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RIGOL普源精电 MSO1104Z 示波器之拆解篇

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  • 发布时间:2014/9/9 15:10:29
  • 作者:银河电气

  前段时间入手了普源精电的一款型号为,用了一段时间,总体来说这款示波器,性能各方面都很不错,对得起这个价格,通过购买和使用这款示波器,让我对国产示波器有了新的认识,对于这款示波器的性能还挺满意,但不知道示波器内部硬件设计如何,正好周末闲来无事,手痒难耐,决定拆来看看,一来是满足自己的好奇心,因为笔者是从事FPGA开发的,也看过一些示波器的拆机图,里面有用到FPGA芯片,所以对于这款示波器是否也用到FPGA芯片以及用什么型号的FPGA芯片非常感兴趣。二来是通过拆机能为想购买此款示波器的网友提供第一手拆机资料,让大家对这款示波器的硬件和做工有更深入的了解。
  当然,拆机是有风险的,拆坏了咋整?一旦拆开保修肯定是没有指望了。网友们是不是应该为笔者的这种奉献和牺牲精神点32个赞。
  本次拆机共分为以下几个部分。

一、RIGOL普源精电 MSO1104Z 示波器拆解之拆解外壳

  想必大家已经迫不及待了,笔者也已经手痒难耐了,废话少说,开拆吧。拆之前呢,还是先看看示波器长啥样吧,万一拆坏了也当留个纪念吧。
  先来张MSO1104Z的正面照:

MSO1104Z示波器拆解

  MSO1104Z的背面照:

MSO1104Z示波器拆解

  看完MSO1104Z的正面照和背面照,再看看笔者的拆解工具吧。

MSO1104Z示波器拆解

  笔者的工具还算齐全吧,有网友看到扳手可能有疑问,拆解示波器会用到扳手吗?莫非是笔者想暴力拆解,不急,慢慢往下看。

  拆解正式开始,先从哪里下手呢,首先需要把示波器的外壳拆掉,拆外壳笔者可是费了半天劲啊,主要是有两个固定螺丝隐藏的太隐秘,上图看看,大家觉得让你拆,你能找到吗?

MSO1104Z示波器拆解

  这张可能看不清楚螺丝位置,再来张局部特写。

MSO1104Z示波器拆解

  隐藏的比较深哦,不过还是被笔者的发现了,哈哈。拆完这两个螺丝,还有两个螺丝就比较容易了。

  再来张螺丝位置特写

MSO1104Z示波器拆解

  封条被笔者给撕掉了,这就意味着保修没有了,

所以后面的拆解需要很小心才行,拆坏了没有人给保修了哦。
  四个外壳固定螺丝拆下来后,外壳很容易就被拿下来了哦。

MSO1104Z示波器拆解

  把拆掉的外壳放到一边,也来张图片吧。

MSO1104Z示波器拆解

二、RIGOL普源精电 MSO1104Z 示波器拆解之拆解屏蔽罩

  把外壳拆掉后,我们可以看到一个全屏蔽金属壳。

MSO1104Z示波器拆解

  我们可以看到MSO1104Z的前端屏蔽罩非常低矮,更像是无线通信设备的射频电路屏蔽罩。整体看MSO1104Z 的屏蔽做得非常扎实,电源部分有整体的屏蔽,减小对前面主板的影响。整个仪器包裹严实,抗电磁干扰的性能应该不错。

MSO1104Z示波器拆解


  下面继续拆解,拆解金属屏蔽罩,把金属屏蔽罩四周的螺丝全部拆下来。

MSO1104Z示波器拆解

  来张螺丝特写,不是普通的螺丝哦,是内六角的螺丝,幸亏笔者工具齐全,不然拆不开哦。

MSO1104Z示波器拆解

  把螺丝全部拆下后,金属屏蔽罩还是拿不下来,找了一圈,原来原因在这里,需要用扳手把这个固定的圆圈卸掉,看看,扳手用到了吧,不是笔者用来暴力拆解的哦。

MSO1104Z示波器拆解

  还有个问题:BNC左边的两个圈圈是干什么的?拆开后再研究吧。
  这样金属屏蔽罩很容易就可以拿下来了,不过要小心,有连接线哦。

MSO1104Z示波器拆解

  首先是电源连接线,电源和主板是分开的哦。

MSO1104Z示波器拆解

 

