Какой осциллограф выбрать для ремонта ноутбука

Обновлено: 25.06.2024

Вот краткий обзор того, что важно знать о широком ассортименте областей действия и их функций, доступных сегодня.

Самым полезным испытательным оборудованием в лаборатории электроники или ремонтной мастерской, помимо мультиметра, является осциллограф. В последние годы этот инструмент развивался в неожиданных направлениях, чтобы включить функциональные возможности далеко за пределы оригинальных ЭЛТ-машин более раннего возраста. Что касается тестового оборудования, осциллограф является одним из самых дорогих, поэтому стоит подумать о покупке нового прибора. Хорошей новостью является то, что лучшие модели универсальны и долговечны. Это причина для того, чтобы делать существенные капитальные вложения сейчас, а не позже, чтобы выгоды можно было получить сразу. Осциллограф в вашей лаборатории прослужит намного дольше новой машины на стоянке, так почему бы не потратить сопоставимую сумму?

Существует множество недорогих осциллографов, которые можно приобрести по низкой цене, но они не очень полезны для серьезного студента, исследователя, разработчика продукта или специалиста по ремонту. Напротив, усовершенствованный прибор со смешанными сигналами, который может отображать аналоговую активность в источнике питания и одновременно на том же дисплее отображать поведение цифровых цепей на выходе, позволит пользователю быстро находить ошибки в прототипах продуктов или диагностировать неисправности в существующем оборудовании.

Три крупных производителя: Tektronix, Teledyne LeCroy (ранее LeCroy) и Keysight (ранее Agilent, а до этого Hewlett-Packard). Эти фирмы имеют почтенную историю. Каждый из них внес существенный вклад в создание потрясающих современных осциллографов.

Основатели Tektronix Говард Воллум и Джек Мердок, вернувшись с военной службы в конце Второй мировой войны, использовали британские радиолокационные технологии для создания первого коммерчески жизнеспособного осциллографа с синхронизируемой разверткой. Стабильное отображение повторяющегося сигнала создается путем инициирования трассировки в одном заданном месте, точке запуска, в каждом цикле или группе циклов. Это нововведение превратило осциллограф из лабораторного инструмента в универсальный измерительный инструмент, которым он и стал.

Компания Teledyne LeCroy также сыграла ключевую роль в разработке осциллографа, который мы знаем сегодня. Уолтер Лекрой, основатель, работал на гигантском коллайдере высокоэнергетических частиц ЦЕРН (Европейская организация ядерных исследований), который находится на границе между Швейцарией и Францией, и он приобрел инсайдерские знания о цифровой электронике, поскольку она связана с приборами. Вернувшись на предприятие в Нью-Йорке, он вместе с несколькими коллегами принял решение применить технологию физики высоких энергий к новой линейке продуктов — цифровому запоминающему осциллографу. Старая ЭЛТ-машина исчезла. Этот прибор, отличающийся плоским экраном и новой цифровой архитектурой, вместе с конструкцией цифровой развертки Tektronix позволил создать совершенно новый по-настоящему портативный осциллограф, который, помимо нескольких полностью аналоговых машин, стал доминировать на рынке.

Компания Agilent (теперь Keysight) занимает лидирующие позиции в этой области. Первоначально он был частью Hewlett-Packard, которая изобрела осциллограф смешанных сигналов (MSO) в 1996 году. Этот прибор позволяет пользователю видеть аналоговые и цифровые сигналы на одном дисплее, что значительно облегчает отладку. В настоящее время все основные производители предлагают эту возможность, и она считается важной в мире исследований и разработок.

В 1997 году компания Hewlett-Packard выпустила первый осциллограф на базе Windows, перейдя от исключительно просмотра сигналов к анализу сигналов. В 2002 году компания (тогда называвшаяся Agilent) представила усовершенствованную технологию пробников, благодаря которой пропускная способность больше не терялась при измерении паяльной площадки. В 2005 году компания Agilent преодолела барьер полосы пропускания осциллографов реального времени в 10 ГГц. В 2011 году компания Agilent представила встроенный генератор функций.

В своем нынешнем воплощении компания Keysight активно проводит исследования и разработки и, безусловно, бросит вызов своим конкурентам на всех фронтах, в то время как можно ожидать, что Tektronix и Teledyne Lecroy инициируют еще больше инноваций.

Современные осциллографы часто включают в себя несколько дополнительных тестовых инструментов. Эта модель Agilent (теперь Keysight), например, может включать логический анализатор, анализатор последовательных протоколов, двухканальный генератор сигналов произвольной формы и цифровой вольтметр.

Следует подчеркнуть, что как только тройка производителей осциллографов представила инновации, их конкуренты сразу же переняли их.В некоторых случаях это происходило после судебных разбирательств, как, например, между Tektronix и LeCroy после эпических судебных баталий. Другие усовершенствования, такие как постепенное увеличение пропускной способности, явно не являются патентоспособными. В любом случае, пользователь выиграл, потому что эти инструменты надежны, обладают высокими техническими характеристиками, удобны в использовании, имеют множество доступной документации и прекрасную бесплатную техническую поддержку.

Тройка крупнейших производителей осциллографов предлагает продукцию по самым разным ценам. Некоторые из них чрезвычайно дороги. Стоимость осциллографа Teledyne LeCroy Labmaster 10 ZiA с частотой 100 ГГц начинается от 900 000 долларов США.

