Огляд цифрового осцилографа змішаних сигналів RIGOL DS1102D (частина 1)
Вітаю вас, шановні відвідувачі магазину Masteram. В першій частині цього огляду ми хочемо докладніше познайомити вас з двоканальним цифровим осцилографом змішаних сигналів з цифровим аналізатором RIGOL DS1102D.
Компанії, що випускають вимірювальну техніку, в першу чергу, привертають увагу до передових розробок з найкращими характеристиками. зазвичай така техніка має високу ціну та розрахована на вузьке коло споживачів. Незважаючи на розповсюджені зараз високочастотні електронні схеми, частота сигналів яких перевищує 1 ГГц, більшості користувачів цифрових осцилографів достатньо смуги пропускання 100 Мгц. В найближчому майбутньому таке обладнання буде основою для ремонтних майстерень, та його актуальність протримається ще не один рік.
За короткий час в групу світових лідерів по виробництву цифрових осцилографів пробилась китайська компанія RIGOL. Успіх її розробок та якість продукції вражають. А ще більше в товарах цієї компанії приваблює ціна. Ні в чому не уступаючи світовим грандам, таким як Agilent Technologies і Tektronix, компанія RIGOL вражає своєю ціновою політикою.
У квітні 2006 р. компанія RIGOL анонсувала випуск нової сері цифрових осцилографів DS1000. Метою компанії при виробництві моделей цієї серії було створення цифрових осцилографів початкового рівня, що максимально відповідають запитам користувачів, і при цьому мають доступну ціну. Крім цього, компанія RIGOL пропонує варіант цифрового осцилографа з вбудованим 16-канальним логічним аналізатором.
Про цифрові осцилографи було сказано уже немало. Принципи роботи, основні характеристики, сфери застосування цифрових осцилографів викладені на сайті rigol.com.ua.
Двоканальні цифрові осцилографи позволяють перевірити фазу сигналу, обраного опорним, відносно іншого сигналу. Робота в режимі вертикального та горизонтального відхилення дозволяє візуалізувати електричні схеми. Також варто звернути увагу на можливість синхронізації по відеосигналу.
Цифровий осцилограф змішаних сигналів RIGOL DS1102D призначений для проведення деяких більш специфічних вимірювань. Смуга пропускання 100 МГц. Цифровий осцилограф RIGOL DS1102D дозволяє виявити неперіодичні або випадкові явища, виконує автоматичні вимірювання, математичні дії з сигналами та багато інших функцій. Варто зазначити, що цифровий осцилограф RIGOL DS1102D можна підключити до принтера або комп’ютера для збереження результатів вимірювання.
Технічні характеристики
| Смуга пропускання | 100 МГц |
| Частота дискретизації в реальному часі | 1 Гвиб/с |
| Частота дискретизації в еквівалентному режимі | 25 Гвиб/с |
| Період наростання | 3,5 нс |
| Вхідний повний опір | 1 МОм ± 2% |
| Горизонтальна розгортка | 1 нс/под– 50 с/под |
| Дисплей | 5,6" TFT (64k, кольоровий РКД), 320х240 |
| Канали | 2 канали + зовнішня синхронізація |
| Глибина пам'яті | 1 МБ/канал |
| Чутливість по вертикалі | 2 мВ/под ～ 10 В/под |
| Роздільна здатність по вертикалі | 8 біт |
| Режим входу А1 і А2 | DC, AC, земля |
| Режими синхронізації | По фронту, відео, по довжині імпульсу, затримка запуску, зовнішня синхронізація |
| Режими синхронізації розгортки | Авто, нормальний, одноразовий |
| Похибка вимірювань часових інтервалів | ±0.01% |
| Максимальна вхідна напруга | 400 В DC, AC пік, (1 МОм вхідний опір 10Х), 5 В (Вскз, 50 Вт вхідний опір, BNC ) |
| Математичні функції | Додавання, віднімання, множення, ділення, швидке перетворення Фур'є (ШПФ) |
| Автоматичні вимірювання | Vpp, Vamp, Vmax, Vmin, Vup, Vdn, Vavg, Vrms, максимальне від'ємне значення, максимальне додатне значення, частота, період, час наростання, час спадання, позитивна тривалість, негативна тривалість, додатній коефіцієнт заповнення, від'ємний коефіцієнт заповнення, затримка… |
| Курсорні вимірювання | Режими: ручний, відслідковування, автоматичні вимірювання |
| Зберігання вимірювань | 10 осцилограм та налаштувань |
| Напруга-живлення / потужність споживання | 100-240 В, 40 - 440 Гц. САТ II. / 50 Вт Макс |
| Вага | 2,4 кг |
Особливості
Частота дискретизації цифрового осцилографа RIGOL DS1102D
Великою перевагою цифрового осцилографа RIGOL DS1102D є хороший баланс між частотою дискретизації та смугою пропускання вхідного тракту. При частоті дискретизації 400 Мвиб/с смуга пропускання складає 100 МГц. В кращому разі ці параметри повинні відрізнятися мінімум вдвічі, і чим більша різниця, тим краще. Не усі виробники бюджетних цифрових осцилографів забезпечують виконання цієї важливої вимоги. Якщо злегковажити цією умовою, то з’являться помилки у відображення сигналу після його інтерполяції, оскільки на вхід АЦП будуть попадати більш високочастотні сигнали.
