基本的な電子機器作業台には、マルチメーター、オシロスコープ、電源などのツールが含まれています。ただし、これらの要素が揃ったら、ロジック アナライザー、プロトコル アナライザー、ロガー、波形発生器、スペクトル アナライザーなど、さらに多くの要素が必要になる可能性があります。このような器具には、かなりの費用と多くのスペースが必要になります。
Diligent Analog Discovery 2 USBツールセットが画期的な製品である理由はここにあります。このツールセットは、上記のすべての要素を300ドル未満の単一のポータブル ユニットで提供します。帯域幅と電力の制限はありますが (既存の慎重にキュレーションされたテスト スイートを捨てたくないのは当然です)、始めたばかりの方や、十分なスペースや予算がない方にとっては、これは素晴らしい選択肢のように思えます。
Digilent Analog Discovery 2仕様
早速ですが、 Digilent Analog Discovery 2 の機能は次のとおりです。
· 2チャンネルUSBデジタル オシロスコープ (1MΩ、 ±25V、差動、14ビット、100MS/s、30MHz以上の帯域幅 - Analog Discovery BNCアダプタ ボード付き)
· 2チャンネル任意関数ジェネレータ (±5V、14ビット、100MS/s、12MHz以上の帯域幅 - Analog Discovery BNCアダプタ ボードを使用)
· 複製されたAWG信号で外部ヘッドフォンやスピーカーを駆動するステレオオーディオアンプ
· 16チャンネル デジタル ロジック アナライザ (3.3V CMOS、1.8Vまたは5V耐性、100MS/s)
· デジタル バス アナライザー (SPI、I²C、UART、パラレル)
· 16チャンネルパターンジェネレータ（3.3V CMOS、100MS/s）
· ボタン、スイッチ、LEDを含む16チャンネルの仮想デジタルI/O – ロジックトレーニングアプリケーションに最適
· 複数の計測器をリンクするための2つの入力/出力デジタルトリガー信号（3.3V CMOS）
· シングルチャンネル電圧計（AC、DC、 ±25V）
· ネットワーク アナライザー - 回路のボード線図、ナイキスト線図、ニコルス線図。範囲: 1Hz～10MHz
· スペクトラム アナライザー – パワー スペクトルとスペクトル測定 (ノイズ フロア、SFDR、SNR、THDなど)
· データロガー - エクスポート可能なデータとプロット機能
· インピーダンス アナライザー - 容量性および誘導性要素
· プロトコル アナライザー - SPI、I2C、UART、CAN
· 2つのプログラム可能な電源 (0…+5V、0…-5V)。利用可能な最大出力電流と電力は、Analog Discovery 2の電源の選択によって異なります。
· USB経由で電源供給する場合、合計500mW。(各電源は合計が500mWを超えない限り、0mWから500mWまでを供給できます。)
· 補助電源から電力を供給する場合、各電源の最大電力は2.1Wです。
· 各電源の最大電流は700mAです。
· PythonおよびC++ でのプログラミングに使用できるソフトウェア開発キットと、LabVIEWでのプログラミングに使用できるツールキット。
· データ取得ツールボックスのMATLABサポート
Digilentインターフェースのテスト: Analog Discovery 2波形のダウンロード
新しいタブはウェルカムタブ/プラスアイコンから追加されます
実践部分に入る前に、2つの注意事項があります。
• Digilentには、YouTubeで紹介されている優れたビデオ シリーズがあります。エンジニアとしての私たちの本能は「いろいろと調べてみる」ことですが、数分間観察するだけでシステムを理解する時間を節約できます。
• USBオシロスコープ ソフトウェアのインストールは簡単で、全体的なタブ付きインターフェイス スタイルは、最新のWebブラウザーを使用するユーザーなら誰でも直感的に使用できるため、… 誰でも使用できます。必要に応じて、ツールをウィンドウにドッキング解除することもできます。優れた機能の1つは、タブに再生/停止ボタンがあるため、2つのタブを直接切り替えることなく、入力を停止すると出力タブにどのような影響があるかを簡単に確認できることです。このWaveFormsソフトウェアはDigilentから無料でダウンロードできるので、実際にこれらのユニットを入手しなくてもインターフェイスを試すことができます。
