Огляд цифрового осцилографа змішаних сигналів RIGOL DS1102D (частина 2)

В другій частині огляду цифрового осцилографа змішаних сигналів RIGOL DS1102D ми докладно розглянемо меню, а також зупинимось на головних функціональних особливостях цього приладу.

Меню двоканального цифрового осцилографа RIGOL DS1102D

Управління меню цифрового осцилографа RIGOL DS1102D здійснюється за допомогою кнопок та регуляторів. Структура меню складається з пунктів та підпунктів. Спочатку до управлення цифрового осцилографа потрібно звикнути. Через велику кількість опцій пошук та доступ до деяких з них на перших порах займає додатковий ас.

В MENU цифрового осцилографа RIGOL DS1102D є пункти:

• Measure - автоматичні вимірювання
• Cursor - курсорні вимірювання
• Acquire - реєстрація
• Display - дисплей
• Storage - збереження
• Utility - сервіс

Меню Measure

Меню Measure дає можливість переглядати 20 параметрів автоматичних вимірювань сигналу. З них 10 параметрів напруги та 10 параметрів часу.

Вид меню Measure

Основне вікно	Параметри напруги			Параметри часу

Одночасно на дисплеї можуть відображатися три параметри (рядок внизу). При виборі наступного параметру він з’являється внизу справа, а крайній лівий пропадає. Також можна вивести всі дані про сигнал, вибравши пункт мею "Показати все"

Меню Cursor

Меню Cursor дозволяє проводити три типи відслідковування за сигналами:

• ручний режим
• режим відслідковування
• автоматичний режим

результат роботи функції відслідковування - ці дані про різниці напруги та часу сигналів.

Вигляд меню Cursor

Ручний режим	Режим відслідковування	Автоматичний режим

Доступні параметри в ручному режимі відслідковування

приріст амплітуди

приріст часу

В режимі відслідковування окремо вибирається канал для курсору (А) та канал для курсору (В). В результаті отримуємо дані про будь-яку точку осцилограму.

Для роботи автоматичного режиму необхідно обрати певний параметр з меню автоматичних вимірювань. Наприклад, для параметра частоти курсором буде відмічений період та визначена частота сигналу.

Меню Acquire

Меню Acquire дозволяє налаштувати систему цифрової реєстрації.

Перший параметр в цьому меню - це тип збирання інформації (нормальний, усереднений та режим пікового детектора).

Другий параметр - режим вибірки реального часу (Real Time) або режим еквівалентної вибірки (Equ-Time).

Третій параметр - вибір пам’яті: об’єм пам’яті 512 кБ (два канали) або 1 MБ (один канал)(Long Mem), об’єм пам’яті 8 кБ (два канали) або 16 кБ (один канал) (Normal).

Вигляд меню Acquire

Меню Display

В меню Display налаштовуються:

• тип побудови осцилограми (векторний або точковий)
• очищення екрану від усіх осцилограм
• післясвітіння (слід попередніх осцилограм не видаляється з екрану, поки післясвітіння не буде вимкнено).
• Контрастність дисплея
• Розрядність дисплея
• Яскравість дисплея
• час відображення меню на дисплеї
• нормальний режим або режим інверсії кольору дисплею

Вигляд меню Display

Меню Storage

Меню Storage дозволяє:

• зберігати в пам’яті файли: форми сигналу, установки приладу, зображення сигналу (файл BMP), параметри сигналу (файл CSV)
• зчитувати з пам’яті файли: форми сигналів, установки приладу, початкові установки

Вигляд меню Storage

Типи файлів, що зберігаються та зчитуються				Меню знімного диску

Екран збереження та перейменування файлів в меню Storage

Меню Utility

В меню Utility є такі налаштування:

• параметрів введення/виведення
• звуку
• частотоміру
• мови меню
• параметру Придатний/Непридатний
• запису
• друку
• налаштувань
• автокалібрування
• системної інформації

Функція допускової перевірки Pass/Fail (Придатний/Непридатний) розширює можливості спеціальних функцій цифрових осцилографів RIGOL. При запуску цієї функції цифровий осцилограф RIGOL DS1102D автоматично порівнює вхідний сигнал з маскою форми сигналу, що була створена перед тим. Якщо форма сигналу виходить за рамки маски, то результат перевірки – Fail (Непридатний), в іншому випадку тест пройдений. В опціях можна увімкнути звукову сигналізацію, яка буде оповіщати про вихід сигналу за рамки маски. У верхньому лівому куті дисплея відображається підрахунок кількості перевірених форм: сумарна кількість, кількість придатних та непридатних. Для цієї функції можна установити режим, в якому при виході сигналу за рамки маски підрахунок буде продовжуватися (рахується кількість непридатних форм) або зупиниться одразу ж після виявлення непридатної форми сигналу.

