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[原创] Analog Discovery 2 测评(1) DIY or buy?

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五彩晶圆(初级)

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发表于 2019-11-16 12:17 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 cruelfox 于 2019-11-16 23:41 编辑

To DIY or buy, this is a question.

  电子爱好者的测试测量工具里面,万用表和示波器是尽可能要有的,大家都认同吧。万用表属于最基本的也最便宜。示波器,二手的很便宜了,新的国产数字示波器也就两千块左右能拿下,比主流手机都便宜(手机淘汰换代速度又太快)。其它的测量工具的需求就因人而异了,玩的领域不同,需要的设备也不同。

  往往需求量越少的工具,价格就不会便宜。当然有的工具是可以自己做的,或者买别人设计的套件,自己设计可以顺带练手。

  我是属于DIY派的,一方面是因为抠门舍不得在设备上花费太多。但是又受限于时间精力,需要有取舍了。“不要重新发明轮子”

 

  一段时间以前我觉得需要有一个工具来测量运算放大器的输出阻抗,大概就是扫频信号发生器和高速的ADC为核心部分。计划了一下,用MCU控制DDS芯片来产生激励信号,用两只14-bit 20Msps做采集,FPGA搜集数据上传电脑可以弄。单就两片ADC大概就五百块RMB了,四层板打样,做完也耗费不会少。
  在网上搜索这方面的设计时我忽然看到了Analog Discovery. 其实这东西我曾经见过,那时我未对之感兴趣。在一个小尺寸外壳里,集成了两路14-bit 100Msps的ADC, 两路14-bit 100Msps的DAC,规格上已经超过我本想DIY的东西了。扫频(网络分析)功能已经在它配合的PC软件上实现,几乎是可以直接拿来用。

  我马上查了一下价格,的确不便宜啊。考虑下BOM成本,若我做一个类似的东西,一半的价格可能都搞不下来。再考虑进去四层PCB打样改版试错的开销,成本还要加上去。而且这还没有计时间成本,我不大可能做这样的东西来卖;还有软件什么都要自己写,一拖一拖这项目就不知什么时候了……我做100kHz以下采集还是有信心的,上兆的没弄过,恐怕还未必能搞得定。想来还是放弃DIY, 直接买一个就用了吧。(再说了,手里还有E金币短期用不完)

 

  我的入手目标大概选定Analog Discovery 2了,不过它还有两个有“血缘关系"的近亲需要留意下,一个是同样由Digilent公司出品的 Digital Discovery,另一个是Analog Devices公司出品的 ADALM2000.

  Digital Discovery 外观和 Analog Discovery 2 相似,用的PC软件也一样,不过着重与数字采集(逻辑分析仪)功能而没有高速ADC,DAC——它不在我这次购买目标需求之列。

  ADALM2000 我以前大概是关注过,记得那时mouser还没货,后来我就忘了。价格上它比Analog Discovery 2低了很多,大概是1/3的价格,但是ADC, DAC的量化规格只有12-bit, 也就是模拟信号的极限分辨能力只相当于后者的1/4。虽然考虑进噪声以后模拟性能的差距不会那么大,而且两者的模拟前端电路几乎是一样的,应该是由ADI同一个团队设计,但从网上找得到的评价对比来看,还是Analog Discovery 2的综合模拟性能表现好不少。

  ADALM2000 的FPGA用了Xilinx Zynq平台,而且是开源设计,的确我更喜欢。然而我目前也没有精力去开发这样类型工具的FPGA部分,因此它并非成为优势。根据网上的评价,Digilent的Waveforms软件要更加成熟,买来直接用还是Analog Discovery 2好啊。

  Analog Discovery 2也不是没有缺点,比如,ADC采样率高但是存储点数并不多(它不像Digital Discovery那样带一片DDR SDRAM做存储),因此FFT的长度就受限制了。模拟放大电路对采集精度有所制约,这是据说的,待我后面亲自测试。它的产品定位并非是一个严格的测量仪器,否则要贵很多了。

  附赠的功能比如可调电源输出、逻辑分析器、数字pattern输出,也是有比没有的好。

  综合考虑了几天我就决定入手Analog Discovery 2, E金币换购mouser上的。虽然不是很顺,终于在双十一之后拿到了。

box.jpg

  除了主机就是USB线和杜邦线,想用外接BNC口的话是需要另外购买附件的。

2.jpg

  在mouser产品页面上,Analog Discovery 2被叫做”手持示波器“,其实是一个误解。

  在一定范围内,它可以作为虚拟示波器使用。但是仅仅是为了示波器用途的话,我就不建议买它来代替示波器了。原因我想到的有如下几个:(1) 采样率最高只有100M,跟目前低端数字示波器的1G相比差多了。(2) 缺少数字示波器优于模拟示波器的大容量波形存储功能,波形捕获率也没法比。(3) 示波器操作要求便捷,而这个在PC软件上控制,有所掣肘。(4) 模拟输入PGA只有两个档位,本来就不是为示波器功能设计的,接探头需要另外做电路。

  它作为示波器的补充就很好,并不是重复投资。其实我的数字示波器还没它贵。

  不过,它也有比示波器占优的地方。比如 (a) 14-bit 分辨率,强过8-bit的数字示波器太多,对频率不那么高的信号以分辨能力取胜。(b) FFT分析能力,比一般的数字示波器好。(c) 和内部波形发生器联合使用,和数字逻辑功能联合使用,减少其它仪器的需要。(d) 便捷的数据保存功能,很容易给其它软件作计算、绘图使用。(e) 2.54排针接口简单,方便制作扩展板进行各种电路实验,可以自己设计模拟放大前端电路测量小信号。

 

  先简单来一个10MHz正弦信号测量的对比。下面两个图是来自我的数字示波器

20191013171748.PNG 这个示波器的FFT功能还算可用,就调节不是太方便。

20191013171011.PNG

  下面是Analog Discovery 2的。因为采样率只有示波器的1/10, 所以看起来波形不光滑了。

wave_10M.PNG   FFT功能的选择就丰富很多,虽然点数也不多但它有个平均的功能,分析能力有优势。

FFT_10MHz.PNG

 

  NEXT>>> Analog Discovery 2 测评(2) 扫频功能小试


此内容由EEWORLD论坛网友cruelfox原创,如需转载或用于商业用途需征得作者同意并注明出处



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纯净的硅(中级)

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发表于 2019-11-16 13:34 来自手机 | 显示全部楼层
麦科信的平板示波器咋样?

点评

便宜又好用。触摸的一上手就习惯了,我用了两年了。 现在已经有旁边带旋钮按键的版本了。  详情 回复 发表于 2019-11-16 14:33


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版主

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测评达人

发表于 2019-11-16 14:08 | 显示全部楼层

DIY是什么想法?



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五彩晶圆(初级)

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 楼主| 发表于 2019-11-16 14:33 | 显示全部楼层
shihuntaotie 发表于 2019-11-16 13:34 麦科信的平板示波器咋样?

便宜又好用。触摸的一上手就习惯了,我用了两年了。

现在已经有旁边带旋钮按键的版本了。



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一粒金砂(中级)

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发表于 2019-11-19 09:06 | 显示全部楼层

期待更多后续评测。另外JLC四层板,1元打样。



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