Память цифрового осцилографа RIGOL DS1102D
Важливим параметром цифрового осцилографа є глибина його буфера пам’яті. Для двоканального цифрового осцилографа RIGOL DS1102D глибина пам’яті UltraZoom 1 МБ на один канал. При роботі двох каналів вона рівномірно розподіляється між ними, забезпечуючи комфортну роботу та можливість детально досліджувати складні сигнали. Глибина пам’яті осцилографа RIGOL DS1102D не впливає на швидкість його роботи.
Пошук вироджених сигналів
Бюджетні цифрові осцилографи, хоча і мають переваги над аналоговими, ще не можуть повністю їх замінити. Часто вони не справляються з відображенням сигналів складної форми, таких як відеосигнали. У більшості недорогих цифрових осцилографів яскравість точки осцилограми, що відображається, не залежить від перебування сигналу в цій точці, тому вони не підходять для пошуку вироджених сигналів. Компанія RIGOL усунула цей недолік в цифрових осцилографах серії DS1000. Для досягнення оптимального відображення сигналу, цифровий осцилограф RIGOL DS1102D дозволяє регулювати додатково яскравість променя.
Регульований рівень синхронізації
Регульований рівень синхронізації дозволяє обмежити вплив шумів на стабільність розгортки. В цифровому осцилографі RIGOL DS1102D порогова чутливість синхронізації встановлюється користувачем в діапазоні від 0,1 поділки до 1,0 поділки шкали. Завдяки позмінному режиму розгортки цифровий осцилограф RIGOL DS1102D дозволяє спостерігати на екрані одночасно два несинхронізовані сигнали.USB-інтерфейс дискретизації цифрового осцилографа RIGOL DS1102D
Двоканальний цифровий осцилограф RIGOL DS1102D має «просунутий» USB-інтерфейсом, що надає всі можливості USB, що необхідні для повноцінної роботи:
- USB-порт на задній панелі для підключення до комп’ютера дозволяє йому зчитувати дані для обробки та управляти режимами роботи цифрового осцилографа.
- USB-порт на передній панелі дозволяє підключати флеш-носії для запису осцилограм або виводити дані на принтер.
Менеджер файлів цифрового осцилографа RIGOL DS1102D працює зі стандартною файловою системою FAT або FAT32.
Оцифровування вхідного сигналу
Цифровий осцилограф RIGOL DS1102D оцифровує сигнали в двох режимах (на вибір користувача):- в режимі реального часу
- в еквівалентному режимі
Вбудований в цифровий осцилограф RIGOL DS1102D Pass/Fail фільтр разом з редактором масок дозволяють легко реєструвати відхилення сигналу від заданих параметрів, а оптронна гальванічна розв’язка Pass/Fail-виходу гарантує високий захист від індустріальних завад та простоту підключення до управляючих пристроїв. Цифровий осцилограф RIGOL DS1102D записує в пам’ять до 1000 фреймів сигналу. Цей запис можна запустити сигналом Pass/Fail, таким чином забезпечуючи автоматичну реєстрацію усіх аномальних сигналів без дій користувача.
