Paso 5: Etapa de entrada / analógico Frontend (parte 1)
En primer lugar, la señal se atenúa por un factor de 4. Esto aumenta el rango de máxima tensión a 20V. Puesto que los circuitos posteriores no pueden lidiar con voltaje negativo (para mantener el circuito simple, que el ámbito de aplicación tiene sólo un único + fuente de 5V y no negativa del suministro), la única forma de medir señales negativas debe les cambio con una tensión offset programable (entre 0 y 4 V) proporcionada por un convertidor de digital a analógico (demostrado más adelante). De esta manera el ámbito de aplicación puede mostrar voltajes entre - 12V y + 20V máximo con una punta de prueba de 1:1 (-120V a + 200V con una 1:10 sonda - pero sea muy cuidadoso cuando tales tensiones de alta!).
El desplazamiento se alimenta en la parte inferior del divisor de tensión (entre C12 - que neutraliza a rápidamente transitorios - y R2).
El divisor de entrada merece alguna consideración adicional. Es un supuesto atenuador compensado y consiste en una combinación de un divisor óhmico fijo (R1 y R2) y un divisor capacitivo ajustable (C19 y C6). La razón para agregar el divisor capacitivo es el hecho de que los diodos de protección (D1 y D2), así como la entrada del amplificador operacional (OP1.1) tiene algunas inevitable capacitancia parásita en el orden de unos pocos PF. Con R1 y R2 esto crearía un-R-C filtro de paso bajo (el separador de alimentación la capacitancia parásita que necesitaría cierto tiempo para cargar), seriamente limitando el ancho de banda alcanzable.
Estimación rápida: impedancia de salida del divisor es R1 || R2 = 187 kOhm, parásito C_par tal vez 20 pF, que daría una constante de tiempo de 187 k * 20 p = 3.74us y un ancho de banda de 0.35/3.74 justa = aprox. 90 kHz). Esto es mucho muy bajo para nuestro alcance!
La solución, si no puedes vencerlos, úneteles. Agregar el divisor capacitivo y ajustar a la misma tasa de división (1:4) como el divisor resistivo hace que la respuesta de frecuencia plana de DC a la luz (al menos en teoría - pero lo suficientemente cerca para nuestro propósito). La condición necesaria es:
(C6 + C_par) / C19 = R1 / R2
Ajuste se realiza con C19. Puesto que no hay nada gratis en la vida, no es de extrañar que hay un precio a pagar - el divisor capacitivo hace que la impedancia de entrada de la mira caer para frecuencias más altas. Todavía esto es un equilibrio merece la pena y así dicha compensación se puede encontrar en virtualmente cada osciloscopio.
