Порядок выбора осциллографа

Магазин Gtest(R) предлагает широкую номенклатуру Осциллографов и Анализаторов Спектра на приводимой страничке сайта в самом конце настоящего Раздела, а также рекомендуемые приборы и статьи для самообразования

С более чем несколькими десятками осциллографами, доступными в нашем интернет-магазине Gtest®, поиск подходящего для вашего проекта может быть утомительным. 

Эта статья призвана провести вас через процесс принятия решения, от выбора до покупки.

Перед покупкой осциллографа, особенно если это ваш первый раз, вы можете задаться вопросом, как осциллограф используется для измерения частоты и напряжения, как работают пробники осциллографа и как он используется шаг за шагом.

Если вы впервые покупаете, мы рекомендуем вам прочитать обзор различных типов осциллографов, представленный ниже, прежде чем читать руководство покупателя.

Если вы хотите заменить свой осциллограф или уже точно знаете, что ищете, вы можете сразу перейти к нашим рекомендациям по продуктам.

С нашим руководством мы познакомим вас с различными типами осциллографов, чтобы вы знали, для чего используются осциллографы и какой осциллограф лучше всего купить.

Обзор различных типов осциллографов

Цифровой запоминающий осциллограф (DSO)

DSO — наиболее распространенный тип осциллографа. Он произошел от аналогового осциллографа, и, хотя он по-прежнему выглядит точно так же, этот прибор использует совершенно другую архитектуру. Осциллограф  преобразует аналоговый сигнал в цифровую форму волны. Вот почему такие критерии, как полоса пропускания, частота дискретизации и время нарастания, становятся столь важными при выборе осциллографа. 

Осциллограф типа MSO объединяет функцию DSO с логическим анализатором. Обычно прибор имеет комбинацию из 2–4 аналоговых каналов и более 10 цифровых каналов. MSO способен отображать сигналы как во временной, так и в частотной областях. 

Если вы хотите отображать цифровые формы волн, аналоговые синхронизированные формы волн или декодированные последовательные протоколы, вам понадобится MSO. 

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 техника.

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 быть способно запускать другое программное обеспечение. Эти высокопроизводительные устройства часто превосходят возможности DSO; однако некоторые люди предпочитают настраивать параметры с помощью ручки прямо рядом с экраном, а не вводить их на своем ноутбуке. 

Автомобильный осциллограф

Используйте автомобильный ПК-осциллограф для измерения всех электронных компонентов автомобиля. Часто сигналы меняются слишком быстро, чтобы их можно было измерить одним лишь мультиметром.

Аналоговый осциллограф

Аналоговый осциллограф следует принципу «Что видишь, то и получаешь». Вам не нужно беспокоиться о полосе пропускания и частоте дискретизации. Если вы используете его для аудио- или видеоработы, хороший аналоговый осциллограф будет даже точнее, чем DSO того же ценового диапазона. Модулированные сигналы будут лучше отображаться на аналоговом осциллографе, а цифровые сигналы также будут работать хорошо. Но как только вы начнете работать в области цифровых сигналов с высокой скоростью передачи данных, вы столкнетесь с ограничениями аналогового осциллографа и захотите взглянуть на DSO.

Осциллограф смешанных сигналов, смешанный домен (MSO/MDO)

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

Покупка осциллографа за три простых шага

Покупка осциллографа может быть пугающей. Мы предлагаем простую трехшаговую процедуру, которая поможет вам найти правильный вариант для работы. Во-первых, вы определяете свой вариант использования и свои спецификации. Во-вторых, вы применяете правило 5×, чтобы ограничить широкий ассортимент продукции. В-третьих, вы сравниваете оставшиеся продукты с другими критериями, которые вы перечислили в своем варианте использования и спецификации на первом шаге.

1. Определение варианта использования

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

Подумайте о следующих критериях:

• Вы используете его в одном месте? Или будет полезно носить его с собой?

• Сколько входных каналов вам нужно? С 2-4 каналами вы можете просматривать и сравнивать временные характеристики сигналов. Однако для отладки цифровой системы вам понадобится 8-16 каналов.

• Какая длина записи вам нужна? Для стабильного синусоидального сигнала требуется всего около 500 точек, а базовый осциллограф сохранит около 2000 точек. Но для устранения аномалий синхронизации в сложном потоке данных вам может понадобиться длина записи в 1 миллион точек.

• Какие инструменты навигации и анализа вы хотите иметь? Масштабирование и панорамирование, воспроизведение и пауза, маркировка и простые или расширенные функции поиска — вот лишь некоторые из возможных функций.

• Какие автоматизированные измерения формы сигнала вы используете?

• Хотите ли вы иметь возможность подключать его к компьютеру? Вам нужны возможности работы в сети, печати и обмена файлами? Должен ли он иметь возможность запускать стороннее программное обеспечение для анализа? Требуется ли доступ в Интернет?

Попробуйте найти ответы на эти вопросы:

• Знаете ли вы максимальную полосу пропускания сигнала устройства, с которым вы собираетесь его использовать?

• Какова характеристика времени нарастания импульса у вашего устройства?

• Какова самая высокая частотная составляющая вашей схемы? Это поможет вам определить частоту дискретизации. Чем быстрее вы производите выборку, тем меньше информации вы потеряете и тем лучше осциллограф будет представлять тестируемый сигнал. Однако чем быстрее вы производите выборку, тем быстрее вы заполняете свою память, что ограничивает время, которое вы можете захватить.

• Каковы полосы пропускания пробников?

Как только вы четко поймете, что именно ищете, вам будет гораздо проще найти нужный вам 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.

• Пропускная способность: пропускная способность осциллографа вместе с зондом должна быть как минимум в 5 раз выше максимальной пропускной способности сигнала, чтобы получить производительность лучше или равную +/- 2% погрешности измерения.

• Время нарастания фронта импульса: для времени нарастания следуйте этой формуле: время нарастания < 1/5× самое быстрое время нарастания вашего сигнала. Чем меньше время нарастания, тем точнее будут ваши результаты.

• Частота дискретизации: ваша частота дискретизации должна быть как минимум в 5 раз выше самой высокой частоты в вашей схеме. Чем быстрее вы производите выборку, тем меньше информации вы теряете. Если вы хотите посмотреть на медленно меняющиеся сигналы в течение более длительных периодов времени, будет достаточно низкой частоты дискретизации. Чем быстрее вы производите выборку, тем быстрее она заполнит вашу память и ограничит время, которое вы можете захватить.

3. Учет других критериев

Внимательно рассмотрите оставшиеся критерии, которые вы перечислили на первом этапе. Постарайтесь расставить их по приоритетам, рассматривая свои варианты. Внимательно прочитайте спецификации ваших любимых продуктов, чтобы получить представление об общей производительности (например, если система выборки между каналами является общей, количество включенных каналов снизит частоту выборки).

Не забудьте дважды проверить, что осциллограф может работать на вашем языке, и убедитесь, что вам удобно пользоваться его пользовательским интерфейсом и руководством пользователя.

Магазин Gtest® предлагает широкий выбор осциллографов на своей страничке: https://gtest.com.ua/izmeritelnye-pribory/ostcillografy