Режими цифрового осцилографа RIGOL DS1102D
Управління двоканальним цифровим осцилографом RIGOL DS1102D
Кнопки та регулятори на панелі управління цифрового осцилографа RIGOL DS1102D розділені по зонах відповідно до їх призначення. Вони підписані, что помагають швидше орієнтуватися при робот із цифровим осцилографом. Активна кнопка підсвічується. При утриманні клавіші в натиснутому стані більше 3 секунд на дисплей виводиться підказка про функцію, яку вона виконує, англійською або китайською мовою.
Аналогові сигнали можна виводити на дисплей або по одному, або обидва разом. Для цих сигналів окремо виводиться інформація про масштаб амплітуди та загальний масштаб періоду, а також час зміщення моменту запуску. Прилад дозволяє записувати сигнал в пам’ять, зупиняти та розглядати його на дисплеї, а також визначати його параметри. Також можна підрегулювати зображення на екрані для збереження в пам’ять скріншота дисплея в форматі *.bmp.
Регулювання розгортки сигналу по часовій вісі проводиться паралельно для двох каналів. Масштабування величини сигналу по двох каналах можна виконувати окремо.
Режим цифрового аналізатора
Голівка для логічних сигналів є модулем, що з одного боку підключається до входу в цифровий аналізатор за допомогою шлейфа, а з другого - до контрольних точок схеми.
Щуп для контактів цифрового аналізатора оснащений захватом, який з’являється після натискання. Всі входи пронумеровані від 0 до 15.
16-канальний цифровий аналізатор дозволяє виводити на екран одночасно від 1 до 16 сигналів.
Це дає можливість одночасно слідкувати за вхідними та вихідними сигналами електронних схем, перевіряти або налаштовувати схеми, що містять вбудовані 8- або 16-розрядні мікроконтролери, цифрові процесори сигналів, ПЛІС, АЦП, ЦАП. Для того, що зрозуміти, як працює незнайомий цифровий прилад, або для перевірки несправної мікросхеми це дуже практична опція.
В режимі цифрового аналізатора (LA) є можливість задіяти будь-яку кількість входів. У будь-який момент необхідний канал можна програмно відключати або підключати, а також переміщувати на дисплеї відносно один одного.
З цифровим осцилографом RIGOL DS1102D поставляється програма Ultrascope. З її допомогою на монітор комп’ютера можна виводити картинку з осцилографа та паметри сигналів. По суті це ті ж опції, що є і в самому осцилографі, тільки для збереження на комп’ютер набагато зручніше користуватися програмою.
Як ви можете бачити, панель управління на екрані така ж, як і в самому осцилографі. Після установки з’єднання з осцилографом управляти ним можна буде тільки з комп’ютера.
Режим аналогових вимірювань
Вимірювальні щупи цифрового осцилографа RIGOL DS1102D
Всі затискачі вимірювальних кабелів повинні бути в бездоганному стані, а самі кабелі повинні бути ідеально ізольовані. Двоканальний цифровий осцилограф RIGOL DS1102D оснащений двома щупами з дільником 10:1.Для неспотвореного відтворення процесів в цифровому осцилографі RIGOL DS1102D застосовуються вимірювальні щупи, що мають смугу пропускання не менше 100 МГц.
Вимірювальні щупи повинні бути узгоджені з входом цифрового осцилографа. Двоканальний цифровий осцилограф RIGOL DS1102D оснащений генератором каліброваних прямокутних сигналів частотою 1 кГц та амплітудою 300 мВ. При підключення вимірювального щупу до виходу генератора, регулювання чутливості осцилографа визначається таким чином, щоб була можливість правильно виміряти амплітуду сигналу генератора. Спостереження за фронтами та рівнем напруги прямокутного сигналу, що виведений на екран, дозволяє перевірити частотну характеристику вимірювального щупу. При виникненні сумнівів в правильності роботи щупа ця проста маніпуляція дозволяє також перевірити справність вимірювального щупу. У цьому випадку прямокутний сигнал вбудованого в осцилограф генератора більше не з’являтиметься на екрані.
У випадку, коли потрібно добитися найбільш правильного відображення меандру на екрані цифрового осцилографа, регулюється підлаштувальний конденсатор щупа, за допомогою спеціальної пластмасової викрутки або іншого неметалевого інструмента.
Перевірка форми сигналу на осцилограмі
 |
 |
 |
| Перекомпенсація | Правильна компенсація | Недокомпенсація |
До щупів цифрового осцилографа RIGOL DS1102D також додаються насадки:
