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今日推荐 - 几款已经商用的开源仪器的设计资源

测试测量仪器相关的原理性文章

ADI的ADALM2000
- 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、I2CI²C、UART、并行）
  - 两个可编程电源（0…+5V、0…-5V）
- ADALM2000介绍
- 针对终端用户的介绍
- 针对开发者的参考资料
  - 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
- Alice - 电子电路有源学习接口
- 核心ADC/DAC芯片: ADI公司的混合模拟前端AD9963
  - 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 2
- 主要功能及指标
  - 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
- AD2介绍及相关教程
- 针对开发者的参考资料
- 开源的测试测量软件WaveFormsLive

Digilent的OpenScope MZ
- 主要功能及指标

Digilent在CrowSupply上众筹的OpenLogger
- 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

DSO Quad 4通道示波器
- 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
- 用户手册
- STM32微控制器产品介绍
- ADC-AD9288数据手册
- 运放OPA354数据手册

分销商Arrow设计的搭配FPGA板的双通道示波器250Msps示波卡

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Arrow Electronics Inc.基于Intel/Altera Corp公司的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Analog Devices Inc公司的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：

用NXP的LPC4370 MCU做的LabTool
- 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
- LabTool的原理图
- LabTool的用户手册
- LabTool开源测试测量软件，可运行在Windows和树莓派的Linux上
- 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
- 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
- Electronics-Lab的官网链接
- ScopeFun示波器的开源软件，支持Windows、Linux、Mac OS
- ScopeFun的技术论坛，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PDF格式的原理图

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