Самый важный фактор в уравнении – пропускная способность. Весь прибор, от датчиков и аналоговых входов до ЦП и всех фаз обработки сигналов, должен быть спроектирован так, чтобы обеспечить высокую пропускную способность, а это требует значительных инвестиций в исследования и разработки, а также сложной аппаратной конструкции.

При выборе осциллографа разумно определиться с максимальной ожидаемой пропускной способностью и соответствующим образом заказать осциллограф. Многие производители, в частности Tektronix, предлагают возможность расширения полосы пропускания, поэтому можно сразу приобрести то, что вам нужно, и добавить полосу пропускания позже. Аналогичная ситуация применима к параметрам, включая доступные модули и встроенные инструменты.

Современные области обычно используют различные методы для выделения редких событий. Например, этот Tektronix MDO3104 использует градацию интенсивности, чтобы указать, как часто возникают редкие переходные процессы по сравнению с нормальными сигналами. А палитра температуры использует цветовую градацию для обозначения частоты появления... яркие цвета обозначают частые события, холодные цвета — редкие.

Помимо "большой тройки", есть множество более дешевых конкурентов. Без тяжелой исследовательской и опытно-конструкторской нагрузки они могут предлагать продукты от хороших до примитивных по значительно более низким ценам. Если ваш выбор в первую очередь обусловлен стоимостью, обязательно ознакомьтесь с онлайн-документацией и запросите демонстрационную установку.

Rigol — это особый случай, на который стоит обратить внимание. Он предлагает четырехканальный осциллограф смешанных сигналов с полосой пропускания 100 МГц всего за 1000 долларов США, а также множество бывших в употреблении, отремонтированных и демонстрационных моделей по доступным для всех ценам. Не ожидайте, что функции или качество «большой тройки» вы можете получить за сумму более 10 000 долларов США, но этот вариант стоит рассмотреть тем, кто должен с чего-то начать.

Немало производителей предлагают прицелы на базе ПК. Это устройства с датчиками, которые подключаются с помощью USB-кабеля к настольному или портативному компьютеру пользователя для обеспечения отображения. Запатентованное программное обеспечение поставляется производителем осциллографа для ПК и устанавливается пользователем на ПК. Для этого приложения лучше всего иметь на рабочем столе отдельный компьютер. Осциллограф на базе ПК имеет небольшие размеры — некоторые модели поместятся в кармане рубашки. Многие модели обладают удивительно высокими техническими характеристиками и расширенными функциями. Эти осциллографы на базе ПК совершенно доступны по цене, и стоит приобрести один из них только из-за перспектив, которые он предоставляет. Если не учитывать компьютер, предоставляемый пользователем, стоимость минимальна, но некоторые дополнительные функции являются опциями, которые необходимо приобретать отдельно.

Серьезные экспериментаторы, исследователи, разработчики продуктов и специалисты по ремонту откажутся от осциллографов на базе ПК по следующим причинам:

• Ценное место на рабочем столе всегда в цене, а настольный компьютер громоздкий по сравнению с инструментами. Ноутбук всегда мешает при выполнении чего-либо, выходящего за рамки простой задачи.
• Блок питания ПК является сильным источником электромагнитных помех, подавляющих сигналы низкого уровня. Необходимо тщательное экранирование.
• Указанная пропускная способность может быть нереалистичной из-за роли кабелей, датчиков и самого ПК.
• На частоту дискретизации и разрешение могут отрицательно влиять тип кабеля и разъемы между осциллографом и ПК. Можно ожидать снижения скорости передачи данных.
• Если используется старый ПК, проприетарное программное обеспечение может быть несовместимо с операционной системой. Владельцам Mac следует проявлять осторожность.
• Полномасштабные настольные осциллографы могут рассчитывать на гораздо более длительный срок службы по сравнению с комбинацией на базе ПК.

На веб-сайте Yokogawa есть ссылки на множество заметок по применению и технических документов. Есть также видео и вебинары по запросу. Среди видеороликов есть подробные сравнения с продуктами Tektronix и Agilent.Это подчеркивает тот факт, что все основные производители осциллографов ведут жесткую конкуренцию и не собираются останавливаться на достигнутом.

Tektronix, Keysight и Teledyne LeCroy производят высококачественные портативные осциллографы. Хотя у них нет технических характеристик и интерфейса оператора настольного прибора, они способны выполнять серьезную работу, а их стоимость значительно ниже. Кроме того, есть неоспоримые преимущества. Один из них — портативность. В тех случаях, когда необходимо передвигаться в суровых условиях внутри или вне помещений, где питание переменного тока может быть не всегда доступно, портативный осциллограф в прочном корпусе является подходящим инструментом. В качестве второго прибора вполне уместен ручной осциллограф.

Портативные портативные осциллографы, такие как Tektronix THS 2024, превосходно подходят для безопасного выполнения плавающих или дифференциальных измерений. Типичная работа для этого осциллографа Tektronix заключается в измерении трехфазной мощности.

У ручного осциллографа есть еще одно важное преимущество. В качестве фона настольный осциллограф, подключенный к сети переменного тока помещения, надежно заземлен. Однако, если из-за неправильной заделки или пересечения проводки во входной панели, любая распределительная коробка, настенная розетка или удлинитель на пути, заземленные и горячие провода могут быть перепутаны местами. Если это условие возникает при подаче питания на тестируемое оборудование, подключение провода заземления пробника настольного осциллографа к заземлению корпуса может привести к искрам и дыму, что может привести к повреждению осциллографа.

