在USB示波器上使用Linux

Digilent的新模拟发现专业“打开”它

随着设计要求越来越复杂，世界各地的工程师都被要求缩短设计周期，提高产量。可以研究、验证和测试的柔性测试设备是工程师可以加快这一过程的方法之一。在半导体行业面临关闭工厂的情况下，这种需求与新冠疫情导致的工作面快速调整，给测试和测量公司带来了提供灵活和便携解决方案的压力。在接下来的几个月里，回答这个问题是ADP3450，模拟发现专业系列产品中的第一个，除了提供一个可靠的仪器连接到WaveForms，还引入了一个全新的方式来与同类便携式设备交互，Linux模式。

Linux Mode提供了一个设备上的操作系统，当与WaveForms SDK结合使用时，它是各种自定义测试和应用程序的一个灵活的起点。作为设备每种操作模式的经典演示，我有两个测试和测量采用经典的LED闪烁例子:一个ADC的自动化测试，和一个非常简单的功率测量演示。

测试模拟数字转换器

第一个演示是模拟到数字转换器的自动测试，我选择了a的形式因子Pmod为简单起见。测试的自动化是使用WaveForms SDK来控制AWG以模拟信号刺激模块，并控制示波器来捕获和解码SPI事务。

ADP3450默认为标准模式，允许您通过USB或以太网连接到运行WaveForms的计算机，就像您将在任何标准USB示波器或逻辑分析仪上进行快速测量一样。启动到Linux模式就像改变启动模式设置和点击应用一样简单:

一旦启动，可以使用终端应用程序连接到设备的串口。对于本例，Python用于编写测试，但也可以使用其他几种语言来编写脚本。

这个脚本通过SPI配置PmodAD5，并遍历用于从AWG设置直流信号的电压列表。然后它在SPI上发出一个读命令，记录结果，并继续到下一个电压，直到没有剩余的电压。测试完成后，结果显示在终端上。

一旦正确安装，脚本就可以运行了，输出如下所示:

在实际系统中，示波器可以读取实际模拟数据，比较结果，并根据设定的标准发出通过或失败的信号。

如果有兴趣开发的脚本和wavforms SDK的功能有关于这个自动化测试的细节的完整的文章。

值得注意的是，Linux模式和标准模式是独立的，每个模式都有自己的恢复方法。这样，如果您在Linux模式中有点太过创新，并且出现了一些问题，标准模式将继续按照预期运行，您可以使用Linux恢复模式在您方便的时候尽早刷新设备的那部分。

下一个演示使用传统的USB仪器模式，标准模式。要切换模式，只需选择启动模式并重新启动。

在设计过程中常见的测量是功率，但大多数示波器本质上是测量电压。通过一些基本的数学函数，可以实时计算出功率测量值。为了证明这一点，将使用一个基本的RC电路。

在这个测试中，我们在WaveForms中启用了四个可用的示波器通道中的三个:

然后用AWG来刺激我们的基本电路:

回到示波器中，可以看到传感电阻(Ch 1)上的电压降，整个电路(Ch 2)上的电压降，以及两个电阻(Ch 3)上的电压降。

可以为每个通道添加数学通道，利用示波器捕获的各种节点电压和已知电阻值计算每个组件的功率。首先为电阻1的功率添加一个数学通道:

然后为下面的电阻和电容。为了清晰起见，示波器通道被隐藏了:

对于每个数学通道，每个功率测量的平均值可以提供更多的清晰度:

由于这些测量和计算是用示波器进行的，进一步的探索可以通过调整电路的刺激来实现。

有更多的细节详细的报告这个例子也是如此。

这个例子主要集中在示波器和波形发生器仪器上，但是使用设备上的12个仪器可以完成大量的计算测试。包括频谱分析仪的频域计算和网络分析仪的波德图，阻抗分析和数字仪器的刺激、捕获和解码数字信号。除了这些工具的存在，ADP3450还提供了更多应该提到的东西。

全套的规范可以在这里找到。

作为功能的总结，在设备本身或通过WaveForms进行的测量可以利用更快的数据流，通过以太网，设备上的存储来捕获数以百万计的样本缓冲区，14位的分辨率和集成的BNC连接器，并大幅增加可捕获的信号，可采用不同的采样模式捕获重复信号，最高可达0.5GS/s。