Новое поколение настольных цифровых осциллографов Siglent
Осциллографы Siglent уже известны на мировом рынке и на рынке Украины под собственной торговой маркой, а также под другими торговыми марками. Группа новых осциллографов (SDS-1xx2CFL и SDS-1xx4CFL) — это приборы с широкоформатным дисплеем, благодаря его использованию по горизонтали отображается не 10 делений, как в обычных осциллографах, а 18 делений. Т.е. пользователь может наблюдать на экране осциллографа более длинный сигнал, нежели в обычных моделях. Это одна из явных тенденций современного этапа развития мировой осциллографии.
В рамках этой группы следует выделить четыре осциллографа SDS-1xx4 (SDS-1064CFL, SDS-1104CFL, SDS-1204CFL и SDS-1304CFL). Это четырехканальные осциллографы с широкими функциональными возможностями: с полосой частот 60, 100, 200 и 300 МГц, частотой дискретизации до 2 ГГц, глубиной записи до 2 М и 32 видами автоизмерений (рис. 1).
Другая группа новых цифровых запоминающих осциллографов SIGLENT — двухканальные высокопроизводительные осциллографы с полосой частот 60, 100, 150 МГц, глубиной записи до 2 М и 32 видами автоизмерений (рис. 2). В рамках этой группы кратко остановимся на самой бюджетной и одной из самых популярных моделей — SDS-1022C. В принципе, по функциональности модель SDS-1022C полностью идентична осциллографам с длинной памятью SDS-1хх2CM. Но этот недорогой осциллограф отличается от других осциллографов группы SDS-1хх2CM меньшей полосой пропускания (25 МГц), глубиной памяти (4 К на канал), и частотой дискретизации (500 Мвыб./с, 250 Мвыб./с на канал). Меньшая, чем в осциллографах SDS-1хх2CM, частота дискретизации совсем не мешает корректной работе интерполятора. Простой расчет показывает, что 250 Мвыб./с вполне достаточно для осциллографа с полосой 25 МГц для правильной оцифровки и восстановления сигнала: 250 Мвыб./с / 25 МГц = 10 точек на период (при работе 2-х каналов одновременно).
Рис. 1. Четырехканальные осциллографы SIGLENT SDS-1xx4CFL с широкоформатным дисплеем |
|
Рис. 2. Осциллографы SIGLENT SDS-1xx2CM |
В представляемых двух группах приборов (SDS-1хх2CM, SDS-1xx2CFL и SDS-1xx4CFL) улучшено отображение режимов измерения — частота дискретизации в реальном времени как у осциллографов SDS-1хх2CM, так и в приборах из серий SDS-1xx2CFL и SDS-1xx4CFL отображается на экране, что удобно при использовании этих приборов в ряде измерительных задач (рис. 3).
Рис. 3. Отображение частоты дискретизации в осциллографах SIGLENT
Основные технические характеристики цифровых осциллографов SIGLENT SDS-1хх2CM, SDS-1xx2CFL и SDS-1xx4CFL представлены в таблице 1.
Отображаемая частота дискретизации на конкретной развертке позволяет рассчитать реальную глубину записи цифрового осциллографа. Это наиболее актуально для цифровых осциллографов с большой глубиной записи.
В новых моделях осциллографов SIGLENT SDS-1хх2CM, SDS-1xx2CFL и SDS-1xx4CFL расширены возможности синхронизации. Так, например, пользователь может осуществлять запуск осциллографа по фронту с возможностью выбора нарастающего, спадающего или произвольного фронта (рис. 4).
Рис. 4. Выбор синхронизации по фронту
Для работы с видео и телевизионными сигналами, предназначен запуск по видео, причем можно указать источник синхронизации: четные и нечетные поля, запуск по каждой строке или по конкретному номеру строки, длительность импульса. В качестве стандарта видеосигнала может быть выбран PAL/SECAM или NTSC (рис. 5). В новых моделях осциллографов SIGLENT SDS-1хх2CM, SDS-1xx2CFL и SDS-1xx4CFL к режимам синхронизации добавилось еще два новых: запуск по скорости нарастания (SLOPE) и поочередный запуск.
