В статье рассматривается осциллограф от компании Rohde & Schwarz – осциллограф RTB2000. Строго говоря, этот прибор сложно назвать клас‑ сическим осциллографом: он объединяет в себе множество функции, среди которых логический анализатор, вольтметр, генератор сигналов и соб‑ ственно осциллограф. Отличительной чертой этой модели кроме много‑ функциональности является огромный 10‑дюймовый сенсорный дисплей.
Учитывая, что прибор RTB2000 позиционируется производителем как оборудование для учебной и научно-исследовательской деятельности, рассмотрим ключевые особенности и качества прибора в данном контексте.
Осциллограф по сети.
В современной высшей школе набирает обороты такое направление как дистанционное обучение, однако для многих дисциплин, например физики, теоретических основ электротехники и радиотехники, проведение лабораторных работ дистанционно с классическим оборудованием практически невозможно: либо требуется очное проведение работы, либо приобретение обучающимся комплекта оборудования. Первое противоречит принципу дистанционного обучения, второе экономически нецелесообразно в силу высокой стоимости и большого разнообразия оборудования, с которым знакомится студент в процессе обучения. R&S RTB2000 имеет функционал управления через IP, что позволяет интегрировать лабораторные стенды на базе этого прибора в систему дистанционного обучения, позволяя применять реальное оборудование на реальных объектах, не заменяя их цифровыми моделями, что, несмотря на точность современных компьютерных моделей, ограничивает навыки работы будущего специалиста с физическими объектами. Кроме того, возможность подключения к прибору по сети позволяет преподавателю проводить опыты, например с электрическими схемами, и демонстрировать возникающие эффекты в прямом эфире.
10‑Бит АЦП.
В цифровой электронике и радиот е х н и ке н а б л ю д а е тс я т е н д е н ц и я уменьшения амплитуд передаваемых и принимаемых сигналов. Зачастую классические осциллографы с 8-бит АЦП из-за шумов квантования по уровню мог у т исказить сигна л. В R&S RTB2000 установлен малошумный 10-бит АЦП, который позволяет значительно точнее отображать форму сигналов, что особенно заметно при малых амплитудах. У R&S RTB2000 аппаратно достижимое разрешение достигает 1 мВ/дел, при котором отображаемые точки являются реальными выборками сигнала. Такое разрешение на классических АЦП достижимо только программными методами или путем ограничения полосы пропускания.
Запись сигнала.
Память выборки у R&S RTB2000 в 10–100 раз больше, чем у других осциллографов этого класса. В абсолютных значениях в базовой комплектации осциллограф способен записать 10 млн точек на канал или до 20 млн точек в режиме чередования: у 4-канальной модели два канала могут иметь по 20 млн точек памяти. Такая большая память необходима для демонстрации и анализа современных стандартов радиосвязи, например стандарта NFC, обладающего специфическим стартовым пакетом с информационной посылкой в конце длинного немодулированного сигнала в виде 10-% модуляции.
Многофункциональность.
Как уже упоминалось, осциллограф R&S RTB2000 имеет огромное количество функций, которые при некоторых условиях позволяют сэкономить на оборудовании. Рассмотрим их подробнее. Первой и основной функцией является, естественно, осциллограф. Учитывая, что его частота дискретизации достигает 2,5 млрд отсчетов/с, глубина памяти – 20 млн точек, R&S RTB2000 является одним из лучших в классе приборов. Скорость обновления 50 тыс. осциллограмм/с делает этот осциллограф быстрым и отзывчивым к изменениям формы сигнала инструментом. Кроме того, R&S RTB2000 включает такие стандартные инструменты как тестирование на соответствие маске, быстрое преобразование Фурье (БПФ), математические функции, курсоры и автоматические изменения, включающие статистические параметры. Особенно следует отметить удобство организации меню выбора измерений: кроме названия представлено схематическое изображение способа измерения графически или символьно (см. рис. 4). Вторая функция – логический анализатор. 16 цифровых каналов покрывают большинство потребностей учебных и небольших научно-исследовательских лабораторий. Возможность фиксации и анализа сигналов от аналоговых и цифровых компонентов одновременно и синхронизировано по времени друг с другом превосходят возможности этих приборов по отдельности. Например, задержка между входом и выходом аналого-цифрового преобразователя может определяться с помощью измерений курсорами. Третья функция – анализатор протоколов. R&S RTB2000 поддерживает такие протоколы как I2C, SPI, CAN/LIN и, естественно, RS232/UART, с помощью которых часто передаются управляющие и информационные сообщения между интегральными схемами и блоками устройств. R&S RTB2000 имеет универсальные функции для декодирования последовательных интерфейсов. Кроме того, возможно выборочное получение и анализ событий и данных. Благодаря аппаратной реализации обеспечивается плавная работа и высокая скорость обновления даже при длительных наблюдениях. Это выгодно, например, для захвата нескольких пакетов данных с последовательной шины. Четвертая функция – анализатор спектра. Несмотря на то, что в англоязычной брошюре этот функционал незаслуженно упомянут в конце списка, он является довольно-таки востребованным. Нередко наличие быстрого и отзывчивого анализатора спектра является важной составляющей успеха исследования. Часто труднодиагностируемые сбои возникают в результате взаимодействия сигналов во временной или частотной областях. Функция БПФ R&S RTB2000 активируется нажатием кнопки и путем ввода центральной частоты и диапазона. Благодаря высокоэффективному БПФ осциллографов R&S RTB2000 могут анализироваться массивы сигналов размером до 128 К. Кроме того, имеются другие инструменты, включая измерения курсорами и автосохранение частотной области. Пятая – генератор сигналов. Встроенный генератор сигналов (опция RTB-B6) до 50 Мбит/с в режиме паттерн-генератора и до 25 МГц в режиме генератора произвольной формы предназначен для образовательных целей и тестирования прототипов. Помимо обычных синусоидальных, квадратичных/импульсных, линейных и шумовых сигналов, он выдает произвольные формы сигналов или 4-бит шаблоны сигналов. Сигналы и шаблоны можно импортировать в виде файлов CSV или скопировать из осциллограмм. Перед воспроизведением сигналов их можно предварительно просмотреть, чтобы быстро проверить правильность сигнала. Имеются предопределенные шаблоны, например I2C, SPI, UART и CAN/LIN.
Читайте всю статью на оф сайте R&S - там вы узнаете: Функционал RTB2000 для учебных организаций, Разработка системы диагностики неисправностей 3‑фазных двигателей, Моделирование неисправностей и переходный процесс, Спектральный анализ, Тестирование Генератора хаотических сигналов и др....
Больше информации об осциллографе R&S RTB2000
Ваша команда R&S
