Штука хорошая, хочется собрать себе в лабораторию. Но некоторые сложности с покупкой комплектующих заставляют задуматься о возможной замене на аналоги. Неужто все прям один в один собирали?

Можно, но при условии, что не будет использоваться выносной щуп-делитель на 10. Проблема в том, что AD8045 имеет входное сопротивление 1 МОм против 10 МОм у AD8038, поэтому добиться общего входного сопротивления в 1 МОм с AD8045 вряд ли получится. Кроме того, из-за большего входного тока у AD8045 может потребоваться уменьшить величину резистора R2 (по схеме в статье).
Теоретически, если смириться с тем, что коэффициент деления не будет близок к 10, можно попробовать использовать щуп и в этом случае. Резистор R1 убирать не надо, он служит для защиты входных конденсаторов от пробоя при высоком уровне постоянной составляющей входного сигнала, образуя делитель напряжения на 3 с резистором щупа.
MCP6001T можно заменить на любой ОУ, работающий от размаха питающего напряжения в 5В. Желательно, чтобы он был Rail-to-Rail по выходу, но это не обязательное требование, главное, чтобы он мог установить на своем выходе такое напряжение, чтобы на выходе AD8038 была половина напряжения питания. Цель применения MCP6001T - автоматически обеспечить максимальный размах выходного напряжения AD8038. Если вместо MCP6001T будет использоваться ОУ с биполярными входными транзисторами (с относительно большим входным током), потребуется уменьшить величины резисторов R3, R5 и R6. Кроме того, в этом случае нужно, чтобы R3 был примерно равен половине R5 (R6). Пример: R3=51к, R5=R6=100к. Следует также увеличить емкость конденсатора C13 пропорционально уменьшению R3 (в приведенном примере C13 должен быть 2 мкф). Быстродействие от этого ОУ не требуется, оно даже вредит.
Из предлагаемых вариантов, OP27 не подойдет совсем - он не работает при размахе питания 5В, а AD8091 подойдет с учетом вышесказанного, но это не очень хорошая замена, этот ОУ излишне быстрый (может и самовозбудиться), а параметры по постоянному току у него не очень.
Можно вообще отказаться от использования MCP6001T, убрав, заодно, R3, R4, C12, C13 и C15. Нижний вывод R2 тогда нужно подсоединить к делителю R5-R6, подобрав сопротивления так, чтобы на выходе U1 была половина напряжения питания. Желательно, чтобы величины сопротивлений резисторов R5 и R6 были в районе 100к. Можно использовать вместо них подстроечник (тоже порядка 100к).

Так если там от MCP6001T не требуется большого быстродействия, вероятно подошла бы LMV358? Она rail-to-rail по выходу и рассчитана на низковольтное питание. Быстродействие незначительное, всего 1 Мгц. Не смотрел только что у нее на входе, но скорее всего, биполярные транзисторы.
А расширить диапазон частот вверх мне хотелось бы, за ради возможности измерять на 433 Мгц диапазоне. Дело в том, что мой В7-15 имеет на этих частотах непростительную погрешность - порядка 25%.
Если я верно понял, мне нужно добавить на вход повторитель на BF998, потому что AD8045 не обеспечит требуемое входное сопротивление, пригодное для работы прибора с осциллографическим пробником. Вот как во внешнем детекторе от NWT-7:

Спойлер

только вырезать ненужную часть с детектором AD8307:



Должно взлететь?

Да. Поставьте только резисторы и конденсатор как я советовал в предыдущем посте.
Нет. Добавлять - лишнее. Для измерений на 433 МГц вам обязательно придется согласовывать волновое сопротивление кабеля, т.е. ставить на вход вольтметра нагрузку 50 Ом. Понятно, что в этом случае можно не беспокоиться о входном сопротивлении вольтметра. Более того, если вы планируете использовать его только для измерений с нагрузкой 50 Ом, можно вообще убрать все входные ОУ с обрамлением, поставить R1=51 Ом и подать сигнал прямо на конденсаторы С5 и С6 - входное сопротивление AD8310 равно 1 КОм.
Если вам нужно делать измерения в широком частотном диапазоне и желательно иметь высокое входное сопротивление, то и в этом случае стремиться к тому, чтобы входное сопротивление было точно равно 1 МОм излишне. Этот вольтметр не измеряет постоянное напряжение, а входное сопротивление прибора на переменном напряжении существенно сильнее определяется входной емкостью, например, при входной емкости 10 МОм щупа в 10 пФ (обычная величина), его входное сопротивление становится равным 5 МОм уже на частоте ~1.5 КГц.
Насчет неточного коэффициента деления при пониженном входном сопротивлении тоже, вообще-то, можно не очень волноваться, поскольку калибровка вольтметра с щупом и без щупа производится раздельно. Единственное, может получиться так, что щуп не удастся скомпенсировать в частотном диапазоне, но здесь как повезет.
Если хотите, то можете поставить предложенную схему на BF998 вместо обоих ОУ, проследите только, чтобы суммарное входное сопротивление на НЧ было около 1 МОм (не уверен, правда, что она вытянет нужный размах напряжения).