Рис. 5. Синхронизация телевизионным сигналом
Запуск синхронизации по импульсу происходит при обнаружении осциллографом положительного или отрицательного импульса с шириной импульса от 20 нс до 10 с — по одному из шести условий установленных пользователем (рис. 6).
Рис. 6. Запуск синхронизации по длительности импульса
Запуск по скорости нарастания позволяют осуществлять синхронизацию осциллографа от положительного или отрицательного перепада сигнала определенной длительности и уровня. Как и в случае запуска по импульсу, в этом режиме можно выбрать шесть условий по длительности перепада, а также шесть вариантов запуска относительно уровня запуска (рис. 7).
Рис. 7. Запуск синхронизации по скорости нарастания
При выборе режима поочередного запуска источниками сигнала синхронизации являются два измерительных канала.
Таким образом, данный режим можно использовать для исследования двух независимых сигналов. При этом можно выбрать абсолютно разные установки режимов запуска для каждого канала (рис. 8).
Рис. 8 . Режим поочередного запуска синхронизации
Некоторые изменения в новых моделях цифровых осциллографах SDS-1хх2CM, SDS-1xx2CFL и SDS-1xx4CFL по сравнению с другими моделями осциллографов произошли и в работе приборов при анализе спектров на основе быстрого преобразования Фурье (БПФ). Добавилась такая важная возможность, как курсорные измерения результата БПФ причем, курсорные измерения можно проводить как в частотной (рис. 9), так и в амплитудной области (рис. 10).
Рис. 9. Курсорные измерения БПФ в частотной области Рис. 10. Курсорные измерения БПФ в амплитудной области
По сравнению с предыдущими моделями осциллографов SIGLENT в новых моделях осциллографов SDS-1хх2CM, SDS-1xx2CFL и SDS-1xx4CFL расширены возможности автоматических измерений. Вместо 28 видов автоизмерений (12 по напряжению и 16 в частотно-временной области), в осциллографах SDS их уже 32 (14 по напряжению и 18 в частотно-временной области), причем 23 из них можно отобразить на экране одновременно. Кстати, на широком экране такое отображение выглядит особенно удачно (рис. 11).
Рис. 11. Режим отображения автоматических измерений на широкоформатном экране осциллографа SIGLENT
Наиболее существенно увеличились возможности по автоматическим измерениям при расчетах временных задержек между фронтами сигналов по двум разным каналам. Причем задержки можно вычислять как между нарастающими или спадающими фронтами, так и между нарастающим и спадающим фронтом (рис. 12).
Рис. 12. Установка режимов измерений между фронтами сигналов по двум разным каналам на широкоформатном экране осциллографа SIGLENT
Таблица 1 ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИФРОВЫХ ОСЦИЛЛОГРАФОВ SIGLENT SDS-1ХХ2CM, SDS-1XX2CFL И SDS-1XX4CFL
|
SDS-1022C |
SDS-1хх2CM (кроме SDS-1022C) |
SDS-1xx2CFL |
SDS-1xx4CFL |
Количество каналов |
2 канала + внешний запуск |
4 канала + внешний запуск |
Полоса пропускания |
25 МГц |
SDS1062CM: 60 МГц SDS1102CM: 100 МГц SDS1152CM: 150 МГц |
SDS1062CFL: 60 МГц SDS1102CFL: 100 МГц SDS1202CFL: 200 МГц SDS1302CFL: 300 МГц |
SDS1064CFL: 60 МГц SDS1104CFL: 100 МГц SDS1204CFL: 200 МГц SDS1304CFL: 300 МГц |
Макс. глубина записи, точек |
4 К на канал |
2 М (1 М на канал) |
10 К (5 К на канал) |
Макс. частота дискретизации (реальное время) |
500 Мвыб/с (250 Мвыб/с на канал) |
1 Гвыб/с (500 Мвыб/с на канал) |
