ThunderScope - 开源软件定义的示波器,350MHz/1Gsps,1Gbps同电脑的连接
即将上线CrowdSupply的一款开源示波器项目,模拟带宽到350MHz、1Gsps的ADC、同电脑直接连接,速率高达1Gbps
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更新2024-04-15
3870

即将上线CrowdSupply的一款项目 - 低成本、4通道1Gsps示波器,通过Thunderbolt/USB4将数据Stream到PC上做进一步的处理和显示。

在Hackaday上的项目介绍:ThunderScope An Open Source Software Defined Oscilloscope

CrowdSupply上的项目简介:ThunderScope - An open source software defined oscilloscope


介绍

ThunderScope是第一款专为Thunderbolt设计的示波器,允许实时采样数据以超过1GB/s的速度传输到您的计算机。通过利用现代设备强大的处理能力,该设计消除了传统示波器的所有限制。


测量变得快速、简单,局促的用户界面被支持现代辅助功能的多窗口布局所取代。采样存储空间从兆字节增加到千兆字节,固定的协议列表和触发器类型被不断扩展的存储库所取代。


ThunderScope 也是开源的,因此您从采样数据的那一刻起就可以完全控制数据。您可以轻松添加自己的自定义功能,并从社区构建的新功能中受益。

专为学生、业余爱好者和专业人士而设计

ThunderScope 的设计考虑了学生、业余爱好者和专业人士的需求。对于学生来说,其小巧的外形解决了台式示波器的便携性问题。其现代化的用户界面在具有高分辨率显示屏的笔记本电脑上运行,降低了小型、笨重的台式示波器用户界面带来的学习障碍。屏幕截图简单、即时,不再需要专有的供应商软件或通过 USB 驱动器传输,使实验室报告变得轻而易举。


对于爱好者和创客来说,不再需要通过破解示波器来获得更多带宽或解锁昂贵的选项。 ThunderScope功能强大,因此您的骇客工作可以更好地服务于手头的项目。由于它也是开源的,因此手头的项目甚至可以是 ThunderScope 本身。


最后但并非最不重要的一点是,您是拥有独特测试方案的专业人士吗?需要自动化一些棘手的测量?您需要的任何内容都可以轻松添加到 ThunderScope 的软件中。如果这还不够,您可以将触发的数据传输到 MATLAB 进行高级分析。

特点和规格

紧凑型设计

您的整个测试设置可以由您的笔记本电脑控制和供电,然后在测试完成后放入您的笔记本电脑包中。


灵活的带宽

ThunderScope不会有任何性能问题。 ThunderScope每个通道的模拟带宽设计为350MHz,而不是通过将每个通道的带宽限制在100MHz 来削减成本。这可以充分利用ADC的1GS/s 采样率,不仅支持4个通道上的100 MHz(250Msps采样),还支持任何两个通道上的200MHz的带宽(500Msps采样),甚至任何单个通道上的350 MHz(1Gsps采样)。


永不过时

ThunderScope 旨在在其整个生命周期内提供出色的模拟性能。这种设计理念是某些示波器在发布数十年后仍然受到追捧的原因。问题在于,这些出色的模拟前端受到示波器附带的固定处理能力的限制,导致它们在使用新协议或进行复杂测量时越来越没有用处。通过将每个样本流式传输到您的设备进行处理,您永远不会受到 ThunderScope 硬件的限制。借助 ThunderScope,您将可以访问一组始终最新的触发器、协议和测量结果,以满足您未来的所有测试需求。


功能强大的 Artix-7 FPGA 可实现最大数据吞吐量

通过使用Xilinx 的 XC7A35T-2CSG325C Artix-7 FPGA,ThunderScope 可以将1GB/s的实时采样数据传输到您的设备,而不会丢失任何一个采样!事实证明,这比听起来更复杂,但这部分足以完成任务!具有1Gb/s 能力的 SelectIO 输入通过 10 个 LVDS 对从ADC接收1GB/s的数据。然后使用32位宽DDR3L接口缓冲该数据,原始吞吐量为3.2GB/s。最后,数据使用4个PCIe Gen 2通道以2GB/s的速度发送到您的设备 - 直接或通过Thunderbolt 3。该 FPGA 总共可处理 6.2 GB/s 的数据 - 同时控制板上的所有其他部分!


技术规格:

  • 通道:4
  • 模拟带宽: 350 MHz
  • 采样率: 1 GS/s
  • 分辨率: 8位
  • 电压范围(使用 1× 探头):每格 1 mV 至 10 V
  • 内存深度:取决于你能够分配多少GB!
  • 兼容性: Windows 和 Linux


Develpment board using PCIe (📷: ThunderScope)

硬件图片

PC Software for ThunderScope (in development) (📷: ThunderScope)

PC上的软件界面


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物料清单
KiCad文件
使用说明
全屏
附件下载
Thunderscope_Rev4.1.pdf
原理图
Thunderscope_Rev4.1.kicad_pcb
KiCad格式的PCB版图
团队介绍
EEVengers - We’re an open source hardware company that’s creating a new wave of test equipment! Kitchener, Ontario, Canada · eevengers.com
团队成员
Aleksa Bjelogrlic
An Ontario-based EE graduate student
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