El-Eng, благодарю за развернутый ответ.
Не могли бы вы еще подсказать, как именно осуществляется программная калибровка? Что именно программа берет за эталон, напряжение с выхода Vref MCP1541T ?

Пожалуйста.
Эталоном являются показания вашего образцового вольтметра. Игра здесь идет на том, что тракт имеет плоскую АЧХ и линейную передаточную характеристику, поэтому становится вполне допустимым произвести калибровку вольтметра по двум значениям синусоидального напряжения разной амплитуды с частотой, на которой минимально влияние частотно-зависимых мешающих факторов (~1000 Гц) и использовать результат этой калибровки во всем диапазоне амплитуд и частот.
При калибровке, по двум точкам вычисляются значения коэффициентов A и B суммарной передаточной прямой y=A*x+B (x - входное напряжение, y - отображаемый результат). Для обеспечения минимальной погрешности рекомендуется использовать два значения, отстоящие по амплитуде как можно дальше друг от друга.

Я сейчас прикинул так:
Если часть схемы, до ацп, выполнить непосредственно в корпусе щупа.
А оставшуюся часть - ацп, микроконтроллер, мс развязки - в отдельной коробочке с USB разъемом.
По аналогии с конструкцией внешнего логарифмического детектора NWT-7.
Плюс в том, что получится устройство с двойной функциональностью и щуп от осциллографа вообще не потребуется.
Со всеми его недостатками. 10 - 15 пф емкости щупа против 2 - 3 пф входной емкости, если разделить вольтметр на два блока.
P.S. А почему не следует ставить истоковый повторитель на BF998 перед входным операционником ?

Для ВЧ измерений небольших уровней так сделать предпочтительнее. Вольтметр изначально проектировался для измерения АЧХ в сравнительно низкочастотном диапазоне и для сравнительно больших амплитуд сигнала.
Их функции дублируются. Повторитель на входе нужен только для повышения входного сопротивления. Если можно обойтись вообще без него, то лучше так и сделать (при таком подходе можно организовать и измерение дифференциального сигнала). При реализации в корпусе щупа, подавая сигнал непосредственно на вход AD8310 (через конденсатор) вы будете иметь входное сопротивление 1 КОм, что уже хорошо для частот, больших 100 МГц, а если вы поставите последовательно с конденсатором резистор 9.1к, то у вас получится широкополосный щуп-делитель на 10 с входным сопротивлением 10 КОм. Только конденсатор и резистор должны иметь типоразмер 0805 или меньше, а проводники, соединяющие их и землю со схемой как можно короче (~1 см).

Если в статье было сказано, что "Максимальное напряжение входного сигнала: 1.13 В (действ.)... ...В соответствии со справочными данными примененных микросхем" , то речь шла в первую очередь о максимально допустимом напряжении для AD8310 ?

Нет, напряжение ограничивается AD8038. Типовое значение максимальной амплитуды входного напряжения AD8310 - 2.2 В (1.6 В действ.), а максимально допустимое значение амплитуды - 2.5 В (1.8 действ.).

Доброго здоровья Уважаемый El-Eng.
Большое спасибо за ваши замечательные разработки.
Вот уж поистине творческое воплощение технической мысли и практического совершенства.
Занимаясь изготовлением ламповых конструкций мне приходится заниматься настройкой собранного устройства. В наш современный век имеется достаточно приборов, как аппаратного исполнения, так и программного, однако.... Одни дороги, другие мало понятны и хочется чего такого, чтобы удовлетворяло все, что хотелось бы. Извиняюсь El-Eng за офф топ, суть вопроса вот в чём:
- как генератор, так и вольтметр по своему уникальны, но при использовании их в комплексе, судя по отзывам пользователей, возникают некоторые проблемы совместимости, да и элементная база
обеих устройств достаточно дорогостоящая;
- я к чему это всё подвожу. У вас не возникало мысли или желания воплотить обе разработки, т.с., в один флакон? Разработать универсальный USB прибор для измерения АЧХ с широким функционалом.
Думается при этом высвободится некоторая масса элементов, понятно, что изменится размер платы(думаю это мало кого огорчит), понятно, что нужно будет изменить программное обеспечение и ещё
много чего.... Но, опять же согласитесь, этим прибором могут заинтересоваться многие желающие, причём, на этапе разработки, для стимуляции вашего желания и работоспособности, можно ведь оказать материальную помощь. Скажем на закуп комплектующих для нового девайса. В принципе, я готов выделить на это некую разумную сумму, думаю, ко мне присоединятся и другие.
Как вы на это смотрите?
С уважением, Анатолий.

