“Hassoscope Pro 是一款經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、開源、可擴(kuò)展的 2 GHz、3.2 GS/s、12 位 USB 示波器。”

Haasoscope Pro 是對(duì)初代 Haasoscope 的一次完全重新設(shè)計(jì)，后者是 2018 年在 Crowd Supply 上成功的一個(gè)眾籌項(xiàng)目，它向世界推出了首款完全開源的 USB 示波器。全新的 Pro 版本將帶寬從 60 MHz 提升至驚人的2 GHz，分辨率從 8 位提升至12 位，采樣率從 125 MS/s 提升至3.2 GS/s。它是首款開源、價(jià)格實(shí)惠、高帶寬、實(shí)時(shí)采樣的 USB 示波器。

Haasoscope Pro 的設(shè)計(jì)目標(biāo)是在保持超快性能的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)低成本。通過廣泛的研發(fā)和測(cè)試，我們實(shí)現(xiàn)了一種使用標(biāo)準(zhǔn) PCB 材料（阻抗受控，但無盲孔或埋孔）、現(xiàn)成的元器件以及自動(dòng)化的 SMT / BGA 組裝工藝的設(shè)計(jì)，從而在不影響質(zhì)量的前提下確保了產(chǎn)品的可用性。

Haasoscope Pro 可與標(biāo)準(zhǔn)的 x10 無源示波器探頭配合使用，但它們的帶寬通常被限制在 500 MHz 以下。要獲得更高的帶寬，需要有源探頭，而這類探頭的價(jià)格通常高達(dá)數(shù)千美元。為了完全釋放 Haasoscope Pro 的帶寬潛力，本項(xiàng)目還包含一款價(jià)格實(shí)惠的 2 GHz 帶寬有源探頭，讓業(yè)余愛好者和專業(yè)人士都能使用。

開啟高速世界的大門

示波器是設(shè)計(jì)、測(cè)試、維修和學(xué)習(xí)電子學(xué)不可或缺的工具。憑借2 GHz 的帶寬，Haasoscope Pro 讓業(yè)余愛好者、設(shè)計(jì)師、技術(shù)人員、研究人員和學(xué)生能夠以前所未有的方式探索高速電子學(xué)和高頻信號(hào)的世界。對(duì)于任何電子愛好者來說，在工作臺(tái)上擁有一臺(tái)如此強(qiáng)大的示波器都是夢(mèng)想成真。

如今，能夠產(chǎn)生快速信號(hào)的電子元器件既普遍又便宜。微處理器、低端 FPGA，甚至數(shù)字邏輯芯片的輸出上升時(shí)間通常為 500 ps 或更短。像 USB 2.0、DDR3 RAM、HDMI、以太網(wǎng)等標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，都使用上升時(shí)間約為 250 ps 的信號(hào)。在此之前，這些設(shè)備的用戶在沒有價(jià)值 2 萬美元的測(cè)試設(shè)備的情況下，只能夢(mèng)想著能準(zhǔn)確地看到這些信號(hào)。

一臺(tái)典型的高端 350 MHz 帶寬示波器只能測(cè)量上升時(shí)間大于 1000 ps 的信號(hào)。相比之下，Haasoscope Pro 的上升時(shí)間低至 340 ps（或使用兩臺(tái) Haasoscope Pro 通過過采樣技術(shù)達(dá)到220 ps）。它讓您能夠驗(yàn)證信號(hào)完整性、測(cè)量線對(duì)之間的長(zhǎng)度匹配，并直接觀察高達(dá) 2 GHz（或在有衰減的情況下約 3 GHz）的射頻信號(hào)。這使得對(duì) UHF、433 MHz、915 MHz 乃至 L 頻段的直接測(cè)量成為可能。想象一下，對(duì)您的信號(hào)進(jìn)行從 0 到 3200 MHz 的 FFT 吧！

靈活和模塊化的設(shè)計(jì)

大多數(shù)示波器都帶有固定數(shù)量的通道（通常是四個(gè)），以及足以支持每個(gè)通道帶寬的采樣率。但通常情況下，您并不需要四個(gè)通道，而且很少需要所有通道都全帶寬運(yùn)行。這導(dǎo)致價(jià)值數(shù)千美元的高速硬件在大部分時(shí)間里處于閑置狀態(tài)。

