binnen de dsPIC (het verbazingwekkend hoe veel randapparatuur Microchip heeft gebracht binnen een enkele, goedkope microcontroller - dit alles vermindert kosten en complexiteit van het toepassingsgebied veel). Aangezien de DAC kan alleen opleveren tot 2.5V (dwz de helft het maximale signaalniveau), moest de gemakkelijkste oplossing het inkomend signaal te delen door 2 met een voltage divider (R14 en R15). Op die manier de trigger-drempel kan worden ingesteld overal binnen het binnenkomende signaalbereik.
Ten slotte aan de rechterkant zie je de externe 12-bits digitaal-naar-analoog converter (DAC, een Microchip MCP4822) waarin de verschuiving voor het ingangssignaal. Het heeft twee onafhankelijke outputkanalen, wordt gebruikt voor elk van de twee toepassingsgebied ingangskanalen. De microcontroller rijdt de DAC via de SPI interface ook (de dsPIC maakt gebruik van de chip selecty-(CS) lijn van het desbetreffende apparaat - DAC, PGA1 of PGA2 - om te bepalen welk apparaat is het verkrijgen van de SPI-gegevens op een bepaald moment).