Аналогичная опасность возникает при попытке выполнить двухточечные измерения, когда на обе стороны подается напряжение, превышающее потенциал земли. Это условие существует в приводах двигателей с переменной частотой на обоих концах шины постоянного тока. Этой проблемы можно избежать, используя высоковольтный дифференциальный пробник, но более экономичным способом является использование ручного прибора.

Он работает от батареи, не зависит от проводки в помещении, а заземление для всех каналов изолировано друг от друга, поэтому измерения двухточечных напряжений, которые плавают выше потенциала земли, не представляют опасности с точки зрения непреднамеренного заземления. неисправность через осциллограф.

Цены на осциллографы варьируются в очень широких пределах. Некоторые мелкие производители, не обремененные программами исследований и разработок, предлагают продукты с низкой пропускной способностью по цене ниже той, которую вы заплатили бы за новый телевизор. Говоря об этом, в Интернете есть инструкции по преобразованию старого черно-белого портативного телевизора в аналоговый осциллограф по цене нескольких люверсов и соединительного провода. Для этого необходимо подключить питание от пробника к вертикальной входной схеме, чтобы отображалась амплитуда. Сдвиньте сигнал вертикального отклонения к горизонтальной схеме, чтобы обеспечить временную основу. С помощью фломастера нарисуйте оси X и Y на лицевой стороне ЭЛТ. Ожидайте минимальные функции и производительность, не говоря уже о пропускной способности. Эта штуковина представляет ценность только как образовательный проект. Не пытайтесь выполнить преобразование, если вы не знаете об остаточном напряжении, которое может быть смертельным даже после того, как телевизор отключен от источника питания, особенно при работе с отклоняющими цепями.

Некоторые области могут выходить далеко за рамки традиционных двух или четырех каналов. Например, модели Teledyne LeCroy LabMaster имеют модульную конструкцию, которая позволяет измерять до 80 каналов с помощью дополнительных модулей.

Еще один бюджетный вариант — eBay. Проблема здесь заключается в нестабильном качестве и трудностях с получением деталей или повторной калибровкой, если это необходимо.

Amazon предлагает несколько осциллографов со значительной скидкой, в том числе Rigol с частотой 100 МГц, Tektronix с частотой 50 МГц, Hantek с частотой 20 МГц для ПК, а также ассортимент портативных инструментов и комплектов. Это преимущественно низкоклассное оборудование, но цены необременительные, а с картой магазина Amazon легкое финансирование. Напротив, инструменты большой тройки с высокой пропускной способностью могут стоить целое состояние. (Teledyne LeCroy 100 ГГц Labmaster 10 Zi A стоит от 900 000 долларов США.)

Большинство крупных производителей продают свою продукцию через авторизованных дилеров, которые хорошо обучены и могут предоставить хороший сервис. Среди них выделяется Склад испытательного оборудования. Они несут оборудование всех основных производителей осциллографов в дополнение к мультиметрам, генераторам сигналов произвольной формы и всему промежуточному. Они предлагают бывшие в употреблении и восстановленные осциллографы, а также принимают их в обмен. Корпоративные заказы на покупку принимаются до одобрения кредита. Лизинг доступен для клиентов, которые хотят сохранить оборотный капитал.Компания также предлагает услуги по ремонту, специализируясь на Tektronix и Hewlett Packard. Технические специалисты проходят обучение на заводе.

Этот обзор рынка осциллографов предназначен для того, чтобы дать людям представление о такой покупке. Эти удивительные инструменты стоят дорого, но дают представление о работе электронных схем, которое нельзя получить никаким другим способом, и по этой причине инвестиции оправданы.

Я хочу отремонтировать старые компьютеры, такие как C64, Atari, Apple IIe и т. д., а также их блоки питания. У меня уже есть мультиметр, но я хотел бы получить осциллограф. Мне предложили Owon PDS5022S очень дешево, подойдет ли он для начала?

\$\begingroup\$ Если вы только начинаете, для начала подойдет все, хотя бы для того, чтобы научиться их использовать и узнать, что вы на самом деле мне> нужно. \$\конечная группа\$

\$\begingroup\$ Верно, но я хотел бы хотя бы знать, что я на правильном пути. В частности, если пропускная способность подходит для такого рода работы. \$\конечная группа\$

4 ответа 4

Да, Owon подойдет для всех упомянутых компьютеров. Полоса пропускания 20 МГц — отличный выбор для вашего первого осциллографа, и она будет охватывать большинство «менее сложных» и старых цифровых электронных компонентов, например, небольшие микроконтроллеры (например, PIC10, 12, 16 и 18F и аналогичные предложения Atmel, TI и т. д.). )

Самая высокая тактовая частота из упомянутых компьютеров, вероятно, будет у Ataris — вы не указываете, какой из них, но, например, Atari ST использовала Motorola, работающую на частоте 8 МГц, а более поздняя модель использовала процессор с частотой 16 МГц.
C64 и Apple IIe использовали тактовую частоту ~1 МГц, поэтому очевидно, что они не проблема.