В меню "запис" доступні три режими з установками:

Режим запису

• установка джерела сигналу, що записується (CH1, CH2, Pass/Fail-OUT)
• установка кількості кадрів (1000 макс)
• установка інтервалу реєстрації сигналу (від 1 мс до 1000 с)

Режим відтворення

• установка інтервалу між кадрами
• установка початкового кадру
• установка кінцевого кадру

Режим запису/відтворення з пам’яті

• установка початкового кадру
• установка кінцевого кадру
• вибір пам’яті (внутр./зовн.)

Вигляд меню Utility

Окремо розташовані:

• меню каналів (CH1, CH2)
• меню математичний дій (MATH)
• меню використання опорного сигналу (REF)
• меню синхронізації (TRIGGER)

Меню каналів CH1 та CH2

В меню каналів (CH1, CH2) налаштовуються:

• тип зв’язку каналу по струму (постійний, змінний, земля)
• смуга пропускання (увімкн./вимкн.)
• дільник (1х-1000х)
• параметри цифрового фільтру (ФНЧ, ФВЧ, смуговий та режекторний)
• Вольт/Поділка (точно/грубо)
• Інтерполяція сигналів

Меню Math

В меню Math запропоновано чотири математичні дії з сигналами:

• додавання (А+В)
• відніманні (А-В)
• множення (А×В)
• швидке перетворення Фур’є (FFT)

Кілька слів про швидке перетворення Фур’є

В основі перетворення Фурє (ПФ) лежить надзвичайно просто, але виключно плідна ідея - майже будь-яку періодичну функцію можна представити сумою окремих гармонійних складових (синусоїд та косинусоїд з різноманітними амплітудами А, періодами Т та, відповідно, частотами ω).

Безперечною перевагою ПФ є її гнучкість - перетворення може використовуватись для безперечних функцій часу, також і для дискретних. В останньому випадку воно називається дискретним ПФ – ДПФ.

Якщо виконувати ДПФ вхідної послідовності, так би мовити, напряму - строго по вихідній формулі, то вам знадобиться багато часу (особливо, якщо кількість вхідних відліків велика). Більш конструктивним буде використання принципу "подляй і володарюй", що лежить в основі алгоритму ШПФ. Відповідно до нього вхідна послідовність поділяється на групи (наприклад, парні та непарні відліки) і для кожної з них виконуються ДПФ, а також отримані результати об’єднуються. В підсумку виходить ДПФ вхідної послідовності і значна економія часу. Тому описаний алгоритм так і назвали - швидке перетворення Фур’є.

Приклад ШПФ для синусоїдальної форми сигналу сумісний з відображенням на дисплеї.

Синусоїда

Меандр

Пилкоподібний

Приклад ШПФ для синусоїдальної форми сигналу сумісний з відображенням на дисплеї.

Меню REF

Меню REF – використання опорного сигналу

Опорні осцилограми - це збережені в пам’яті осцилограми, які можуть бути виведені на екран. Функція використання опорного сигналу доступна після збереження вибраної осцилограми в енергозалежну пам’ять.

Вигляд меню REF

Використання внутрішньої та зовнішньої пам’яті.

Меню зони HORIZONTAL

В меню горизонтальної розгортки установлюються такі параметри:

• режим збільшення фрагменту (увімкн./вимкн.)
• вибір режиму відображення на дисплеї (Y-T, X-Y, Roll)

Y-T - відображення залежності напруги (вісь Y) від часу (вісь X).
X-Y - відображення залежності значення CH2 по вісі Y від значення CH1 по вісі X. Цей формат корисний для вивчення співвідношення фаз двох сигналів.
Roll - режим "самописець", коли осцилограма оновлюється на екрані справа наліво.

Меню зони TRIGGER

Система запуску визначає момент початку реєстрації даних та відображення форми сигналу цифровим осцилографом. При правильно налаштованій системі запуску на екрані будуть чіткі осцилограми, а зображення форми сигналу буде стабільним. До моменту запуску осцилограф безперервно реєструє та зберігає певну кількість даних, достатню для відображення форми сигналу зліва від струму запуску. Після використання умов запуску осцилограф продовжує реєструвати та зберігати дані для відображення форми сигналу справа від точки запуску.