Analog Discovery 2 USBオシロスコープ ソフトウェア
Analog Discovery 2には多くのスコープオプションが用意されており、波形の特定の部分を簡単に拡大表示できます。
オシロスコープは、このパッケージの中で最も基本的なツールであり、予想どおり、繰り返し信号を測定します。時間区分はドロップダウン メニューから選択できます。また、マウス ホイールまたはマウスの右ボタンを使用してズーム/拡大することもできます。左ボタンで波形を左右にドラッグして位置を変えることができます。
測定には2つのチャンネルが利用可能です。100MS/sおよび30MHzの定格は確かに市場で最高のものではありませんが、多くの状況では十分すぎるほどです。測定、ログ、ズーム画面、オーディオ出力など、多数のオプションと補助ディスプレイが利用可能です。専用スコープに比べて優れている点は、それがコンピュータ環境にどれだけうまく統合されているかです。このため、JavaScriptを使用してプログラムすることができ、ユーザーがカスタムPCアプリケーションを作成できるようにするソフトウェア開発キットも用意されています。さまざまなインポート機能とエクスポート機能があり、後で思い出す必要があるものはいつでもスクリーンショットで保存できます。
30MHz定格は、 別途入手可能、または Pro Bundleの一部として提供されるBNCアダプタ付きのプローブを使用する場合に使用されることに注意してください。ここでテストしたように、リードのみを使用した場合の定格は実際には9MHzです。
波形発生器テスト
オシロスコープで測定された2つの生成された波形
このツールは、かなり基本的なレベルで使用することもできますが、数学に基づいたさまざまな信号を組み合わせたり、単にプロットを描画したり、オーディオ ファイルをインポートしたりするなど、より高度なコンテキストでも使用できます。インターフェースはデフォルトで「シンプル」に設定されており、波の種類、周波数、振幅などのオプションが表示されます。さらに準備ができたら、インターフェースをより高度なモードに切り替えて、さまざまな新しいオプションにアクセスできるようになります。
スコープの入力と同様に、信号発生器にはオシロスコープとは独立して機能する2つの出力チャネルがあります。したがって、2つのツールを連携して使用して信号を生成し、結果を確認することができます。ここで、タブの再生/停止ボタンが非常に役立ち、瞬時にオンとオフを切り替えることができます。
その他のツール:
StaticIOは、7セグメント ディスプレイとして表される複数のIOチャネルを一度に測定できます。
このデバイスの膨大なテストツールをすべてテストすることはできませんでしたが、他にもいくつか目立った点がありました。電源装置と電圧計はどちらも2つのチャンネルを備えており、従来のツールに比べて興味深い利点があります。電力生成はUSB経由の合計500mWと多少制限されていますが、これらのツールは即席のデスク測定に興味深いオプションを提供します。
UART、SPI、I2Cなどの信号用のプロトコル アナライザーも非常に便利であり、staticIOにはさまざまなテスト アプリケーションがあります。スペクトル アナライザーやその他のより高度なツールは、「ベテラン プロ」向けのポータブル ソリューションとして、またはまだ探索していない実験の世界への入り口として最適です。
Analog Discovery 2の使い方: プロフェッショナル ツール?
Analog Discovery 2は、どのような定義をしても「プロ」向けでしょうか?ラベルには「教科書よりも安価」と記載されていることから、対象ユーザーは間違いなく教育関係者や本格的な趣味人であることがわかります。そうは言っても、法外な手荷物料金を支払わずに工具を持ち運びたい場合、これは現場作業にとって非常に魅力的な選択肢となる可能性があります。また、迅速な分析のための補助的なデバイスとして機能したり、複数の専用デバイスを導入してさらに多くの機能を実現する前に、特定のツールの有効性を調べる手段としても機能します。
そうは言っても、適切なデスク設定がない限り、このようなデバイスは使いにくいものになることが多いです。理想的には、メモを取ったりデータを検索したりしようとしているラップトップから独立した、独自の画面とコントロールが備わっていることです。このため、このソフトウェアは実際にRaspberry Pi 4シングルボード コンピューターと互換性があり、今後の記事では、ここで概説したものと同様に、この多用途のデバイスを中心に専用のプラットフォームを構築する方法を紹介します。