Обратите внимание, что большинство сигналов, на которые вы будете смотреть, будут намного медленнее, чем тактовая частота, поэтому даже если тактовая частота превышает пропускную способность вашего осциллографа, это не обязательно означает, что вы не можете ее использовать. Это просто дает очень приблизительное представление, поскольку вы знаете (почти) наверняка, что все сигналы будут медленнее, чем основная тактовая частота (за исключением таких вещей, как беспроводные периферийные устройства или видеоИС, которые могут генерировать свои собственные высокоскоростные часы)

Еще одно замечание: хотя полоса пропускания указана как 20 МГц, частота дискретизации составляет всего 100 Мбит/с (мегаотсчетов в секунду), поэтому прямоугольный сигнал с частотой 20 МГц совсем не будет выглядеть прямоугольным (поскольку вы получите только 5 отсчетов). чтобы воссоздать один цикл сигнала).
Обычно приличные осциллографы имеют полосу пропускания примерно в 10 раз меньше частоты дискретизации, поэтому частота выше 10 МГц не будет идеальной. Похоже, они немного подтолкнули спецификации, чтобы звук звучал лучше.
Тем не менее, это довольно хорошие прицелы по цене — у меня есть модель SDS с частотой дискретизации 200 МГц и частотой дискретизации 2 ГГц, так что, похоже, они пересмотрели характеристики частоты дискретизации и полосы пропускания.

Из интереса, сколько вы будете платить (просто чтобы убедиться, что это разумная цена)

РЕДАКТИРОВАТЬ. 150 долларов США (полагаю, в долларах США) — вполне разумная сумма для нового DSO с такой спецификацией. Вот несколько интересных альтернатив:

ОСЦИЛЛОСКОП TEKTRONIX 2235A, 100 МГц — 175 долларов США (аналоговый осциллограф) Б/У — вы можете получить множество аналоговых осциллографов с большей пропускной способностью по той же цене. Недостатком аналогового осциллографа является то, что вы не можете сохранить форму сигнала, или увидеть до запуска (предварительный запуск), или выполнить арифметические операции БПФ/формы сигнала. Тем не менее, он очень удобен — несмотря на то, что у меня есть хороший DSO, я все еще регулярно использую свои аналоговые осциллографы.

Tektronix TDS 1002, двухканальный цифровой запоминающий осциллограф, 60 МГц, 1 Гвыб/с, ЖК-дисплей. В настоящее время ставка составляет 172 доллара США (используется) — вероятно, стоит удвоить эту сумму, но определенно стоит посмотреть, хороший прицел.

Цифровой осциллограф Siglent SDS1062C, 1 Гвыб/с/60 МГц DS1052E — 189 фунтов стерлингов (GBP) НОВИНКА. Существует довольно много осциллографов по этой цене до 1 Гвыб/с/100 МГц или около того, что в четыре раза превышает полосу пропускания Owon PDS5022S. Если вы хотите потратить немного больше.

Выбор лучшего нового цифрового осциллографа для ваших нужд может быть сложной задачей, особенно сейчас, когда есть так много других вещей, которые вы можете делать с помощью осциллографа. Где он будет использоваться? На рабочем месте или он должен быть переносным для поездки к заказчику? Вам нужно проецировать изображение для просмотра большим количеством людей или оно предназначено только для вашего использования? Сколько электрических сигналов вам нужно измерять одновременно? Аналоговые и цифровые сигналы? Какова максимальная частота сигнала, который необходимо измерить? Какая пропускная способность вам нужна? Помните: чтобы получить хорошее изображение прямоугольной волны с частотой 50 МГц, вам потребуется полоса пропускания осциллографа не менее 500 МГц. Стоимость и пропускная способность связаны! Каковы максимальная и минимальная амплитуды сигналов, которые необходимо измерить? Ваши сигналы повторяются или одиночные? Вам нужно просматривать сигналы в частотной области (спектральный анализ), а также во временной области? Какой у вас бюджет?

Принимая во внимание эти факторы, вот несколько критериев, которые следует учитывать, прежде чем совершить покупку (или сожалеть о ней).

1 — Форм-фактор

Следуете ли вы использовать традиционные настольные, портативные или компьютерные осциллографы? Настольный прицел обычно имеет самую высокую производительность и стоимость. Такие функции, как возможность работы со смешанными сигналами (цифровая шина) и параметры декодирования, часто добавляются дополнительно. Портативные осциллографы имеют очевидные преимущества для техников, находящихся в пути, но остерегайтесь плохих дисплеев (трудно читать при солнечном свете) и короткого времени работы от батареи.

Для заданного уровня производительности они также, как правило, являются самым дорогим вариантом.

Осциллографы на базе ПК часто обеспечивают более низкую себестоимость по сравнению с их настольными аналогами и имеют преимущества большого цветного дисплея, более быстрого процессора, возможностей хранения и обмена данными, а также клавиатуры для аннотаций, но недостатком является необходимость ПК со специальным программным обеспечением.

Области для ПК бывают двух видов: внутренние и внешние. Осциллографы на базе внутреннего ПК обычно представляют собой сменные карты формата PCI или PCIe и привязаны к использованию с одним настольным ПК. Внешние осциллографы на базе ПК, такие как PicoScopes, поставляются в очень портативных небольших коробках, которые подключаются к ПК через порт USB. Их можно использовать с настольными или портативными ПК, что делает их идеальными для использования в полевых условиях.

