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June 16, 2017 07:47

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探究 Digilent Analog Discovery 2(繁體)

首次體驗Digilent Analog Discovery 2的多功能儀器。

Digilent Analog Discovery 2是一個USB示波器和多功能儀器,可以測量,可視化,生成,記錄和控制各種各樣的混合信號電路。

 

82x82x23mm與iPhone 6+的寬度大致相同,約為長度的一半,但重量小於80g,因此絕對足夠小以放進您的口袋!它可能很小,但是不能夠低估Digilent Analog Discovery 2強大的功能,足以代替整堆笨重的實驗室設備。

模擬和數字I / O可以連接簡單的電路探頭,也可以連接Analog Discovery BNC適配器板和BNC探頭。然後可以將其配置作為幾種儀器之一工作。

產品特點:

  • 雙通道USB數字示波器:與Analog Discovery 2 BNC適配器板一起使用時,為1MΩ,±25V,14位,100MS / s,30MHz +帶寬。
  • 雙通道任意功能發生器:與Analog Discovery 2 BNC適配器板一起使用時,為±5V,14位,100MS / s,12MHz +帶寬
  • 立體聲音頻放大器
  • 16通道數字邏輯分析儀:3V CMOS和1.8V或5V容限,100MS / s
  • 16 chanel的圖案產生器:3V CMOS,100MS/ s
  • 兩路輸入/輸出數字觸發信號:3V CMOS
  • 單通道電壓表:AC,DC,±25V
  • 網絡分析儀:1Hz〜10MHz
  • 頻譜分析儀:底噪,SFDR,SNR,THD等
  • 數字總線分析儀:SPI,I²C,UART,並行
  • 兩個可編程電源(0 ... + 5V,0 ... -5V)。最大可用輸出電流和功率取決於Analog Discovery 2供電選擇:
  • 每個電源最大值為250mW或通過USB供電時總共500mW
  • 由輔助電源供電時每個電源的最大值為1W。每個電源的最大電流為700mA。

digilentinc.com可以找到完整的規格

箱子裡面有什麼?

除了Analog Discovery 2,在整個包裝內還有:

  • 一條USB A到micro B線
  • 一個2x15行信號電纜組件
  • 五個6針公頭
  • 一個鐵氧體電纜卡扣

...你可以從這開始的一切!

既視感

乍一看Analog Discovery 2似乎很類似我用過的一些東西,Analog Devices主動學習模塊 - ADALM1000(890-4004)。早前有寫過一些關於它的文章, ADALM1000初步經驗,和一些有關的文章如學習一下運算放大器

ADALM1000可用於幫助說明電壓,電流和阻抗的關係,並提供兩個高精度的模擬信號通道能夠產生或測量模擬信號高達每秒100個kilosamples(kSPS的時)生。這可以通過使用單或雙通道來完成,就像Analog Discovery 2一樣細小到能夠放進您的口袋。

ADALM1000使用一個名為Pixelpulse2的軟件能夠:

  • 產生電壓(0 - 5V)和測量電流。
  • 產生電流(-200mA200mA的)和測量電壓。
  • 僅測量電壓(0 - 5V)

可以設置為恆壓或波形,如正弦波。

除了Pixelpulse2,還有另一個軟件Alice可以使用和給你額外的功能如驅動設備上的PIO引腳(這總共有四個)。

雖然Analog Discovery 可能和ADALM1000相類似,不過對比兩者的規格會發現Analog Discovery 2比ADALM1000似乎更為強大如兩者的電壓測量功能:ADALM1000可以測量0 - 5V,而Analog Discovery 2可以測量±25V接下來讓我們看看該軟件。

安裝Waveforms 2015

運行Analog Discovery 2所需的軟件是免費的Waveforms 2015,一個強大的多儀器軟件應用程序。

“這軟件加上硬件儀器,帶來了一套功能強大的儀器,可在您的個人電腦上實現模擬和數字設計。 為每個儀器設計了一個乾淨,易於使用的圖形界面“ – Digilent

這軟件具有許多各種儀器的不同功能,可以在這裡找到完整的列表。 https://store.digilentinc.com/waveforms-2015-download-only/

我有點興奮使用WaveForms軟件因為我並沒有使用過ALICE和ALALM1000。

我下載了在Linux上使用的64bit deb文件,並開始使用終端安裝。我沒看到的是,這需要一個依賴運行程式,因為我沒有安裝這個程式,當我試圖安裝WaveForms軟件,我收到一條錯誤消息。

為了糾正這個錯誤我使用下列指令下載並安裝了運行程式–

sudo apt-get -f install

這樣做是檢查是否仍然存在缺失的依賴運行程式可以從軟件中心安裝。一旦完成,軟件就順利打開。

開始使用

Digilent有幾個教程可以幫助您開始使用。從拆箱和安裝軟件開始,進行第一次測量。要遵循入門教程,請按照此連結

首先,我運行了這個軟件,並使用該軟件的Wavegen函數生成1V的1kHz正弦波,然後打開Scope功能並開始運行。要連接這它們,我將波形發生器1(黃線)連接到示波器通道1 +(橙色線),並將GND(黑線)連接到示波器的負通道(橙色線帶有白色條紋)。

對於這個軟件我注意到的第一件事是它像Pixelpulse2一樣簡單,但卻與ALICE有一樣多的功能。

測量微控制器的電流消耗

我決定下一步做的就是嘗試從跟上一篇文章ADALM1000初步經驗中一樣創建測量微控制器電流。我使用ADALM1000(890-4004)測量ATMEGA328-PU微控制器的能耗,因為它使用Arduino sketch控制LED的開關

我在這裡發現的是,使用Analog Discovery 2,我無法測量電流。我發現這特別令人困惑因為在WaveForms軟件中,在Scope中可以選擇將單位更改為安培。我也很震驚這個非常小而強大的工具沒有這個功能,當ADALM100 -一個更簡單的工具–也有能夠測量電流。

我做的是克服這一點是測量一個與微控制器供電和電源間的小電阻上的電壓降,。然後使用軟件中的Math函數,我可以將測量的電壓除以電阻值以計算電流,然後沿著電壓繪出圖表。

V = I x R

I = V/R

I = 0.4V/10 Ohms

I = 0.04 A (40mA)

我想用萬用表以確定實際測量電流和計算結果之間是否存在任何誤差。我串聯連接了萬用表與電阻,並確認了40mA的非常接近。

Analog Discovery 2 還是 ADALM100?

我所喜歡的是,它允許愛好者,學生,愛好者和各種水平的工程師在幾乎任何環境中從家庭到教育機構和工作場所自由地使用模擬和數字電路。由於體積小巧,Analog Discovery 2非常便於攜帶,我覺得用途幾乎是無止境的。

這兩種設備都有不同的應用,而Analog Discovery 2具有很多酷炫的功能,對於它的大小來說真的很強大,我覺得這可能是針對高等教育學生(HND和大學)以及需要袖珍設備的工程師。在我看來,ADALM100(890-4004)是更多地針對高中生和潛在的愛好者,他們還在學習測量的基本原理。我覺得在2015年以ADALM100開始我的學習對我來說是正確的,現在我覺得我在用Analog Discovery 2這樣的工具將有益於我的學習,因為我可以分析更複雜的電路。

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June 16, 2017 07:47

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