ADALM2000-离真实世界更近一点

乐活   2024-10-03 19:59   江苏  

ADALM2000是ADI推出的一款口袋仪器,集合了电学从源到激励以及到时域和频域的全功能测量:

我觉得具体的参数就无需多言,使用才能有感觉。

初代是这样,居然给我发二手货,生气

后面换成新品

本体也是绿色的封皮

即使有标识也是还有些不清晰

作为大家做常用的示波器,ADI是使用了一个RF领域的射频芯片实现

也叫混合信号前端

就是这个最大的了

这么高的DAC,使用了一个PLL,然后这个速度都是使用的并口传输,RX-DAC,还能看到IQ调制,以及DMA通道,两个东西都是使用的AXI通道。

天然就是有12bit的ADC了

单端

差分

其次在AXI上面的IIC还挂了这么多的小设备

FPGA真漂亮

缺一个Type-C接口,后面的一个Micro-B是做供电的

总之用料很足,很厉害,完全开源,甚至Github上面还在更新,足以看出这个产品的生命力,以及ADI线下的一些课程都是使用的这个东西。

ADMX3652-便携六位半电压表-对比5k的价格,2k5这个仪器是更亲民和实用的。

ADALM1000初体验-其实它还有一代,是一个源测量设备,感觉是和2000搭配使用,可以做更加多的实验。

可看

参数

也是相当精美的

我发现在MATLAB里面做测量更合适

混合模式信号链无处不在。简而言之,任何将真实世界信号转换为电子表示然后进行数字化的系统都可以归类为混合模式信号链。在信号链的每个点上,信号都会以各种方式衰减,通常可以归类为某种形式的失真或附加噪声。一旦进入数字域,数字化数据的处理也并非完美无缺,但至少在实际应用中,它不受影响模拟信号的许多因素的影响——元件公差、温度漂移、相邻信号的干扰或电源电压变化。

一个典型的采集系统

在混合模式信号链中,一些物理现象(如温度、光强度、pH、力或扭矩)被转换为电参数(电阻、电流或直接转换为电压)。然后,该信号被放大、低通滤波,并由 ADC 数字化,ADC 可能包括内部数字滤波。

虽然图中有几个噪声源,但经常被忽略或过分强调的是 ADC 数字输出的位数。从历史上看,ADC 的位数被认为是最终的品质因数,其中 16 位转换器被认为比 14 位转换器好 4 倍。但对于现代高分辨率转换器,位数可以放心地忽略。请注意信号链设计的一般原则:
  1. “一个阶段的输入噪声应该比前一个阶段的输出噪声略低。”
  2. 与任何信号链一样,ADC 内的一个噪声源通常占主导地位。

    传感器的数据表可能会指定低输出阻抗(通常接近 0 Ω),但这很可能是一个缓冲级 - 它简化了与下游电路的连接,但不能消除由于信号链早期的阻抗而引起的噪声。

传感器通常包含一个内部缓冲器,以简化与下游电路的连接。虽然输出阻抗较低(通常接近 0 Ω),但高阻抗传感元件的噪声会随信号一起缓冲。

1 MΩ 电阻器作为可预测噪声源,然后通过低噪声运算放大器将其放大到可用水平。

二极管桥式整流器的连接图

 二极管钳位连接图

应用电压注入法,使用 ADALM2000 网络分析仪和变压器来测量负反馈系统(例如反相运算放大器增益级)的环路增益。

电压注入法

 环路增益测量设置

二极管的差分温度传感器电路

测量源有电流注入和交流电流激励和上面的1000是一样的

下面是很多年以前的设备,性能差不多,但是4K,也是ADI的设备:

漂亮

半导体测试夹板

三极管

这是论文一个测量的是示意图,可以在一个设备上面完成复杂的测量实验

然后2000也是三部分-ADC-DAC和电源部分,其实没有源电路部分

对于ADALM2000的信号源功能进行了初步的测试,它输出电压的最大峰峰值为 10V,最低频率为 千分之一赫兹,最高频率为 30MHz,输出阻抗为 50欧姆,在低频下,输出波形非常完美。高频下,输出波形出现较大的失真。-来自于卓老师的测量结果。

官方的 Scopy 软件有一个示波器模式,它只支持块传输模式(每个块都是响应触发器或自由运行而发送的,但不能保证块之间没有延迟)。

这里可以试试仪器的逻辑分析仪

SPI总线包含四个逻辑信号:
  1. CS:片选或从机选择(通常为低电平有效,由主机输出)
  2. SCLK:串行时钟(从主机输出)
  3. MOSI:主输出从输入,或主输出从输入(主机数据输出)
  4. MISO:主输入从输出,或主入从出(从机输出数据)
典型的全双工SPI接口使用所有这四个信号,称为“4 线”接口。
在仅需要单向通信的情况下,可以使用 3 线接口。例如,不需要任何配置的单通道 ADC 可能只有 CS、SCLK和 MISO 信号。同样,单通道 DAC 可能只有 CS、SCLK和 MOSI 信号。

连接

设置

解码

接下来看一些搭配的测量配件:

官方的BNC接口,可以插示波器探头

这个也是可以自制的

其次BNC太大的,正点原子的MCX是更加适合的

可以独立的控制通道

还有一些变种的

官方还有一个电源输出(2 种控制模式):

两个跟踪 M2K 用户电源的可变电源:
  • 0V 至 5V(USB 电源模式下为 400mA)
  • -5V 至 0V(USB 电源模式下为 400mA)
两个独立的可变电源,通过电位器调节:
  • 1.5V 至 15V(如果采用 18V 供电则最高可达 700mA)
  • -15V 至 -1.5V(如果采用 18V 供电则最高可达 700mA)

还有可以改造成一个独立仪器的

有个小哥使用ESP8266设计示波器

这个是使用的主要的OP

基于一款非常便宜但性能出奇好的中国 OPAMP Gainsil GS8052-SR, 它是一款易于焊接的轨对轨高电流输出宽带运算放大器。

放大率在 ~15Mhz 左右时相当线性,这对于目前已经足够了(设置中的最大 ADC 采样率为 18Msps(ADC 分辨率为 6 位),但在实际有用的 8 位分辨率下,它为 ~13Msps)。

这段没有用,就是ESP8266做示波器,I2S的速度还不够快,就是MCU处理不过。

这个是频谱仪

双端口网分

内部

设备很好,嘿嘿,离真实更近一步。

https://ez.analog.com/adieducation/university-program/b/blogs/posts/adalm2000-spi-debug
https://www.eevblog.com/forum/testgear/analog-devices-adalm2000/75/
https://easyvolts.com/2019/09/15/cheap-and-simple-analog-frontend-for-diy-oscilloscope-first-good-results/
https://www.student-circuit.com/studentzone/adalm2000-bridge-rectifier-limiter-clamp-circuit/
https://www.eetree.cn/doc/detail/103

云深之无迹
纵是相见,亦如不见,潇湘泪雨,执念何苦。
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