Haasoscope Pro 讓您只購(gòu)買您需要的硬件。單個(gè)設(shè)備有 2 個(gè)通道，采樣率為 3.2 GS/s（足以支持單個(gè)通道 1 GHz 帶寬或兩個(gè)通道 500 MHz 帶寬）。但您可以輕松地組合和同步多個(gè) Haasoscope Pro 設(shè)備來擴(kuò)展通道和交錯(cuò)使用 ADC，從而創(chuàng)建靈活的配置。只需一根 Cat5 網(wǎng)線即可連接多個(gè)設(shè)備，自動(dòng)將采樣時(shí)序和觸發(fā)器同步到幾十皮秒以內(nèi)。您可以組合兩臺(tái) Haasoscope Pro，在單個(gè)通道上實(shí)現(xiàn)6.4 GS/s的采樣率（解鎖完整的 2 GHz 帶寬），或者將帶寬分配到多個(gè)通道上（兩個(gè)通道各 3.2 GS/s，一個(gè)通道 3.2 GS/s 加兩個(gè)通道 1.6 GS/s，或四個(gè)通道各 1.6 GS/s）。

功能與規(guī)格

Haasoscope Pro

• Altera EP4CE30F23C7N FPGA，擁有 30k 邏輯單元和 600 kb 內(nèi)存

• 2 個(gè)模擬輸入通道（可擴(kuò)展）

• 50 Ω (<1 pF)或1 MΩ (10 pF)輸入阻抗

• 2 GHz 模擬帶寬@ 50 Ω，800 MHz@ 1 MΩ

• 每樣本12 位實(shí)時(shí)垂直分辨率

• 3.2 GS/s（單通道）或 1.6 GS/s（雙通道）（可擴(kuò)展至 6.4 GS/s）

• 針對(duì)各采樣率的可切換抗混疊濾波

• 每次觸發(fā)最多記錄40k 個(gè)樣本，觸發(fā)時(shí)間偏移可調(diào)

• 100 ps/div 到 24 小時(shí)/div，共 10 格

• 最大模擬輸入：±5V (50 Ω) 或 ±3V (1 MΩ)，使用 x10 探頭時(shí)為 ±30V

• 輸入靈敏度：32 Vpp 至 80 mVpp（使用 12->8 位數(shù)字縮放可達(dá) 5 mVpp）

• 每通道可編程的 AC 或 DC 輸入耦合

• 每通道可編程的 DC 偏置

• 外部觸發(fā)輸入、輔助觸發(fā)/時(shí)鐘輸出、以及外部參考時(shí)鐘輸入

• 標(biāo)準(zhǔn)觸發(fā)（上升/下降沿、超時(shí)閾等），可在固件中自定義

• 基于 Qt 的Python 軟件接口，適用于 Windows/Mac/Linux

• 功耗約 7W，由 5V 1.5A USB Type-C 或 12V 1A 2.1 毫米圓筒連接器供電

• 鋁制外殼，內(nèi)置靜音 40 毫米風(fēng)扇

• 尺寸：220 x 165 x 35 毫米（8.7 x 6.5 x 1.4 英寸）

• 重量：0.9 千克（2.0 磅）

有源探頭

• DC - 2 GHz 模擬帶寬

• DC - 1 GHz 范圍內(nèi)的平坦響應(yīng)，誤差在 0.3 dB 以內(nèi)

• 1 MΩ 輸入電阻，1.1 pF 輸入電容

• 最小阻抗 100 Ω，接近 1.6 GHz

• x10 探頭衰減，輸入電壓范圍 ±30V

• 50 Ω SMA 輸出，附贈(zèng) 1 米 SMA 轉(zhuǎn) BNC 線纜

• 12V 供電，電流約 80 mA，通過 2.1 毫米圓筒連接器或附贈(zèng)的 5V 轉(zhuǎn) 12V USB 線纜供電

原理圖 & PCB

倉(cāng)庫(kù) & 下載

可以在Github中獲取開源倉(cāng)庫(kù)：
https://github.com/drandyhaas/HaasoscopePro

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