Здравствуйте, уважаемый Анатолий.
Спасибо за внимание к моим разработкам. Всегда приятно услышать положительный отзыв от тех, кто потратил свое время на ознакомление с конструкцией, а особенно приятно услышать слова благодарности от тех, кто рискнул ее повторить.
Постараюсь подробно ответить на Ваш пост выше.
Идея дополнить генератор приставкой для измерения АЧХ была предложена участниками форума, просто в процессе разработки возникла мысль, что эта приставка (логарифмический вольтметр) может быть интересна и как самостоятельный прибор. Мне неизвестен ни один случай, сколько-нибудь серьезной несовместимости обоих устройств.
На момент разработки это было не совсем так. Кроме того, большинство использованных элементов (за исключением тех, которые обеспечивают заявленные параметры) могут быть заменены более дешевыми аналогами. И, наконец, отдельные узлы, например гальваническая развязка в вольтметре, могут быть исключены, если их отсутствие не принципиально в конкретной реализации.
К сожалению, этот вариант не даст большой экономии, поскольку оба прибора содержат очень мало одинаковых функциональных узлов. Кроме того, объединение микроконтроллеров потребует применения более мощного (и более дорогого) контроллера. Правда, высвободится один слот USB. С другой стороны, на практике часто требуется применение либо только генератора, либо только вольтметра. Учитывая это, мне не видится серьезной необходимости в объединении обоих устройств, но желающие могут сделать это просто установив обе платы в одном корпусе (некоторым неудобством, правда, будет необходимость двух подключений к шине USB).
Спасибо за предложение, но в этом нет нужды. Надеюсь, что выше я изложил некоторые причины, по которым разработка объединенного варианта представляется мне нецелесообразной. Кроме того, банальный дефицит свободного времени накладывает дополнительные ограничения на то, на что можно его потратить.

Спасибо El-Eng (к сожалению не знаю вашего имя отчества) за развёрнутый ответ.
Буду ваять оба устройства. Нужно будет выделить из массы китайских магазинов более "лояльный" и сделать заказ.
Мне кажется вы, как человек творческий, рано или поздно разработаете более совершенное устройство, нам остаётся только терпеливо подождать.
Всего доброго, здоровья, удачи и творческого наслаждения.
С уважением, Анатолий.

Пожалуйста. Если у вас возникнут вопросы, не стесняйтесь их задавать.

Нарисовал печатку в формате lay, может кому пригодится. Делал по файлу bmp. Просмотрел, кажется всё один в один, единственное, без технологических отверстий для используемого корпуса.
Попрошу EL-Eng проверить плату на возможные огрехи.
Да, для моих седых лет, эта мелкота в самый кайф. Особенно возбуждает U2 - AD8310ARM, 3х4мм, как я его буду паять?
Заказал детали в интернет-магазине E-kip(e-kip.ru). Из многих имеющихся, в нем оказались наиболее приемлемые цены(имхо). Заказал сразу на генератор и вольтметр. Будем ждать, потом ваять.

Я почти не знаком со Sprint Layout, но мне показалось, что отсутствует слой земли "Bottom". Если это так, то это неправильно. Слой земли выполняет еще и функцию экрана, и даже при односторонней разводке он должен присутствовать. Кроме того, обратите внимание, что земли измерительной части и контроллера не соединены между собой, иначе теряется смысл гальванической развязки.
Паять, на самом деле, очень просто. Нужно только раздобыть (изготовить) жало с углублением на конце ("микроволна"). Устанавливаете микросхему на посадочное место (должно быть покрыто оловом/припоем), обильно поливаете сторону выводов жидким флюсом (я использую ЛТИ-120), прижимаете м/с зубочисткой и одним движением паяльника пропаиваете эту сторону. После небольшой тренировки на старых платах от компьютерного железа все будет прекрасно получаться, при желании, в интернете можно найти видео процесса.

Скорее всего верхний.
Я его не стал рисовать, потому как там всего три проводника. Верхний слой решил оставить сплошным, естественно удалив, при этом, часть фольги в середине платы механическим способом,
отверстия раззенковать, а смежные площадки соединить проводками. Думаю для тех, кто имеет желание выполнить плату в двухстороннем варианте, добавить ещё один слой не вызовет проблем.

Ну да, верхний. При разводке он был нижним...

El-Eng, а можно применить на экранирующие слои не сплошную заливку, а, скажем, сетчатую?

Наверное, можно, хотя это увеличит сопротивление шины земли, что может сказаться на уровне помех. В любом случае, сетчатая заливка крайне нежелательна под ВЧ цепями, поскольку она создает доп. препятствие для обратного тока, который протекает по шине преимущественно под проводником.