  这条连接线是风扇的连接线

MSO1104Z示波器拆解

  把两个连接线小心拔掉后的样子,一部分是电源,另一部分是主板。总起来看内部连接非常简洁,清爽。只有LCD、键盘、电源、逻辑分析仪、风扇5根连接线,而且线缆位置和长度非常优化,没有一点拖沓的感觉,固定的也不错。

MSO1104Z示波器拆解

  电源这次就不拆了,把电源放在一边,咱们重点看看主板部分,先来张主板的图吧。我们可以看到主板PCB非常整洁,布局也非常合理,芯片数量很少,说明普源精电在高集成度设计方面有很大的进展。 上边一个大大的金属罩子盖住的是什么东东?从位置上看应该属于示波器的通道输入部分。很可能是模拟前端。有这样的屏蔽罩想来外界的干扰会比较小。货真价实的设计,赞一个。

三、RIGOL普源精电 MSO1104Z 示波器拆解之主控芯片(FPGA)及外围芯片

  先来个主控板的全身照吧

MSO1104Z示波器拆解

  主板部分我们先从主控芯片看起吧,大家猜猜看,那个是最主要的芯片,我猜一定是那个带着散热片的芯片吧。来张特写看看吧。

MSO1104Z示波器拆解

  我们可以看到许多信号都是从这个芯片出来的,看来是主控芯片无疑了,这个主控芯片上面加了个散热片,散热片和芯片之间用导热硅胶固定着,普源精电可能担心不够牢固,又加了个固定装置,非常的牢靠啊,笔者用手拆了拆居然没拆下来。看来普源精电做产品还是非常的用心啊。由于笔者手头没有导热硅胶,担心把散热片拆下来后没有导热硅胶固定不好,以至于散热不好再烧坏芯片了,还是算了吧,别拆了,不拆的的话就看不到芯片型号了,这颗芯片据笔者推测应该是FPGA芯片,但至于是哪个系列的,哪个厂家的只能等有机会拆了看看啦。有兴趣的网友也可以跟帖猜猜看。

MSO1104Z示波器拆解

  看完这个主控芯片,我们看看它周围的外围芯片吧。主控芯片(FPGA)边上的有个存储器芯片为Hynix(海力士)H5PS5162GFR DDR2,有兴趣的网友可以去官网看看这个芯片的具体参数,笔者认为这个示波器的24M存储深度应该就是由它实现的。

MSO1104Z示波器拆解

  看完主控芯片(FPGA)边上的DDR2存储芯片,我们再来看看另一个存储芯片,型号为Cy7C1360C,这是一款赛普拉斯容量为 256K*36 的SRAM芯片,所有存储芯片均使用了蛇形等长布线,应该是为了改善时序性能。 这个芯片的作用是什么呢,大家可以猜猜看。

  在上图中我们可以看到主控芯片(FPGA)边上还有一个没有芯片型号的芯片,来个特写看看吧,大家看看能不能根据引脚或者其他信息猜出这个芯片是什么,作用是什么。

MSO1104Z示波器拆解

  通过特写我们可以看到这个芯片的型号被打磨掉了,打磨的非常彻底啊,不留一丝痕迹,看来普源精电的芯片打磨工艺也非常不错啊,估计普源精电防止这款产品被别的厂商山寨采取的保密措施吧,估计这也无奈之举啊。

  在主控芯片(FPGA)边上还有一颗打磨的芯片,咱们再一起看看。这颗芯片和主控芯片以及其它芯片之间也采用了蛇形走线,看样对时序要求比较高,是什么芯片呢?笔者猜测应该是个ADC之类的芯片吧,示波器里面应该不能缺少它的存在吧。另外在这颗打磨芯片的上方有个型号为ADF4360的芯片,笔者查了查这款芯片的资料,这是ADI公司2004年新推出的一款高性能的PLL芯片,具有很宽的工作频宽,输出频率范围为:350-1800MHz。芯片ADF4360和被打磨的芯片有两根线相连,笔者猜测ADF4360时钟芯片应该是给被打磨芯片(ADC)提供高质量的采样时钟。MSO1104Z 示波器是采样率是1G Sa/s,所以你懂的。

