### 几款已经商用的开源仪器的设计 ----- [[PocketInstrumentComparsion|几款口袋仪器的比较]] * **ADI的ADALM2000** {{ :adalm2000-web.png?400 |}} * 功能: * 双通道差分输入USB数字示波器, 100Msps, 12-bits * 双通道任意函数发生器, 170Msps, 12-bits * 16通道数字逻辑分析仪（兼容3.3V CMOS和1.8V或5V，100MS/s） * 16通道模式发生器（3.3V CMOS，100MS/s） * 16通道虚拟数字I/O * 用于链接多个仪器的两个输入/输出数字触发信号(3.3V CMOS) * 单通道电压表（AC、DC、±20V） * 网络分析仪 – 电路波特、奈奎斯特、尼克尔斯传输图。范围：1Hz至10MHz * 频谱分析仪 – 功率频谱和频谱测量（噪底、SFDR、SNR、THD等） * 数字总线分析仪（SPI、I²C、UART、并行） * 两个可编程电源（0…+5V、0…-5V） * [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) * [针对开发者的参考资料](https://wiki.analog.com/university/tools/m2k/developers) * 原理图：https://wiki.analog.com/_media/university/tools/adalm2000/hacking/adalm2000_schematic_revc.pdf * FPGA HDL用户指南：https://wiki.analog.com/resources/fpga/docs/hdl * [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) * 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 ----- * **Digilent的Analog Discovery II** {{ :analog-discovery-2-3.png?400 |}} * [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) * [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) * [开源的测试测量软件WaveFormsLive](https://reference.digilentinc.com/reference/software/waveforms-live/start) ----- * **Digilent的OpenScope MZ ** {{ :openscope_mz_1.png?400 |}} * [主要功能及指标](https://reference.digilentinc.com/reference/instrumentation/openscope-mz/start) ----- * **Digilent在CrowSupply上众筹的OpenLogger ** {{ :openlogger-top_jpg_project-body.jpg?400 |}} * 性能指标： * 模拟输入 * 8通道 * 16-bit分辨率 * 50kHz模拟带宽 * 往microSD卡中存储的速率500kS/sec * 通过USB可以传输200kS/sec * 通过Wi-Fi可以传输10kS/sec * ±10V输入, 能保护到30 Vpp * 模拟输出 * 1通道 * 10位分辨率 * 1MHz带宽(-3 dB) * 10MS/s取样率 * 3Vpp * 正弦波, 三角波, 锯齿波, 方波, 和直流输出 * 其它I/O * 8个数字I/O * 程序按键 * 复位按键 * microSD卡槽 * micro USB插座 * 电源 * 2通道 * ±4V, 每个通道50mA * WaveForms Live软件 * 联网或脱网的时候都可以用 * 支持Chrome, Safari, 和Firefox浏览器 * 开源，免费使用 * 板上的逻辑 * 微控制器: Microchip PIC32MZ2064DAG169 * Wi-Fi模块: Microchip ATWINC1500 * 供电选项 * 可以通过micro USB连接获取5V * 可以通过外接电源或外部电池获取5.5-17V * [产品的介绍页面](https://www.crowdsupply.com/digilent/openlogger) ----- * ** DSO Quad 4通道示波器 ** {{ :p10308912-1024x684.jpg?400 |}} * 功能和性能： * 便携、轻便 * 2路36MS/s模拟通道, 如果配置成单通道最大可以到72MS/s * 2个数字通道 * 信号发生器 * 不同的触发选项 * 方便波形存储 * 固件可升级 * 开源 * [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) * [STM32微控制器产品介绍](http://www.st.com/internet/mcu/product/164492.jsp) * [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) ----- * **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 |}} **Arrow提供的双通道示波器设计实物图片** * 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 * 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 * 具有三级增益设置的可编程增益放大器 * 输入信号范围±60V(采用10x示波器探头设置, 最低增益) * 分辨率最低到12mv/LSB(1x示波器探头设置, 最高增益) * 2.5MHz和5MHz方波信号产生 * 采用25K逻辑单元的FPGA用于控制和数据分析 * 128MB [[DDR3]]用于波形存储 * Altera Qsys互连框架方便FPGA逻辑的修改 * 相关技术资料： * {{:bescope_user_guide_and_hardware_ref_guide_v0.pdf|Arrow基于Altera的MAX10提供的双通道示波器参考设计}} * {{:bescope-revg6_bomfinal.xlsx|Arrow基于Altera的MAX10提供的双通道示波器参考设计物料清单BOM表}} * {{:bescope-revg6schematics.pdf|Arrow基于Altera的MAX10提供的双通道示波器参考设计PDF格式的原理图}} ----- * ** 用NXP的LPC4370 MCU做的LabTool ** {{ :app_labtool_link_540x333-540x333.png |}} * 功能和性能： * 11通道逻辑分析仪 * 无触发: 100Msps (1-4通道), 50Msps(5-8通道), 20Msps(9-11通道) * 触发时: 100Msps (1-2通道), 80Msps(3-4通道), 40Msps(5-8通道), 20Msps(9-11通道) * 下降沿/上升沿触发，通道之间进行逻辑“或” * 缺省为3.3V逻辑电平，但也可以通过DIO_VCC支持2.4-5.5V * 2通道示波器 * 60Msps (1个通道)和30Msps(2个通道)取样 * +-25V输入范围, 1M ohm输入阻抗 * AC/DC控制 * BNC连接器以及通过26针IDC连接器的扁平电缆 * 6MHz带宽(3MHz@20mV/div范围，最大到12MHz@0.2V/div和5V/div范围). * 11通道数字信号发生器 * 80Msp * 3.3V逻辑电平 * 2通道模拟信号发生器 * +-5V, 40kHz 带宽 * 正弦波, 方波和三角波 * [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的用户手册](https://www.embeddedartists.com/wp-content/uploads/2018/06/LabTool_UsersGuide_revPA5.pdf) * [LabTool开源测试测量软件](https://github.com/embeddedartists/labtool)，可运行在Windows和树莓派的Linux上 * {{:labtool_revb.pdf|LabTool的PDF格式的原理图}} ----- * ** 即将上线CrowSupply众筹的多合一开源仪器Scopefun ** {{ :scopefun-splash_jpg_project-main.jpg?400 |}} * 功能和性能： * 示波器 * 2通道 * 实时取样率: 250Msps双通道/500Msps单通道 * 等效时间取样(ETS): 2.0Gsps * 分辨率: 10bits * 电压范围(使用1×探头): 每刻度10mV到2V * 存储深度: 每个通道128,000,000样点 * 任意波形发生器 * 2通道 * 转换率: 200Msps * 分辨率: 12bits * 输出电压: 4 Vpp * 可定制波形长度: 每个通道32,768样点 * 频谱仪 * 2通道 * 频率范围：DC到125MHz * 逻辑分析仪 * 通道数: 12 (6输入 + 6输出; 或12输入; 或12输出) * 最大采样率: 250Msps * 存储深度: 每个通道128,000,000样点 * 数字模式发生器 * 通道: 12 (6输入 + 6输出; 或12输入; 或12输出) * 最大取样率: 250Msps * 可定制波形长度: 每个通道32,768取样点 * 主要元器件 * FPGA: Xilinx Artix-7 * 存储: 512MB DDR3 SDRAM * 连接: Cypress FX3 USB 3.0 * 软件 * 服务器模式: remotely connect to ScopeFun hardware via IP network * Python API: read samples and control ScopeFun hardware directly from Python * Advanced signal rendering: 3D frame history and virtual persistence * [CrowSupply上众筹的页面](https://www.crowdsupply.com/scopefun/open-source-instrumentation) * [Electronics-Lab的官网链接](http://www.electronics-lab.com/scopefun-open-source-one-instrumentation/) * [ScopeFun示波器的开源软件](https://www.scopefun.com/index.php?page=software)，支持Windows、Linux、Mac OS * [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}}