开源电子项目：示波器

几年前，我需要一台示波器来完成一个有趣的电子项目：一个 500W 特斯拉线圈。我已经花了不少钱从美国进口了一个项目套件，所以示波器的预算非常紧张。

我对示波器的要求也很高：它需要至少有两个通道，支持优于 1MS/秒的分辨率，并且最好配备某种频谱分析仪和函数发生器（用于确定线圈的频率特性，而无需在屏幕上测量波形）。具有我想要的功能的新示波器完全超出了预算，在常用的拍卖网站上搜索也发现了许多损坏的和“需要稍微注意一下”的符合我规格的设备，但没有我可以立即拿起就用的。

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我刚刚花了十天时间工作到凌晨来完成我的项目，所以我最不想做的就是开始另一个“修理”工作来完成测试！在放弃又一轮搜索二手示波器后，我的目光落在了工作台后面的 OLPC XO 笔记本电脑 上。这是一台基于 ARM 的小型笔记本电脑，运行基于 Fedora 的发行版，由 “每个孩子一台笔记本电脑”项目 生产。屏幕尺寸与高端数字存储示波器差不多，这让我开始思考。经过更多搜索，我最终找到了 Syscomp Circuitgear CGR-101，这是一款 USB AD/DA 和 IO 盒以及软件包，声称提供 20MS/秒的示波器、函数发生器、网络分析仪、噪声发生器、可编程数字 IO、PWM 输出、以及更多功能，零售价不到 200 美元。哇。但真正吸引人的是什么？驱动它的软件是在 GPL 许可下发布的。

它比我计划的花费稍微多一点，但如果我说我可以抗拒这样的诱惑，那我就是在自欺欺人！在耐心等待送货上门（花了一整周才到货！）后，我像圣诞节的孩子一样撕开盒子，直接投入其中。几分钟之内，我就在 XO 上安装了 TCL/TK GUI，但由于某种原因，它无法识别连接到 USB 端口的 CGR-101。没问题：它是开源的。在 vim 中浏览源代码几分钟后，我就编写了一个修复程序来让它运行起来。不到 20 分钟，我就将探头连接到特斯拉线圈初级电路，并像疯狂的教授一样咧嘴一笑。“OLPC 示波器”诞生了。

每个使用开源一段时间的人都遇到过需要在功能和理想的许可证之间做出选择的情况，即使我从 90 年代末就开始参与开源，并且很幸运能在 Red Hat 工作了 10 年，但我仍然对组装起来的这堆看起来很时髦的电缆和盒子的功能感到惊讶。即使忽略了修改示波器软件的能力，我拥有的东西也比市场上售价高出 3-4 倍的硬件解决方案更强大。继续进行测试，我很快遇到了频谱分析仪模块的一些小问题。它没有给我我想要的选项来测量线圈次级电路的行为。又一次进入 vim，我很快就得到了一些虽然不漂亮但可以让我以我想要的方式使用硬件的东西。以我的电子技能，我不可能用硬件设备实现同样的灵活性。不仅如此，我还收藏了一个很棒的新玩具，它不仅可以帮助我破解其他东西，而且本身也是一个进行创造性实验的绝佳平台。

Syscomp 后来发布了 CGR-101 的“迷你”版本，价格约为其大哥的一半，使其成为对数字和模拟世界交汇的项目感兴趣的人们更具吸引力的仪器。我最终测得线圈的谐振频率约为 226kHz，与设计参数的预测值非常接近。

请参阅 照片 和 视频，了解线圈的运行情况。并且，原理图和注释 可在 git.errorists.org 上找到。

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