2 Гвыб/с (1 Гвыб/с на канал) |
Макс. частота дискретизации (эквивалентная) |
10 Гвыб/с |
50 Гвыб/с |
50 Гвыб/с |
Время нарастания |
14 нс |
SDS1062CM: 5,8 нс SDS1102CM: 3,5 нс SDS1152CM: 2,4 нс |
SDS1062CFL: 5,8 нс SDS1102CFL: 3,5 нс SDS1202CFL: 1,7 нс SDS1302CFL: 1,2 нс |
SDS1064CFL: 5,8 нс SDS1104CFL: 3,5 нс SDS1204CFL: 1,7 нс SDS1304CFL: 1,2 нс |
вертикальное разрешение |
8 бит |
Коэффициент отклонения |
2 мВ/дел…5 В/дел |
2 мВ/дел…10 В/дел |
2 мВ/дел…5 В/дел |
Коэффициент развертки |
25 нс/дел…50 с/дел |
SDS1062CM: 5 нс/дел…50 с/дел SDS1152CM, SDS1102CM: 2,5 нс/дел…50 с/дел |
SDS1062CFL, SDS1064CFL: 5 нс/дел…50 с/дел SDS1102CFL, SDS1104CFL, SDS1202CFL, SDS1204CFL: 2,5 нс/дел…50 с/дел SDS1302CFL, SDS1304CFL: 1 нс/дел…50 с/дел |
Режимы запуска развёртки |
автоколебательный, ждущий, однократный |
Режимы работы |
основной, растяжка, ХY, самописец |
Фильтрация по входу |
ВЧ, НЧ, полосовой, режективный |
Типы синхронизации |
по фронту/спаду; по длительности импульса (20 нс…10 с); по видеосигналу (четные поля, нечетные поля, все строки, выбору ТВ строки); по скорости нарастания (20 нс…10 с); поочередно |
Источник запуска |
внутренний (каналы СН1, СН2); внешний (ЕХТ, ЕХТ/5); от сети |
внутренний (каналы СН1, СН2, CH3, CH4); внешний (ЕХТ, ЕХТ/5); от сети |
Курсорные измерения |
ручные, слежение, авто |
Автоматические измерения |
32 типа |
Математические операции |
CHX + CHY, CHX CHY, CHY CHX, CHX * CHY, CHX / CHY, CHY / CHX |
Анализ спектров |
БПФ, 4 окна |
Частотомер |
6 разрядов с полосой от 10 Гц до максимальной полосы пропускания |
Пиковый детектор |
10 нс |
Режим усреднения, выборки |
4, 16, 32, 64, 128, 256 |
Интерполятор |
Sin (x)/x, линейный |
Сохранение во внутреннюю память |
20 настроек, 20 установок |
|
2 группы опорных сигналов |
4 группы опорных сигналов |
Интерфейс |
USBdevice, USBhost, RS232, Pass/Fail |
USBdevice, 2 USBhost, LAN, Pass/Fail |
Дисплей |
ЖК, TFT, 145 мм, разрешение 320 ?234 |
ЖК, TFT, 178 мм (18 делений), разрешение 480 ?234 |
Питание |
от сети переменного тока частотой 50…60 Гц, напряжением 100…240 В |
Габаритные размеры, мм |
305 x 133 x 154 |
336 x 152 x 118 |
Масса, кг |
2,3 кг |
4,3 кг |
Значительно расширены возможности покадрового регистратора. В моделях осциллографов SDS-1хх2CM, SDS-1xx2CFL и SDS-1xx4CFL вместо 1000 кадров можно записать до 2500 кадров. Покадровый регистратор может быть использован в задачах автоматической регистрации коротких сигналов с длительным интервалом между ними. Регистратор может записывать кадры через заданный промежуток времени, а затем воспроизводить их. Кратко проиллюстрируем данную функцию в новых моделях осциллографов (рис. 13-15). Например, на рисунке 13 показан сигнал в начале записи, его вид через 3,5 с показан на рисунке 14. Используя режим воспроизведения можно видеть переход — на рисунке 15 показан 6-й кадр.
Рис. 13. Покадровый регистратор (начало записи)
|
|
Рис. 14. 7-й кадр записи, т.е. через 3,5 с
|
Рис. 15. Режим воспроизведения: видно, что записано на 6-м кадре
|
|
Рис. 16. Режим контроля сигнала по допуску (режим работы «по маске»)
|
Во всех сериях цифровых осциллографов SIGLENT SDS имеется встроенный модуль допусковой проверки «Годен/Негоден» (Pass/Fail). Он предназначен для отслеживания изменения сигнала и определяет, находится ли регистрируемый сигнал внутри заранее заданной маски или нет.
