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tmarticles [2019/03/26 22:26]
gongyu [几款已经商用的开源仪器的设计]
tmarticles [2020/07/21 21:04] (当前版本)
gongyu
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-### 测试测量仪器相关原理性文章+ 
 +### 几款已经商用的开源仪器的设计
  
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-  * {{:​tek示波器入门指南.pdf|Tek公司提供的64页关于示波器基础的教程}} +[[PocketInstrumentComparsion|几款口袋仪器的比较]]
-  * {{:​示波器使用基础教程.pdf|Keysight公司的示波器使用基础教程}} +
-  * [[http://​www.rohde-schwarz-usa.com/​rs/​rohdeschwarz/​images/​Oscilloscope-Fundamentals_v1.1.pdf|示波器基础,​ Rohde & Schwarz]] +
-  * [[http://​www.doctronics.co.uk/​scope.htm|示波器的应用]] +
-  * [[http://​www.bbaba.altervista.org/​tecnica/​oscilloscope.php|示波器基本指南]] +
-  * [[http://​afrotechmods.com/​tutorials/​2011/​11/​27/​oscilloscope-tutorials/​|示波器教学视频]] +
-  * [[http://​www.tiepie.com/​en/​classroom/​Measurement_basics/​Digital_Data_Acquisition.html|数字存储示波器测量基础]] +
-  * [[http://​www.etti.unibw.de/​labalive/​app/​scopedemo/​|示波器在线演示]]+
  
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-### 几款已经商用的开源仪器的设计 
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 * **ADI的ADALM2000** * **ADI的ADALM2000**
 {{ :​adalm2000-web.png?​400 |}} {{ :​adalm2000-web.png?​400 |}}
   * 功能:   * 功能:
-    * 2通道差分输入示波器 +    * 通道差分输入USB数字示波器, 100Msps, 12-bits 
-    * 2通道任意函数发生器 +    * 通道任意函数发生器, 170Msps, 12-bits 
-    * 16通道数字逻辑分析仪(3.3V CMOS和1.8V或5V ​tolerant, ​100MS/s) +    * 16通道数字逻辑分析仪(兼容3.3V CMOS和1.8V或5V100MS/s 
-    * 16通道模式发生器(3.3V CMOS100MS/s)+    * 16通道模式发生器3.3V CMOS100MS/s
     * 16通道虚拟数字I/​O     * 16通道虚拟数字I/​O
-    * 2路输入/​输出数字触发信号用以连接多个仪器(3.3V CMOS) +    * 用于链接多个仪器的两个输入/​输出数字触发信号(3.3V CMOS) 
-    * 2通道电压表(ACDC±20V) +    * 通道电压表ACDC±20V 
-    * 网络分析仪 – Bode, Nyquist, Nichols transfer diagrams of a circuit. Range: ​1Hz to 10MHz +    * 网络分析仪 – 电路波特、奈奎斯特、尼克尔斯传输图。范围:1Hz10MHz 
-    * 频谱仪 – 功率谱和频谱测量(声本SFDRSNRTHD等) +    * 频谱分析仪 – 功率谱和频谱测量噪底SFDRSNRTHD等 
-    * 数字总线分析仪(SPII²CUART,并行) +    * 数字总线分析仪SPII²CUART并行 
-    * 2路可编程电源(0…+5V ​0…-5V)+    * 两个可编程电源0…+5V0…-5V
   * [ADALM2000介绍](https://​wiki.analog.com/​university/​courses/​electronics/​labs)   * [ADALM2000介绍](https://​wiki.analog.com/​university/​courses/​electronics/​labs)
   * [针对终端用户的介绍](https://​wiki.analog.com/​university/​tools/​adalm2000/​users)   * [针对终端用户的介绍](https://​wiki.analog.com/​university/​tools/​adalm2000/​users)
行 38: 行 28:
   * [开源的测试测量软件Scopy](https://​wiki.analog.com/​university/​tools/​m2k/​scopy)   * [开源的测试测量软件Scopy](https://​wiki.analog.com/​university/​tools/​m2k/​scopy)
   * [Alice - 电子电路有源学习接口](https://​wiki.analog.com/​university/​tools/​m2k/​alice/​users-guide-m2k)   * [Alice - 电子电路有源学习接口](https://​wiki.analog.com/​university/​tools/​m2k/​alice/​users-guide-m2k)
 +  * 核心ADC/​DAC芯片:​ [ADI公司的混合模拟前端AD9963](https://​www.analog.com/​cn/​products/​ad9963.html)
 +    * 双通道10位/​12位、100MSPS ADC
 +
 +    * SNR = 67 dB, fIN = 30.1 MHz
 +
 +    * 双通道10位/​12位、170MSPS DAC 
 +
 +    * ACLR = 74 dBc
 +
 +    * 5个辅助模拟输入/​输出通道
 +
 +    * 低功耗:<​425 mW(最高采样速率时)
 +
 +    * 支持全双工和半双工数据接口
 +
 +    * 72引脚、无铅小型LFCSP封装
  