2 — пропускная способность

Полоса пропускания — это максимальная частота сигнала, которая может проходить через внешние усилители. Большинство производителей осциллографов определяют полосу пропускания как частоту, при которой синусоидальный входной сигнал будет ослаблен до 71 % его истинной амплитуды (точка -3 дБ), т. е. отображаемая кривая будет иметь погрешность амплитуды 29 %. Если входной сигнал не является чистой синусоидой, он будет содержать высокочастотные гармоники.

Например, чистый прямоугольный сигнал с частотой 20 МГц, рассматриваемый в осциллографе с полосой пропускания 20 МГц, будет отображаться как затухающий и сильно искаженный сигнал. Как правило, покупайте осциллограф с полосой пропускания в 5 раз выше, чем максимальная частота сигнала, который вы хотите измерить. Обратите внимание, что для некоторых осциллографов указанная полоса пропускания доступна не во всех диапазонах напряжения!

3 — Частота дискретизации

Для цифровых осциллографов одинаково важны частота дискретизации и объем памяти. Критерий Найквиста утверждает, что частота дискретизации должна как минимум вдвое превышать максимальную частоту, которую вы хотите измерить. Для анализатора спектра это может быть правдой, но для осциллографа вам потребуется как минимум пять выборок для точного восстановления формы сигнала. Большинство осциллографов имеют две разные частоты/режима дискретизации в зависимости от измеряемого сигнала: дискретизация в реальном времени и дискретизация в эквивалентном времени (ETS), которую часто называют повторяющейся дискретизацией.

ETS работает только в том случае, если измеряемый сигнал является стабильным и повторяющимся, поскольку он работает путем построения сигнала из последовательных выборок. Многие осциллографы имеют разную частоту дискретизации в зависимости от количества используемых каналов. Обычно частота дискретизации в одноканальном режиме вдвое выше, чем в двухканальном.

4 — Скорость захвата осциллограммы

Скорость захвата сигнала – это скорость захвата сигнала осциллографом. Если для вас важно находить и устранять случайные и нечастые проблемы, при выборе осциллографа для ваших измерений важно учитывать частоту обновления сигналов.

Частота обновления напрямую определяет вероятность захвата и отображения осциллографом случайных и редких событий, поэтому чем быстрее, тем лучше.

5 — Глубина памяти

Глубина памяти — пожалуй, наименее понятный аспект DSO, но один из самых важных. DSO хранят захваченные образцы в буферной памяти. Таким образом, для заданной частоты дискретизации размер буферной памяти определяет, как долго она может захватывать сигнал до того, как память будет заполнена.

Осциллограф с высокой частотой дискретизации, но с небольшим объемом памяти, сможет использовать полную частоту дискретизации только на нескольких верхних временных развертках. Большой объем памяти позволит вам сфокусироваться на небольших, быстрых и нечастых сбоях.

6 — Разрешение и точность

Большинство осциллографов имеют восьмиразрядные аналого-цифровые преобразователи, т. е. диапазон напряжения делится на 256 шагов по вертикали (2^8 = 256). С выбранным диапазоном /-1 В это соответствует примерно 8 мВ на шаг. Это может подойти для просмотра цифровых сигналов, но не подходит, например, для изучения аналоговых сигналов от датчиков или при использовании функции анализатора спектра FFT (быстрое преобразование Фурье).

В цифровой электронике изменение сигнала на 1 % обычно не представляет проблемы, но в аудио и другой аналоговой электронике искажение или шум на 0,1 % могут иметь катастрофические последствия. С восьмибитным разрешением вы можете обнаружить в лучшем случае изменение сигнала на 0,4%. Для таких приложений, как датчики звука, шума, вибрации и мониторинга (температура, ток, давление), восьмибитный осциллограф часто не подходит, поэтому вам следует рассмотреть 12- или 16-битные альтернативы.

Точность DSO обычно не считается слишком важной. Вы можете выполнять измерения с погрешностью в несколько процентов (большинство восьмибитных DSO указывают точность от 3% до 5% по постоянному току), но мультиметр лучше подходит для более точных измерений постоянного и чистого переменного тока. С осциллографом с более высоким разрешением возможны более точные измерения (1% или выше). Осциллографы с высоким разрешением (12 бит и более) и высокой точностью по постоянному току часто называют прецизионными осциллографами.

7 — Активация возможностей

Функция запуска осциллографа синхронизирует горизонтальную развертку в нужной точке сигнала. Это необходимо для четкой характеристики сигнала и стабильного отображения. Элементы управления триггером позволяют стабилизировать повторяющиеся сигналы и захватывать одиночные сигналы. Все цифровые осциллографы предлагают одни и те же основные параметры запуска (источник, уровень, наклон, предварительный/пост-запуск), но отличаются более расширенными функциями запуска.

Импульсные триггеры полезны для цифровых сигналов, а параметр автоматического сохранения в памяти может оказаться очень полезным при отслеживании прерывистых сбоев. Области теперь часто также предлагают возможности прохождения/непрохождения и маскирования.

8 — Входные диапазоны (и зонды)

Обычные осциллографы предлагают выбираемые полномасштабные входные диапазоны от ±50 мВ до ±50 В. Более высокие напряжения можно измерять с помощью пробников с ослаблением или развязкой 10:1 и 100:1. Важным фактором является проверка того, что осциллограф имеет достаточно малый диапазон напряжения для ожидаемых сигналов.