В зависимости от результата, на выход модуля подается или не подается (определяется пользователем) сигнал для «отбраковщика».
Режим пикового детектора позволяет обнаружить короткие импульсы на «медленных развертках» (рис. 17).
Рис. 17. Режим пикового детектора
Несколько слов о возможностях дистанционного управления и интерфейсах ввода/вывода информации. Во всех сериях осциллографов имеется возможность сохранения данных, как во внутреннюю память, так и на внешний USB-носитель. При сохранении во внутреннюю память пользователь может сохранить до 20 групп настроек и 20 групп осциллограмм. Разъем для сохранения на USB-накопитель находится на передней панели прибора. При этом можно выбрать один из четырех форматов сохранения данных (рис. 18):
Рис. 22. Выбор режима сохранения данных
- Сохранение настроек в формате SET;
- Сохранение осциллограмм в формате DAV;
- Сохранение изображения в формате BMP;
- Сохранение данных в формате CSV.
У цифровых осциллографов SDS-1хх2CM есть одна очень интересная особенность, которой нет у большинства аналогичных конкурентных моделей. SDS-1хх2CM может сохранять всю глубину записи в формате CSV на внешний USB-носитель.
Конечно, это занимает довольно длительное время, да и файл получается объемом около 50 МБ, но эта возможность реализована! На практике, если нет необходимости сохранять всю глубину записи, то пользователь может выбрать еще один интересный режим — сохранение на USB-носитель только той части сигнала, которая отражается на экране на текущий момент. Интересно отметить, что осциллограмму с использованием глубины записи 2 миллиона точек можно сохранить в формате DAV (размер файла 2 млн. точек). Для дальнейшего анализа записанную осциллограмму можно восстановить на осциллографе и провести подробные измерения. В цифровых осциллографах SIGLENT SDS-1хх2CM предусмотрена возможность одновременного сохранения данных в формате CSV и настроек.
Для удобства сохранения в осциллографах предусмотрена полнофункциональная файловая система с возможностью задания директории, имени файла и т.п.
Пример такой файловой системы для осциллографов SDS-1хх2CM приведен на рис. 19.
Рис. 19. Пример файловой системы осциллографов SIGLENT
Для удобства быстрого сохранения на передней панели осциллографов SIGLENT SDS предусмотрена кнопка быстрой печати «Print». Предварительно задав формат для сохранения и, исследуя сигнал, можно нажать на данную кнопку и сохранить данные без захода в файловую систему осциллографа.
Еще одним интересным новшеством в цифровых осциллографах SDS является функция поддержки прямой печати (функция PictBridge) через USB интерфейс (рис. 20).
Рис. 20. Функция PictBridge для осциллографов SDS-1хх2CM
Остальные интерфейсы располагаются на задней панели (рис. 21 и 22).
Рис. 21. Задняя панель SDS-1хх2CM
|
|
Рис. 22. Задняя панель SDS-1xx2CFL/1хх4CFL
|
Цифровые осциллографы SIGLENT серий SDS-1хх2CM и SDS-1xx2CFL/SDS-1xx4CFL могут дистанционно управляться от персонального компьютера.
Для этих целей в комплекте поставляется программное обеспечение, позволяющее проводить анализ и измерение сигналов на персональном компьютере.
Основное окно программного обеспечения приведено на рис. 23.
Рис. 23. Основное окно программного обеспечения осциллографов SIGLENT SDS-1хх2CM и SDS-1xx2CFL/SDS-1xx4CFL
Двухканальные и четырехканальные цифровые осциллографы SIGLENT SDS-1xx2CFL/SDS-1xx4CFL могут дистанционно управляться не только по USB интерфейсу, но и по LAN интерфейсу, разъем которого также расположен на задней панели прибора. Как и при обычных сетевых подключениях, пользователю требуется сконфигурировать IP адрес, маску сети и т.п. |