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 {{ :​analog-discovery-2-3.png?​400 |}} {{ :​analog-discovery-2-3.png?​400 |}}
   * [主要功能及指标](https://​reference.digilentinc.com/​reference/​instrumentation/​analog-discovery-2/​specifications)   * [主要功能及指标](https://​reference.digilentinc.com/​reference/​instrumentation/​analog-discovery-2/​specifications)
 +
 +    * 双通道USB数字示波器(1MΩ,​ ±25V, 差分, 14-bit, 100MS/s, 30MHz+ 带宽 - 需要搭配Analog Discovery BNC适配板)
 +
 +    * 双通道任意函数发生器(±5V,​ 14-bit, 100MS/s, 12MHz+ 带宽 - 需要搭配Analog Discovery BNC适配板)
 +
 +    * 立体声放大器驱动外部耳机或喇叭
 +
 +    * 16通道数字逻辑分析仪(3.3V CMOS和1.8V or 5V容忍度,​ 100MS/s)
 +
 +    * 数字总线分析仪(SPI,​ I²C, UART, 并行)
 +
 +    * 16通道模式发生器(3.3V CMOS, 100MS/s)
 +
 +    * 16通道虚拟数字I/​O包括按键、开关、LEDs
 +
 +    * 2路输入/​输出数字触发信号用以连接多个仪器(3.3V CMOS)
 +
 +    * 单通道电压表(AC,​ DC, ±25V)
 +
 +    * 网络分析仪 – Bode, Nyquist, Nichols电路转换图. 范围: 1Hz到10MHz
 +
 +    * 频谱分析仪 – 功率谱和频谱测量(噪声本底,​ SFDR, SNR, THD,等)
 +
 +    * 数据记录 - 数据可以导出并绘制
 +
 +    * 阻抗分析仪 - 容性/​感性成分 ​
 +
 +    * 协议分析仪 - SPI, I2C, UART, 和CAN
 +
 +    * 2路可编程电源(0…+5V , 0…-5V)
 +
 +    * 用Python和C++的软件编程套件以及可以用LabVIEW编程的工具
 +
 +    * 支持MATLAB的数据采集工具箱
 +
   * [技术支持论坛](https://​forum.digilentinc.com/​forum/​8-scopes-instruments/?​_ga=2.3279927.603532805.1553594186-797160289.1553594186)   * [技术支持论坛](https://​forum.digilentinc.com/​forum/​8-scopes-instruments/?​_ga=2.3279927.603532805.1553594186-797160289.1553594186)
 +
   * [AD2介绍及相关教程](https://​reference.digilentinc.com/​reference/​instrumentation/​analog-discovery-2/​start)   * [AD2介绍及相关教程](https://​reference.digilentinc.com/​reference/​instrumentation/​analog-discovery-2/​start)
 +
   * [针对开发者的参考资料](https://​reference.digilentinc.com/​reference/​instrumentation/​analog-discovery-2/​reference-manual)   * [针对开发者的参考资料](https://​reference.digilentinc.com/​reference/​instrumentation/​analog-discovery-2/​reference-manual)
 +
   * [开源的测试测量软件WaveFormsLive](https://​reference.digilentinc.com/​reference/​software/​waveforms-live/​start)   * [开源的测试测量软件WaveFormsLive](https://​reference.digilentinc.com/​reference/​software/​waveforms-live/​start)
  