MSO1104Z示波器拆解

四、RIGOL普源精电 MSO1104Z 示波器拆解之主控芯片(ARM)及外围芯片展示

  看完了主控芯片(FPGA)以及外围的一些芯片,我们再看看另一颗主控芯片。我们可以看到这是一颗Freescale (飞思卡尔)公司的iMAX283芯片,笔者百度了有关这个芯片的介绍,有兴趣的可以看看,i.MX283 是一款低功率、高性能的多媒体应用处理器,专为通用嵌入式工业控制和消费电子市场而优化。i.MX283内核采用飞思卡尔快速的、久经验证的、高能效ARM926EJ-S™内核, 频率高达454 MHz。

MSO1104Z示波器拆解

  Freescale iMAX283芯片也外挂了一颗DDR2芯片,上面的图片对于DDR2的型号可能不太清晰,可以看下图。

MSO1104Z示波器拆解

  通过上图我们可以看到DDR2芯片为Hynix(海力士)H5PS5162GFR型号和FPGA外挂的型号相同。这个DDR2芯片又起什么作用呢,这也是我们需要思考的一个问题。大家可以跟帖讨论下。

  主控芯片及其外围芯片看完了,我们再看看逻辑分析仪部分。MSO1104Z这款示波器具备16个数字通道。

MSO1104Z示波器拆解

  通过上图,我们可以看到这部分应该是逻辑分析仪和前面板相连接的,主板上没有比较器,走线直接进入主控芯片(FPGA),笔者猜测比较器应该集成在在逻辑分析探头中,可能更靠近被测信号,更有利于信号完整性吧。有机会拆解下逻辑分析仪探头验证下。

五、RIGOL普源精电 MSO1104Z 示波器拆解之完结篇

  MSO1104Z这款示波器的用料还是非常扎实的, 整块PCB上全部都是Hynix、Freescale、ADI, TI, NS, Fairchild等大厂芯片。

  Coilcraft功率电感以及 AVX钽电容

MSO1104Z示波器拆解

  甚至小小的蜂鸣器,也是TDK品牌的,看来普源精电用料非常讲究,做的是良心产品啊。

MSO1104Z示波器拆解

  DC-DC芯片采用的是ADI和TI大厂的芯片,电源稳定性得到了保证。

MSO1104Z示波器拆解

  看完示波器芯片的用料情况,我们再接着看。这张图里面有两个接口,而且还写着两个版本号,看样子应该是下载接口吧。

MSO1104Z示波器拆解

  把前面板的按钮去掉,继续拆。

MSO1104Z示波器拆解

  但在拆卸主板和前面板的时候,发现主板上的螺丝型号比较特殊。没有对应的螺丝刀进行拆解。要么螺丝刀太大,要么太小。笔者的工具还算齐全,莫非这种螺丝不常用?还是普源精电专门用的这种螺丝。无奈,拆解只能到这一步了。

MSO1104Z示波器拆解

  最后给这个难拆的螺丝来个特写,顺便看下普源精电的LOGO, RIGOL金字LOGO彰显大气,但不知道那个小鸟标志有何寓意。

MSO1104Z示波器拆解

  拆解的过程还是非常的轻松加愉快的,下一步就该把拆解的示波器组装起来了,当然相对于拆解组装就更简单了,组装过程就不再详细描述了。在整个拆解和组装过程中这个内六角的小扳手可是立了汗马功劳,整个过程中基本都是这个小扳手搞定的,这里小小展示一下。

MSO1104Z示波器拆解

 

  把拆解的示波器组装好,上电试试吧,给示波器上电吧,显示普源精电LOGO,一切正常。

MSO1104Z示波器拆解

MSO1104Z示波器拆解

  拆解到此结束,大家对普源精电 MSO1104Z 这款示波器的性能和做工都可以发表下自己的看法。