老夫雜記 Oldman's Note: 真空管電晶體曲線描跡器計劃

2003.10
真空管電晶體曲線描跡器計劃
Tube Transistor Tracer project (T3 project)

* 基本規格
1. 可選擇最高供電壓 (tube 50/100/200/500V, MOSFET,FET,Tr -V/+V)
2. 可選擇最高控制極電壓or電流 (tube 2/10/50/100V, MOSFET,FET,Tr -V/+V -A/+A)
3. DAC-1 驅動屏壓 0v 至最高壓 8bits or 10bits
4. DAC-2 驅動柵壓 0v 至最高壓　8bits or 10bits
5. ADC-1 讀取屏流 8bits or 10bits
6. ADC-2 讀取實際屏壓 8bits or 10bits

* T3 Digital Hardware 評估架構
A. PC + Sound Card 改裝
優點
1. 價格低
2. 2 channels 16bits ADC , 2 channels 16bits DAC
3. 有許多 SoundCard 應用程式可參考
缺點
1. 需修改電路為直流 input/output
2. 沒有廠商工程師支援
3. 電路故障有燒電腦危機
4. 不確定可行
5. 好像沒啥人支持 , 如此經濟省錢的美意竟無人支持

B. PC add-on PIO card 加外接 ADC & DAC interface
優點
不知道
缺點
耗時耗錢, PC add-on ADC標準化低. 2009 PIO介面已經漸漸消失.

C. PC add-on ADC and DAC Card
優點
不多
缺點
1. 價格高
2. NoteBook 不能用
3. 電路故障有燒電腦危機
4. 2009加註 ISA-bus , PCI-bus 都漸淘汰. add-on Card 有汰舊換新問題. 軟體將無以為繼.

D. single-chip Computer interface to PC
優點
1. 隔離高安全
2. Desktop PC, NoteBook PC, MAC, iBook, SUN workstation 都可用
3. 更換軟體可以作各種變化應用
4. 支持的人多, 交流資訊多
缺點
1. 技術門檻 - 其實也有簡單的技術 :)
2. 價格 ?

* T3 電腦軟體架構
A. 目前不打算寫應用軟體 , 先寫簡單的讀取程式,取得數據存檔丟給 Excel 繪曲線圖.
B. 最好有人支援 layout, 出 PCB , 那可好好搞搞, 再請各軟體高手共同開發個開放原碼軟體,作個好看又好用的應用軟體.

* T3 Analog 電路
Analog 與 Digital 電路分為獨立 module , 增加隔離性及選擇性, 如果手邊有現成PC digital I/O 或 SBC單板電腦, 可自行加上 DAC & ADC 連上.

T3 Sigle-Chip Processor selection
8051 family
Intel 始推之 uC 8051 出道既久, 資源豐沛. 小弟以為既是業餘的, 當然先以 8051族為考量 . 離開工業自動化十多年, 已不熟悉相關動態, 拜 Internet 之賜, 找看看適用的 uC chip.
Manufacture / Model-Number / Description
ATMEL / AT89C52 / 8052 with flashMemory, 配合一般 8051/52族用 SBC board (有現成產品) , 加上 ADC & DAC chip (可能要 diy), chip 價格極低 , 燒錄器國內有價格極低.

Philips / 80C552 / 8052 with 8 channel 10bits ADC and PWM output, 只要加上 DAC 即可. Philips 高檔的數位儲存示波器使用它作 display 量度應用.

AnalogDevice / ADuC812 / ADuC834
8052 with
x8 channel high accuracy 12bits ADC (200k SPS)
x2 12bits voltage output DAC
DMA controller for high speed ADC to RAM capture
8K flash Memory for program
640 bytes flash memory for data
256 bytes RAM
不愧是 Analog 專家, 多完美的 uC , layout PCB 可以多小呢? 請看 japan ADC-CV0 SBC 比 USB行動碟大不了多少!
價格可以多低呢? SDC-CV0 成品 7000yen 約 NT$2,100.- , 如果可以 MIT or MIC 可能可以近 NTD 千元吧!!!

可以作 T3 project 還能作什麼 ? 國外有作　digital storage scope 數位儲存示波器的 project . 如果價格低於千元, 那 Tube Amp 上加個偏壓監控指示甚至自動調整偏壓!!!

可惜國內少見有人玩此 uC chip , 如果量不夠價格是 down 不下來的. 又如何燒錄, 恐怕要 uC expert 支援才行.

BASIC-52
玩單晶片 uC ? 技術門檻會太高嗎? BASIC-52 又是什麼呢?
很久以前 uC 開發幾乎要用 ICE-Simulator or ROM-simulator 甚至 Digital-scope , 還要寫組合語言, Trace dump ....etc. 當然也有高手只用 EPROM 燒錄器加上 try and error 一樣能開發,, 不過真不像是業餘能幹的活. 比起來 Audio-Amp 還真適合 diy.
不過如果有人已開發好 hardware, 寫寫程式玩玩 uC , 難道非要用 Asemly or C 寫?
Intel 曾在 1988年左右出過一顆 uC chip "8052AH-BASIC" , 是以 8052 加上 mask ROM 植入 BASIC-52 interpreter. 它允許外加少許零件組成一台 Basic 語言的電腦, user 只要用 terminal ( PC terminal 當然可以 ), 以 RS-232 連上 uC 就可以在上面撰寫 BASIC 語言程式立即執行. 這個 chip 中的 BASIC 語言是針對 uC 8052 特別開發的, 所以能控制所有 I/O 也能 call machine-code , 所以如無特別高速的需求, 直接使用 BASIC-52 就可以應用了. 像 T3 project 就很適合. Intel 雖然已停產 8052AH-BASIC chip , 但是因為 8052 族的成功及普及, 目前國際上也有不少 BASIC-52 族的產品, 有些還配合新 chip 再改寫最佳化, 或配合新功能增加 BASIC-52 指令. 有興趣請在　Internet search "Basic-52" 可以找到許多資訊, 奇怪的是在台灣很罕見, 可能是我們同胞智慧較高, 不需使用這種傻瓜用電腦語言.

AT89C52 應該可以裝入 BASIC-52, ADuC812 就不確定 external RAM 可否與 DAC ADC 共存,不能確定是否可裝 BASIC-52, 有待測試.

MCS-BASIC-52 download
* ANC-3052B 8052 single board computer BASIC version
* BASIC-52 Basic-52 manual & books
* MCS BASIC-52 REFERENCE MANUAL
* PRBASIC-52 manual
* Basic-52 SBC

ARM uC
ARM7 micro-computer
* ADuC7024 - Precision Analog Microcontroller: 40 MIPS ARM7 Flash MCU + 10-Ch 12-Bit ADC + Dual 12-Bit DAC
* uClinux arm7
* BBC Basic interpreter

老夫雜記 Oldman's Note

2008-01-20

真空管電晶體曲線描跡器計劃

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