Analog Discovery 3 有何不同?

正如你们中的许多人所听说的（否则我想你们不会阅读这篇文章）Analog Discovery 3 已由 Digilent 发布。作为负责在 Analog Discovery 3 资源中心创建文档的团队成员之一，我遇到的最大问题之一是“Analog Discovery 3 与 Analog Discovery 2 相比如何？”

在这篇文章中，我将详细介绍并强调这两种设备之间存在的许多差异和变化。 我将从改进的地方开始。

Sample Buffer Size:
这是 Analog Discovery 3 受益的最大硬件改进，这要归功于设备内部的 Spartan 7 FPGA，而不是 Spartan 6。所有用于收集数据的样本缓冲区（或发送波形和模式发生器等定制数据）的大小增加了一倍。Analog Discovery 2 的每个通道最多只能收集 16,384 个模拟和数字数据样本（分配给每种仪器类型的缓冲区数量当然取决于您选择的Device Configuration ）， 每个系统现在可以在每个通道的全采样率下采集（或发送）多达 32,768 个样本。 诚然，通过捕获大量数据，您将需要分析更长的复杂数据序列，但这就是您想要的，对吧？

大样本缓冲区大小并不是唯一受益的； 所有最小样本缓冲区也都增加了。 以前在 Analog Discovery 2 上，如果您选择配置 4 将逻辑分析器和码型生成器增加到每通道 16,384 个样本的最大样本大小，则模拟通道与示波器上的模拟输入通道相比会受到相当大的影响，下降到 512 个样本缓冲区大小。 任意波形发生器上的模拟输出通道受到的影响更大，只有 256 个样本。 配置 3 更糟糕，完全放弃了对逻辑分析器和模式生成器的支持，让 AWG 拥有 16,384 个样本。

Analog Discovery 3 则不然； 现在，无论选择何种配置，所有模拟和数字系统都将至少有 2,048 个样本可供使用。

任意波形发生器的调制功能的 FM 和 AM 参数也得到了提升。 Analog Discovery 3 现在在 16 位分辨率下至少具有 2048 个样本，而不是受到一系列根本不存在的范围（看看您的配置 4 和 6）到仅 9 位分辨率下的 2048 个样本的最高点 对于两个通道上的 FM/PM 和 AM/SUM（我是否提到相位调制和求和选项现在可用？）以及配置 6 中 16 位分辨率的 8192 个样本的更大样本集。我不知道 了解您，但我很高兴看到配置 6 扭转了局面。

上述缓冲区大小的改进只是故事的一部分。

Analog Discovery 2 鲜为人知的功能之一是能够通过任意波形发生器使用两个用户电源通道，并将它们作为自己的非常慢的任意波形发生器通道进行操作。 这对于能够对电源输出应用缓慢的斜坡效应并观察正在测试的外部电路对电源电压变化的反应非常有用。 但是，该缓冲区仅在配置 6 中可用，因此您必须真正需要该功能才能访问它。
借助 Analog Discovery 3，您始终可以将两个电源作为各自的 AWG 进行控制。 它们仍然非常慢，因为它们仍然是电源，而不是 DAC，但现在此功能可以在任何配置中轻松使用。

虽然样本缓冲区大小的增加固然很好，但谁说升级的硬件需要仅限于当您还可以拥有......

Digital Loopback:
Analog Discovery 2 和其他 Digilent 测试和测量设备偶尔会被问到的一项功能是能够直接查看任意波形发生器正在生成的内容，而无需牺牲示波器通道之一来完成此操作。 或者相反，直接获取示波器通道之一捕获的数据并将其直接从波形发生器发送回，而无需先保存捕获，然后将其作为自定义波形播放。 对于 Analog Discovery 3，我们会说，“为什么不两者都选呢？”

Analog Discovery 3 的新增功能，用户现在可以以数字方式捕获和查看示波器和任意波形发生器之间的模拟数据。 需要回显示波器上接收到的具有不同幅度和偏移的模拟信号吗？ 没问题。
对任意波形发生器生成的信号有一个非常简单的视觉参考怎么样，以便您可以将其与经过滤波器后的衰减信号进行比较？ 实际上，当您可以使用时，为什么还要费心设置外部过滤器......

Hardware Filters:
Hardware filters! 不，不是 WaveForms 在计算机端实现带通滤波器或锁相放大器的软件滤波器，而是在 Analog Discovery 3 本身上实现并可直接配置的 FIR 滤波器，以帮助您平滑 脉动输入信号；甚至编造出调制废话呃，我的意思是，您在使用波形发生器乐器时可能会生成完全合理的信号。

黄色和浅蓝色迹线是实际的输入信号。 粉色和绿色迹线是通过板载 FIR 滤波器后的信号。

Sample Rate:
最初仅限于Analog Discovery Pro ADP3000 （或通过超频Digital Discovery），Analog Discovery 3 可以将其系统时钟频率从默认值 100 MHz 调整至低至 50 MHz 和高至 125 MHz，从而允许 以更快的速率进行采样（当然同时使用更高频率的时钟），而 Analog Discovery 2 则永远停留在 100 MHz。您可能会问，为什么不直接将系统时钟频率锁定为 125 MHz 就到此为止了呢？ 虽然这个想法很诱人，但由于采样（或生成）频率的导出方式，在硬件中实现一些更熟悉的频率（例如在更高的 125 MHz 下达到 50 MHz）是不可行的。 因此保留了默认值 100 MHz，但可以在“设备选项”的“时钟”选项卡中轻松更改。

我不知道为什么有人会使用 116.875 MHz，我只是想证明 Analog Discovery 3 可以做到这一点。

DIO Pin Settings:
说到最初仅限于 ADP 3000 系列板和 Digital Discovery 的功能，Analog Discovery 3 还可以更改其所有数字 I/O 引脚的内部拉电阻类型。 福利不错，喜欢。

Power Supplies:
当使用辅助电源时，Analog Discovery 3 上的两个可编程用户电源现已将两个通道的电流输出从 Analog Discovery 2 的每通道 700 mA 或 2.1 W 额定值提高到两个通道的 800 mA 或 2.4 W 5 V 和-5 V 电源。 公平地说，这并不是一个巨大的跳跃，但你不介意电源有一点额外的空间。 正如我之前提到的，它还有助于您更轻松地直接从波形发生器仪器控制它们。

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为了清楚起见，这里列出了两个设备之间保持相同的内容（不一定是坏事）:

Software Support:
波形、波形 SDK、MATLAB、LabVIEW。 您对 Analog Discovery 2 所期望和欣赏的所有软件支持仍然在这里自豪地支持 Analog Discovery 3。

Backwards Compatibility:
这可能是人们在比较这两种产品时遇到的最紧迫的问题之一：“我能否将我的项目从 Analog Discovery 2 迁移到 Analog Discovery 3，而不会出现任何问题”。

作为编写 Analog Discovery 3 参考手册并策划相关规格文档的主要工程师，我想说 98% 到 99% 的项目可以毫无问题地从 Analog Discovery 2 迁移到 Analog Discovery 3。 当询问您是否要使用 Analog Discovery 3 打开现有工作区并继续您的快乐之路时，只需在提示上单击“是”即可。

只需同意使用 Analog Discovery 3

无法如此轻松迁移的 1% 到 2% 的用户是拥有硬编码的 WaveForms SDK 应用程序以使用 Analog Discovery 2 的用户、依赖 Analog Discovery 2 的嵌入式音频插孔的用户以及那些 谁使用了 1.8 V 数字输入设置。 本文稍后将更详细地讨论最后两个问题。

Resolution:
Analog Discovery 3 与它的前身一样，其模拟输入和输出具有 14 位分辨率（在 -2.5 V 至 +2.5 V 的整个低增益设置中保持甜美的 335 uV 分辨率），并且数字 I/O 具有 16 位分辨率。

但这并不是说这方面没有任何改进。 示波器上的噪声缓冲区现在是其自己的专用缓冲区，并且分辨率为 14 位而不是 13 位，并且如果您使用较低的采样率，示波器输入本身也支持 15 和 16 位分辨率（查看示波器） 有关更多详细信息，请参阅Reference Manual 部分）。

Communication with Host PC:
Analog Discovery 3，虽然它具有新的 USB Type C® 端口（并附带 USB C 至 USB C 电缆），可更轻松地连接，而无需在最终安装在一起之前多次翻转板和电缆，并且可以获得更高的额定值 在 USB Type C 附带的电源规格中，整体通信速率使用 USB 2.0，因为已确定 USB 3.2 Gen 1（及后续各代）的吞吐量改进并没有提高 Analog Discovery 3 在大多数应用中的可访问性和可用性。 不过，受 USB 2.0 速率限制的功能已得到改进，例如单通道的最大记录速率从 1 MS/s 增加到高达 10 MS/s。

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因为我想向您提供所有事实，以及 Analog Discovery 3 不再提供的内容:

Audio jack:
音频插孔不再嵌入 Analog Discovery 3 中。它提供的功能现在出现在Audio Adapter+ 中，具有一对单声道/立体声输入和一对单声道/立体声输出。

Hardware Design Guide:
遗憾的是，现在比以前更忙碌的研发团队决定不再重新创建 Analog Discovery 3 的硬件设计指南。如果您对 Analog Discovery 3 有任何特定的硬件功能问题 ，请随时将它们发布在 Digilent 论坛的测试和测量部分，https://forum.digilent.com/forum/8-test-and-measurement/，我们将尽力回复您的询问 。

1.8 LVCMOS Digital Input support:
不幸的是，这个不受欢迎的选项（至少 WaveForms 软件的开发人员从他们多年来对 WaveForms 软件的支持和改进中可以看出）已作为 Analog Discovery 3 的硬件选项被删除。

好的，我们终于读到了文章的结尾（您肯定没有阅读完就向下滚动到这里）。 我们了解到的简短版本是 Analog Discovery 3 比其前身 Analog Discovery 2 带来了多项改进和增强。通过降低建议零售价和增加样本缓冲区大小，用户现在可以收集和分析更大量的数据，从而能够更深入的分析和实验。

如果这听起来像您的产品，请在 Digilent 商店页面上了解更多信息：https://digilent.com/shop/analog-discovery-3/.

仍然不确定 Analog Discovery 3 是否适合您？ 我强烈建议您查看 Analog Discovery 3 和Analog Discovery 2 的两个资源中心，获取一套全面的资源，您可以根据自己的需要进行浏览。