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 {{ :​openlogger-top_jpg_project-body.jpg?​400 |}} {{ :​openlogger-top_jpg_project-body.jpg?​400 |}}
   * 性能指标:   * 性能指标:
-    * Analog Inputs +    * 模拟输入 
-      * Eight channels +      * 8通道 
-      * 16-bit ​resolution +      * 16-bit分辨率 
-      * 50 kHz analog bandwidth +      * 50kHz模拟带宽 
-      * Log up to 500 kS/sec to microSD card +      * 往microSD卡中存储的速率500kS/sec 
-      * Stream up to 200 kS/sec via USB +      * 通过USB可以传输200kS/sec 
-      * Stream up to 10 kS/sec via Wi-Fi +      * 通过Wi-Fi可以传输10kS/​sec 
-      * ±10 V inputprotected up to 30 Vpp +      * ±10V输入能保护到30 Vpp 
-    * Analog Output +    * 模拟输出 
-      * One channel +      * 1通道 
-      * 10-bit resolution +      * 10位分辨率 
-      * 1 MHz bandwidth ​(-3 dB) +      * 1MHz带宽(-3 dB) 
-      * 10 MS/s sampling rate +      * 10MS/s取样率 
-      * 3 Vpp +      * 3Vpp 
-      * Sinetrianglesawtoothsquareand DC outputs +      * 正弦波三角波锯齿波方波和直流输出 
-    * Other I/O +    * 其它I/O 
-      * 8 x digital ​I/O +      * 8个数字I/O 
-      * Program button +      * 程序按键 
-      * Reset button +      * 复位按键 
-      * microSD ​card slot +      * microSD卡槽 
-      * micro USB connector +      * micro USB插座 
-    * Power Supplies +    * 电源 
-      * Two channels +      * 2通道 
-      * ±4 V50 mA per channel +      * ±4V每个通道50mA 
-    * Connectivity +    * WaveForms Live软件 
-      * The on-board 2 x 18 male pin header provides easy access to all I/O via female breadboard wires or the included flywires +      * 联网或脱网的时候都可以用 
-      * The optional Screw Terminal Adapter turns header access into screw terminal access +      * 支持Chrome, Safari, ​Firefox浏览器 
-    * WaveForms Live Software +      * 开源,免费使用 
-      * Can be used with or without an Internet connection +    * 板上的逻辑 
-      * Supported on Chrome, Safari, ​and Firefox +      * 微控制器: Microchip PIC32MZ2064DAG169 
-      * Open source, free to use +      * Wi-Fi模块: Microchip ATWINC1500 
-    * On-board Logic +    * 供电选项 
-      * Microcontroller: Microchip PIC32MZ2064DAG169 +      * 可以通过micro USB连接获取5V 
-      * Wi-Fi module: Microchip ATWINC1500 +      * 可以通过外接电源或外部电池获取5.5-17V
-    * Powering Options +
-      * 5 V via the micro USB connection +
-      * 5.5 - 17 V from a power supply or external battery +
-      * Connect via the barrel jack or the two-pin power header+
  
   * [产品的介绍页面](https://​www.crowdsupply.com/​digilent/​openlogger)   * [产品的介绍页面](https://​www.crowdsupply.com/​digilent/​openlogger)
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 {{ :​p10308912-1024x684.jpg?​400 |}} {{ :​p10308912-1024x684.jpg?​400 |}}
   * 功能和性能:   * 功能和性能:
-    * Pocket size and light weight +    * 便携、轻便 
-    * Two 36MS/​s ​analog channelsUpto 72MS/​s ​if configured to single channel.(Upgrade to Two 72MS/s analog channels, Upto 144MS/s if configured to single channel from .sys version v1.31) +    * 2路36MS/s模拟通道如果配置成单通道最大可以到72MS/s 
-    * Two digital channels +    * 2个数字通道 
-    * Signal Generator +    * 信号发生器 
-    * Various Triggering Option +    * 不同的触发选项 
-    * Easy waveform storage +    * 方便波形存储 
-    * Firmware upgrade +    * 固件可升级 
-    * User applications +    * 开源
-    * Open source+
   * [产品的介绍页面](http://​wiki.seeedstudio.com/​DSO_Quad/​)   * [产品的介绍页面](http://​wiki.seeedstudio.com/​DSO_Quad/​)
   * [用户手册](https://​github.com/​SeeedDocument/​DSO_Quad/​raw/​master/​res/​DSO203_user_Guide_2.pdf)   * [用户手册](https://​github.com/​SeeedDocument/​DSO_Quad/​raw/​master/​res/​DSO203_user_Guide_2.pdf)
   * [STM32微控制器产品介绍](http://​www.st.com/​internet/​mcu/​product/​164492.jsp)   * [STM32微控制器产品介绍](http://​www.st.com/​internet/​mcu/​product/​164492.jsp)
-  ​* [FPGA介绍](http://​www.siliconbluetech.com/​media/​downloads/​iCE65L04DiCEDatasheet.pdf) +  * [ADC-AD9288数据手册](http://​www.analog.com/​static/​imported-files/​data_sheets/​AD9288.pdf)
-  ​* [ADC - AD9288数据手册](http://​www.analog.com/​static/​imported-files/​data_sheets/​AD9288.pdf)+
   * [运放OPA354数据手册](http://​www.datasheetcatalog.org/​datasheet/​texasinstruments/​opa354.pdf)   * [运放OPA354数据手册](http://​www.datasheetcatalog.org/​datasheet/​texasinstruments/​opa354.pdf)
  