Если часто встречаются слабые сигналы (менее 50 мВ), подумайте о покупке осциллографа с 12- или 16-битным разрешением. 16-битный осциллограф имеет разрешение по вертикали в 256 раз больше, чем восьмибитный осциллограф, что позволяет "приближать" сигналы уровня милливольт и микровольт.

9 — Связь

Цифровые осциллографы обычно предлагают различные возможности подключения. Это могут быть интерфейсы RS-232, LAN и USB 2.0 для управления или загрузки данных. Разъемы USB для карт памяти также удобны для передачи данных на ПК для отчетов и т. д. Некоторые осциллографы позволяют экспортировать данные сигналов в виде файлов Excel, в то время как другие позволяют сохранять снимки экрана только в виде изображений в формате jpg.

И то, и другое удобно для распечатки результатов или ввода в файлы Word. Возможность автоматического управления прицелом через ПК может быть жизненно важной или нерелевантной, но ее стоит рассмотреть.

10 — Встроенные возможности

Автоматические измерения, встроенный анализ соответствия/несоответствия с релейным выходом и математические функции могут сэкономить время и облегчить вашу жизнь. Во многих осциллографах доступны статистика измерений, хранение эталонных сигналов и функции быстрого преобразования Фурье, что позволяет отображать измененные сигналы или частотные спектры.

Усреднение помогает устранить проблемы с шумом; цифровая настойчивость позволяет легче обнаруживать сбои; математические возможности означают, что вы можете инвертировать, складывать, вычитать, умножать и делить каналы; а иногда даже создавать свои собственные функции.

11 — Простота использования

Некоторые прицелы предлагают автоматическую настройку «в одно касание» или ряд запомненных конфигураций настройки, что упрощает использование прицела. Другие включают встроенную справочную систему, чтобы избавить вас от постоянных обращений к руководству. Некоторые осциллографы обходятся без специальных удобных поворотных ручек и заменяют их более дешевыми кнопками для часто используемых настроек, таких как вертикальная чувствительность, скорость развертки, положение кривой и уровень запуска.

Загрузив руководство к осциллографу с веб-сайта поставщика, вы получите представление о том, насколько интуитивно понятно управление осциллографом, концентрируя внимание на тестируемой схеме. Если вы найдете простой в использовании осциллограф, это может впоследствии избавить вас от многих разочарований.

Кроме того, проверьте, можно ли обновить программное обеспечение прицела бесплатно и легко ли оно доступно через подключение к Интернету. Наконец, проверьте срок гарантии.Если ваше устройство выйдет из строя, упростит ли поставщик ремонт?

12 — Размер экрана и разрешение

Настольные прицелы поставляются с дисплеями различных размеров и пикселей. Чем больше, тем лучше!

Ознакомьтесь с техническими характеристиками, а также просмотрите обзоры на YouTube.

13 — MSO готов

Если вам также необходимо выполнять цифровую отладку, проверяя восемь или более цифровых линий одновременно, осциллограф со смешанными сигналами может оказаться очень полезным.

Некоторые осциллографы теперь поставляются с разъемом MSO на передней панели с восемью или 16 цифровыми каналами, поэтому вы можете обновить его позже.

14 — Встроенная генератор произвольной формы

Это полезно, если вам нужен источник сигнала для тестирования или для проведения свип-тестов частотной характеристики, но внутренние генераторы обычно имеют ограниченные возможности и могут быть дороже, чем настольные эквиваленты.

15 — Декодирование последовательного сигнала

Последовательные коммуникационные шины создают трудности при устранении неполадок и отладке систем, поскольку данные передаются пакетами или кадрами, которые необходимо декодировать в соответствии с используемым стандартом, прежде чем разработчик сможет понять информационный поток. Ручное декодирование (или «подсчет битов») потоков двоичных данных чревато ошибками и требует много времени.

Некоторые производители прицелов, такие как PicoScope, бесплатно включают декодирование и анализ популярных последовательных стандартов, в то время как другие взимают дополнительную плату за эту возможность. Декодированные данные могут отображаться в формате шины, выровненной с формой аналогового сигнала на общей временной оси с кадрами ошибок, отмеченными красным цветом. Кадры можно масштабировать и сопоставлять с полученными аналоговыми каналами, чтобы исследовать ошибки синхронизации или другие проблемы с целостностью сигнала, которые являются основной причиной ошибок данных.

16 — Производитель и поставщик

Убедитесь, что производитель осциллографа получил хорошие отзывы и что обслуживание, запасные части, обновления или возврат можно легко осуществить в пределах США.

Покупайте у продавца, который знает, о чем говорит, и может дать вам хороший совет, направив вас к правильной покупке. Мы отклонили несколько производителей из-за низкого качества или неточных измерений.

Заключение

Теперь доступны экономичные прицелы с возможностями, которые могут конкурировать с известными производителями, по цене значительно ниже 1000 долларов США. Наши самые популярные прицелы стоят около 350 долларов. Основными приоритетами выбора, которые следует учитывать, являются соотношение цены и качества, пропускная способность, частота дискретизации (в реальном времени и/или
эквивалентное время) и объем памяти.