Зона TRIGGER містить один регулятор та три кнопки:

• Регулятор LEVEL - регулятор, який установлює рівень запуску, натиснення на її ручку призводить до установки нульового рівня запуску
• Кнопка «50%» - спеціальна кнопка єдиної функції, при натисненні на яку відбувається установка рівня запуску в точку середини розмаху сигналу запуску по вертикалі.
• Кнопка «FORCE» - спеціальна кнопка, при натисненні на яку відбувається примусовий запуск, тобто осцилограф сприймає дію як виконання умов запуску. Вона використовується, головним чином, для налаштування осцилографа при нормальному та одиночному режимі запуску
• Кнопка «MENU» - кнопка виклику на екран меню управління системою запуску.

Вигляд меню TRIGGER

Режими синхронізації

Двоканальний цифровий осцилограф RIGOL DS1102D пропонує 7 режимів запуску:

• Edge: запуск по фронту відбувається, коли вхідний сигнал перетинає вибраний рівень напруги в обраному напрямку (наростання, спадання або довільним фронтом)
• Pulse: запуск по тривалості імпульсу; цей режим запуску використовується, щоб зловити імпульси певної тривалості
• Video: запуск по відеосигналу використовується для запуску по полях або рядках від синхроімпульсу стандартних відеосигналів. Варто зазначити про режим вибору полярності відеосигналу, вибору парних або непарних напівкадрів при синхронізації по кадрах.
• Slope: запуск по швидкості наростання виконується осцилографом при виконанні заданих умов по тривалості та рівню для наростаючого (спадаючого) перепаду сигналу. Така ідея вперше використовується для осцилографів цього цінового діапазону.
• Alternate: почерговий запуск від каналів CH1 та СН2 для одночасного спостереження двох несинхронізованих сигналів
• Pattern: запуск по визначеному шаблону логічного сигналу
• Duration: запуск по співпадінню з певним шаблоном логічного сигналу протягом заданого часу

Комплектація двоканального цифрового осцилографа RIGOL DS1102D

В комплекті двоканального цифрового осцилографа змішаних сигналів RIGOL DS1102D є все необхідне для роботи. Насадки для аналогових щупів та контактів цифрового аналізатора оснащені спеціальними захватами. З їх допомогою можна зручно зачепитися за ніжку мікросхеми або будь-який інший контакт електронної плати.

Комплектація

• модуль цифрового осцилографа RIGOL DS1102D
• вимірювальні щупи з дільником 10:1
• конектор з 16 входами для сигналів та 2 входами для "землі"
• шлейф
• наконечники для щупів (2 шт.)
• «крокодильчики» для заземлення щупів (2 шт.)
• наконечники для контактів конектора (18 шт.)
• Диск з програмним забезпеченням
• USB-кабель
• мережевий кабель
• прецизійні насадки для щупів
• коротка інструкція

ВИСНОВОК

Цифровий осцилограф змішаних сигналів RIGOL DS1102D – це унікальне поєднання функціональності, надійності та ціни. Його можливості вражають: багато вимірювань, режимів запуску, збір та обробка даних, зручний та приємний інтерфейс. Вартість моделі цифрового осцилографа RIGOL такого класу в порівнянні з осцилографами грандів ринку Agilent Technologies та Tektronix набагато нижче, і при цьому на свою продукцію компанія дає гарантію на 3 роки. Цифрові осцилографи RIGOL проходять жорсткі багаточасові термічні випробування, що мінімізує вірогідність попадання на ринок бракованих моделей.

USB-інтерфейс цифрового осцилографа RIGOL DS1102D дає можливість оновлювати його мікрокод, підключати до комп’ютера і зберігати файли на флеш-накопичувач.

Вперше цифровий осцилограф бюджетного класу оснащений вбудованим логічним аналізатором з можливістю одночасного відображення на дисплеї логічних та аналогових сигналів.

Наявність в цифровому осцилографі RIGOL DS1102D вбудованого еталонного генератора прямокутних імпульсів (меандру) дає можливість за необхідності самостійно відкалібрувати щупи.

Приємно дивує якість цифрових осцилографів RIGOL. В цьому питанні компанія не уступає виробникам, які вже давно себе зарекомендували.

Сергій Сафонюк
Технічний спеціаліст магазину інструментів Masteram

Перша частина огляду цифрового осцилографа змішаних сигналів RIGOL DS1102D