行 126: 行 164:
 * **分销商Arrow设计的搭配FPGA板的双通道示波器250Msps示波卡** * **分销商Arrow设计的搭配FPGA板的双通道示波器250Msps示波卡**
   {{ :​bescopebundle_fig.1.jpg?​400 |}} <WRAP centeralign>​**Arrow提供的双通道示波器设计实物图片** </​WRAP>​   {{ :​bescopebundle_fig.1.jpg?​400 |}} <WRAP centeralign>​**Arrow提供的双通道示波器设计实物图片** </​WRAP>​
-  * 主要技术指标:此为元器件分销商[[http://​www.arrow.com|Arrow Electronics Inc.]]基于[[http://​www.altera.com|Altera Corp]]公司的[[https://​www.altera.com/​products/​fpga/​max-series/​max-10/​overview.html|MAX10]]平台提供的双通道示波器参考设计BeScope,主要技术指标如下:+  * 主要技术指标:此为元器件分销商[[http://​www.arrow.com|Arrow Electronics Inc.]]基于[[http://​www.altera.com|Intel/Altera Corp]]公司的[[https://​www.altera.com/​products/​fpga/​max-series/​max-10/​overview.html|MAX10]]平台提供的双通道示波器参考设计BeScope,主要技术指标如下:
     * 50MHz模拟带宽     * 50MHz模拟带宽
     * 采用[[http://​www.analog.com|Analog Devices Inc]]公司的[[http://​www.analog.com/​cn/​search.html?​q=AD9286|AD9286]],​ 双通道同时采样,每通道采样频率为250MSPS     * 采用[[http://​www.analog.com|Analog Devices Inc]]公司的[[http://​www.analog.com/​cn/​search.html?​q=AD9286|AD9286]],​ 双通道同时采样,每通道采样频率为250MSPS
行 168: 行 206:
       * 正弦波, 方波和三角波       * 正弦波, 方波和三角波
  
-  * [Labtool的官方网站](https://​www.embeddedartists.com/​products/​labtool/​)+  * [LabTool的官方网站](https://​www.embeddedartists.com/​products/​labtool/​)
   * [LabTool的原理图](https://​www.embeddedartists.com/​wp-content/​uploads/​2018/​06/​LabTool_schematics.zip)   * [LabTool的原理图](https://​www.embeddedartists.com/​wp-content/​uploads/​2018/​06/​LabTool_schematics.zip)
   * [LabTool的用户手册](https://​www.embeddedartists.com/​wp-content/​uploads/​2018/​06/​LabTool_UsersGuide_revPA5.pdf)   * [LabTool的用户手册](https://​www.embeddedartists.com/​wp-content/​uploads/​2018/​06/​LabTool_UsersGuide_revPA5.pdf)
行 217: 行 255:
   * [ScopeFun的技术论坛](https://​www.scopefun.com/​smf/​index.php),包括硬件电路、软件的使用以及固件的讨论,PCB是用KiCad设计   * [ScopeFun的技术论坛](https://​www.scopefun.com/​smf/​index.php),包括硬件电路、软件的使用以及固件的讨论,PCB是用KiCad设计
   * {{:​scopefun_v155.pdf|ScopeFun的PDF格式的原理图}}   * {{:​scopefun_v155.pdf|ScopeFun的PDF格式的原理图}}
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