Обратите внимание, что полоса пропускания и частота дискретизации не являются вариантами обновления для большинства DSO, поэтому, купив выбранный вами продукт, вы застряли в своем решении. «Взломные» обновления не рекомендуются, так как они аннулируют гарантию производителя.

Компания Saelig Co., Inc. собрала широчайший спектр доступных по цене решений для прицелов: от недорогих USB-адаптеров для прицелов стоимостью менее 120 долл. /4-канальные осциллографы со смешанными сигналами, которые охватывают сигналы с частотой 1 ГГц, а также предлагают 8/16 каналов одновременного логического анализа — вплоть до самого быстрого в мире адаптера осциллографа с частотой дискретизации 25 ГГц.

С более чем 500 осциллографами, доступными в нашем интернет-магазине Distrelec, поиск подходящего для вашего проекта может быть ошеломляющим. Эта статья призвана помочь вам в процессе принятия решений, от выбора до покупки.

Если вы впервые покупаете, мы рекомендуем вам ознакомиться с обзором различных типов осциллографов, представленным ниже, прежде чем читать руководство для покупателя.

Если вы ищете замену своему осциллографу или уже точно знаете, что ищете, вы можете сразу перейти к нашим рекомендациям по продуктам.

Обзор различных типов осциллографов

Цифровой запоминающий осциллограф (DSO)

DSO – наиболее распространенный тип осциллографов. Он произошел от аналогового осциллографа и, хотя выглядит точно так же, использует совершенно другую архитектуру. Он преобразует аналоговый сигнал в цифровую форму волны. Вот почему такие критерии, как полоса пропускания, частота дискретизации и время нарастания, так важны при выборе осциллографа.

Смешанный сигнал, смешанный осциллограф (MSO/MDO)

MSO сочетает в себе функцию DSO с логическим анализатором. Обычно он имеет комбинацию от 2 до 4 аналоговых каналов и более 10 цифровых каналов. MDO может отображать сигналы как во временной, так и в частотной областях. Если вы хотите отображать цифровые сигналы, аналоговые синхронизированные сигналы или декодированные последовательные протоколы, вам понадобится MDO. Обычно для отладки используется до 15 каналов.

Портативный осциллограф

Портативные осциллографы полезны при работе в полевых условиях или с тяжелой техникой. Вы не привязаны к своему рабочему столу, но можете взять осциллограф с собой туда, где находится оборудование.

Осциллограф на базе ПК

Осциллографы на базе ПК подключаются к компьютеру или ноутбуку. Возможности хранения ограничены только объемом памяти вашего компьютера. Программное обеспечение обычно поставляется с осциллографом, но оно также может запускать другое программное обеспечение. Эти высокопроизводительные устройства часто превосходят возможности DSO; однако некоторые люди предпочитают настраивать параметры с помощью ручки рядом с экраном, а не вводить их на своем ноутбуке.

Автомобильный осциллограф

Используйте автомобильный компьютерный осциллограф для измерения всего электронного оборудования в автомобиле. Часто сигналы меняются слишком быстро, чтобы их можно было измерить мультиметром.

Аналоговый осциллограф

Аналоговый осциллограф следует принципу «Что видишь, то и получаешь». Вам не нужно беспокоиться о пропускной способности и частоте дискретизации. Если вы используете его для работы со звуком или видео, хороший аналоговый осциллограф будет даже более точным, чем DSO того же ценового диапазона. Модулированные сигналы будут лучше отображаться на аналоговом осциллографе, и цифровые сигналы также будут работать хорошо. Но как только вы начнете работать с цифровыми сигналами с высокой скоростью передачи данных, вы столкнетесь с ограничениями аналогового осциллографа и захотите взглянуть на DSO.

Покупка осциллографа в три простых шага

Покупка осциллографа может быть непростой задачей. Мы предлагаем простую трехэтапную процедуру, которая поможет вам найти подходящего кандидата для работы. Во-первых, вы определяете свой вариант использования и свою спецификацию. Во-вторых, вы применяете правило 5 раз, чтобы ограничить широкий ассортимент товаров. В-третьих, вы сравниваете оставшиеся продукты с другими критериями, указанными в сценарии использования и спецификации на первом этапе.

1. Определение варианта использования

Подумайте, для чего вы будете использовать осциллограф, и составьте список всех возможных вариантов использования. Подумайте о том, куда движутся ваши проекты, и о том, могут ли у вас быть другие варианты использования в будущем.

Подумайте о следующих критериях:

Попробуйте найти ответы на эти вопросы:

Известна ли вам максимальная пропускная способность сигнала устройства, с которым вы собираетесь его использовать?
Какое время нарастания сигнала у вашего устройства?
Какой компонент вашей схемы имеет самую высокую частоту? Это поможет вам определить частоту дискретизации. Чем быстрее вы производите выборку, тем меньше информации вы потеряете и тем лучше осциллограф будет отображать тестируемый сигнал. Однако чем быстрее вы сэмплируете, тем быстрее заполняется ваша память, что ограничивает время, которое вы можете захватить.
Какова пропускная способность датчиков?

Как только вы поймете, что ищете, вам будет намного проще найти осциллограф.

2. Применение правила 5×

Правило 5× – это эмпирическое правило для определения требуемой полосы пропускания, времени нарастания и частоты дискретизации. В зависимости от вашего варианта использования вам могут понадобиться другие значения.

