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借你一雙慧眼——DSCope虛擬示波器評(píng)測(cè)

DSCope 夢(mèng)源實(shí)驗(yàn)室虛擬示波器開源 kickstarter

2016-02-17
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作者：netlhx
來源：21ic

[導(dǎo)讀]
來自夢(mèng)源實(shí)驗(yàn)室的神器，更平民的示波器。

引子

ARDUINO的出現(xiàn)，引爆了一場(chǎng)嶄新的革命。

這場(chǎng)嶄新的革命帶來的影響就是：?jiǎn)纹瑱C(jī)和電子技術(shù)，不再只是專業(yè)人士，極客和技術(shù)宅的專利。普通電子愛好者有了釋放自己夢(mèng)想的舞臺(tái)，概念、原型變得更加簡(jiǎn)單，一個(gè)念頭，也許會(huì)引爆一個(gè)火熱的市場(chǎng)。

在這個(gè)新的領(lǐng)域，硬件及軟件本身固然非常重要，但概念的形成，到原型的搭建、組裝及調(diào)試，這是一個(gè)很折騰人的過程。折騰的過程是惱人的，但也是令人向往的。電流和信號(hào)在設(shè)備里流轉(zhuǎn)，看不見摸不著，你需要一雙慧眼，來洞悉這些無形。這時(shí)候就是測(cè)控儀器大顯身手的時(shí)候了。

DSCope能借你一雙慧眼!

DSCope何物?(問道)

問DSCope竟為何物?

DSCope是夢(mèng)源實(shí)驗(yàn)室(DREAMSOURCELAB)實(shí)驗(yàn)室推出的一款基于USB接口的數(shù)字示波器。

2013年，畢業(yè)于中科院的幾位小伙伴，懷揣著創(chuàng)業(yè)的激情和夢(mèng)想，成立了夢(mèng)源實(shí)驗(yàn)室。他們有一個(gè)夢(mèng)想：致力于電子產(chǎn)品的開源設(shè)計(jì)和電子測(cè)試測(cè)量?jī)x器的普及。憑借在該領(lǐng)域扎實(shí)的專業(yè)功底，經(jīng)過廣泛的調(diào)查，設(shè)計(jì)了他們團(tuán)隊(duì)第一個(gè)產(chǎn)品：DSLOGIC，這是一款數(shù)字邏輯分析儀。認(rèn)真考慮后，他們決定在KICKSTARTER上發(fā)起眾籌，眾籌成功了!小伙伴們獲得了他們創(chuàng)業(yè)的第一桶金!DSLOGIC的成功，讓小伙伴們感到了成功的喜悅!緊接著，他們又推出了自己的另一款產(chǎn)品：DSCope，這是一款數(shù)字示波器。

DSCope由兩部分組成，DSCope盒子負(fù)責(zé)模擬信號(hào)的采集及存儲(chǔ)，上位機(jī)軟件DSVIEW負(fù)責(zé)顯示USB傳輸過來的信號(hào)。

關(guān)于DSLogic的介紹，詳見另一篇測(cè)評(píng)文章。

開箱

我們先來一睹DSCope的真容。

牛皮紙盒包裝，只有一個(gè)DREAMSOURCELAB的LOGO及網(wǎng)址

拆開包裝后的全家福

配件列表

· DSCope盒子X 1
· MICRO USB數(shù)據(jù)線 X 1
· DSCope示波器探頭P6100 X2
· DSCope 探頭夾子若干
· 示波器探頭套X2
· 探頭補(bǔ)償調(diào)節(jié)器X1

主要參數(shù)及特色

DSCope是一款USB-based的示波器。核心芯片基于Xilinx Spartan-6 FPGA+SDRAM的架構(gòu)，模擬前端采用差分信號(hào)和可變?cè)鲆娣糯笃鞯慕Y(jié)構(gòu)，提供50MHz的模擬帶寬，以及最高200MHz單通道采樣頻率。

對(duì)于一款示波器來說，主要的技術(shù)指標(biāo)有如下幾個(gè)：

· 帶寬帶寬是示波器的頻率范圍，通常用兆赫茲(MHz)表示，是顯示的正弦波的幅度衰減到原始信號(hào)幅度70.7%處的頻率。在測(cè)量高頻或快速上升時(shí)間信號(hào)時(shí)，示波器的帶寬尤為關(guān)鍵。如果沒有足夠的帶寬，示波器將不能顯示和測(cè)量高頻變化。一般建議示波器帶寬至少是需要測(cè)量的最高頻率的5 倍。這種“五倍法則”允許顯示信號(hào)的五階諧波，保證最大限度地減少由于帶寬引起的誤差。
· 采樣率數(shù)字示波器以某種頻率對(duì)輸入信號(hào)采樣，稱為采樣率，單位為樣點(diǎn)/秒(S/sec)。為正確重建信號(hào)，尼奎斯特采樣定理要求采樣率至少是被測(cè)最高頻率的兩倍，這是理論上的最低值。在實(shí)踐中，一般來說，采樣率最好要快五倍。
· 通道數(shù) 示波器能同時(shí)采樣的信號(hào)數(shù)，同時(shí)采樣的通道數(shù)越多，則能采集和分析的數(shù)據(jù)越多。

DSCope是一款USB-based的入門級(jí)示波器產(chǎn)品，采樣部分基于Xilinx Spartan-6 FPGA+SDRAM的架構(gòu)，模擬前端采用差分信號(hào)和可變?cè)鲆娣糯笃鞯慕Y(jié)構(gòu)，提供50MHz的模擬帶寬，以及最高200MHz單通道采樣頻率。主要的技術(shù)指標(biāo)如下：

· 模擬帶寬: 50MHz
· 最大采樣率: 200MHz @ 1 Channel / 100MHz @ 2 Channels
· 實(shí)時(shí)采樣深度：1M
· 單次采樣深度：32M @ 1 Channel / 16M @ 2 Channels
· 輸入通道數(shù): 2 Channels
· 垂直靈敏度: 10mV/div ~ 2V/div (x1 probe) / 100mV/div ~ 20V/div (x10 probe)
· 輸入耦合方式: AC / DC / Ground
· 輸入特性: 1 MΩ ∥ ~15 pF
· 過壓保護(hù)范圍: ±100 V (DC+AC peak)

DSCope的主要特色如下

1） DSCope的模擬前端電路采用全差分結(jié)構(gòu)。和單端結(jié)構(gòu)相比，具有突出的共模噪聲和電源噪聲抑制能力，同時(shí)減少EMI干擾。使得被測(cè)信號(hào)可以被更真實(shí)的還原。

2） DSCope的模擬前端電路充分考慮帶寬內(nèi)的增益平坦性。保證帶寬內(nèi)對(duì)任意頻率分量的增益相同。在觀察數(shù)字信號(hào)時(shí)，可以更好的還原數(shù)字信號(hào)的跳變沿，更易對(duì)信號(hào)質(zhì)量做出正確判斷。

3） DSCope具有1M的實(shí)時(shí)采樣存儲(chǔ)深度。存儲(chǔ)深度決定了示波器同時(shí)分析高頻和低頻現(xiàn)象的能力，包括低速信號(hào)的高頻噪聲和高速信號(hào)的低頻調(diào)制。DSCope獨(dú)創(chuàng)超長(zhǎng)存儲(chǔ)深度(16M/32M)的單次觸發(fā)采樣功能。使得同時(shí)觀察采集到的波形的整體過程和特定時(shí)間點(diǎn)的細(xì)節(jié)成為可能。

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