Полоса пропускания. Полоса пропускания осциллографа вместе с датчиком должна быть как минимум в 5 раз выше, чем максимальная ширина полосы сигнала, чтобы получить лучшую производительность или равную +/- 2% погрешности измерения.
Время нарастания. Для времени нарастания используйте следующую формулу: время нарастания

Осциллограф — отличное устройство для тестирования и анализа. Он незаменим во многих отраслях и областях применения, таких как проектирование радиочастот, общее проектирование электронных схем, производство электроники, обслуживание, ремонт и т. д.

Аманда Уилсон

НАШУА, Нью-Хэмпшир. Отличное устройство для тестирования и анализа, осциллограф является обязательным для многих отраслей и приложений, таких как проектирование радиочастот, общее проектирование электронных схем, производство электроники, обслуживание, ремонт и многое другое. Осциллографы обычно используются для:

● Тестирование, измерение и анализ характеристик устройств преобразования энергии, цепей и гармоник сети.

● Анализ сигналов цифровых данных в последовательных форматах, таких как USB, SCSI, Ethernet, Serial ATA, Fibre Channel, FireWire, Rapid I/O, InfiniBand, Bluetooth и шина CAN.

● Характеристика и устранение дрожания сигнала и шума в широкополосных сетях.

● Тестирование устройств хранения данных, синхронизация часов и анализ потока данных.

● Обнаружение неисправностей и отклонений, а также устранение неполадок с измерением и анализом таких параметров, как напряжение, импеданс, частота, искажение сигнала, шум, синхронизация и т. д.

Почему так важен правильный выбор осциллографа?

Осциллографы являются одним из наиболее распространенных устройств, используемых в электрических и электронных устройствах, уступая только цифровым мультиметрам. При правильном выборе осциллограф может стать чрезвычайно надежным инструментом для тестирования и измерений, анализа и устранения неполадок. Доступны различные типы осциллографов, каждый из которых соответствует своему набору требований, например:

● Цифровые запоминающие осциллографы

● Осциллографы с цифровым люминофором

● Осциллографы смешанного домена

● Осциллографы смешанных сигналов

● Цифровые стробоскопические осциллографы

Аналоговые осциллографы имеют более широкий динамический диапазон, тогда как цифровые осциллографы имеют лучшие пределы частоты дискретизации и пропускную способность. Цифровые запоминающие осциллографы могут сохранять переходные данные для последующего анализа. Осциллографы с цифровым люминофором выполняют захват и анализ сигналов за более короткое время с помощью решения АЦП с параллельной обработкой. Осциллографы смешанного домена сочетают в себе функции цифровых осциллографов, анализаторов спектра ВЧ и логических анализаторов в одном устройстве.

Цифровые стробоскопические осциллографы могут регистрировать сигналы быстрее, чем другие осциллографы с полосой пропускания более 80 ГГц. Портативные осциллографы отлично подходят для работы в полевых условиях, тогда как компьютерные осциллографы подключаются к компьютеру через USB и предпочтительнее для долгосрочных тестов.

В зависимости от вашего приложения вам необходимо выбрать осциллограф с различными параметрами, которые вам подходят: пропускная способность, возможности хранения, частота дискретизации, переносимость, максимальный объем памяти, частота обновления сигналов, разрешение и т. д. Вам нужно правильное сочетание, чтобы испытать наилучшую возможную производительность осциллографа.

Важные моменты, которые следует учитывать перед выбором следующего осциллографа

<р>1. Применение осциллографа и виды измерений

Предназначен ли осциллограф для работы в полевых условиях? Должно ли быть проще носить с собой и использовать?
Вы бы предпочли, чтобы все было в одном месте для тестирования?
Вам нужны несколько функций для ваших приложений, таких как осциллограф, анализатор спектра ВЧ и логический анализатор?
Предназначен ли осциллограф для тестирования высокой или низкой пропускной способности?
Вы хотите сохранить данные для дальнейшего использования?

2. Ваш бюджет

В зависимости от того, сколько вы хотите потратить на него и нужен ли он вам для долгосрочного или краткосрочного использования, вы можете купить, взять в аренду или арендовать осциллографы.

<р>3. Покупка бывших в употреблении осциллографов

Б/у или бывшие в употреблении осциллографы доступны по цене и могут стоить до 90 % дешевле по сравнению с новыми. Оборудование, снятое с производства производителями, также можно найти на многих складах тестового оборудования для сдачи в аренду, лизинга или продажи.

При покупке бывшего в употреблении оборудования учитывайте его условия и ожидаемый срок службы, предлагаемые функции и совместимость проприетарного программного обеспечения прибора с вашей текущей операционной системой.

Факторы, которые помогут вам выбрать правильный осциллограф

Чтобы упростить вам задачу, мы перечислили некоторые факторы, которые следует учитывать перед покупкой осциллографа.

Выберите осциллограф с достаточной полосой пропускания для точного захвата самых высоких частот ваших сигналов. Помните о «пятикратном правиле»: выберите осциллограф, который вместе с пробником предлагает как минимум в 5 раз большую полосу пропускания сигнала для более качественных измерений с меньшим количеством ошибок.

Время нарастания важно для анализа прямоугольных импульсов и волн. Время нарастания осциллографа говорит о точности его измерения. Чем быстрее время нарастания, тем точнее измерения времени. Выберите осциллограф, время нарастания которого

Читайте также: