Что это и с чем его едят? На этот вопрос будем сегодня с вами отвечать на примере SIGLENT SDS1102CML.
Конечно это не тот осциллограф на котором мы в свое время учились в ВУЗ'ах или профессиональных училищах:
Нужно отдать ему должное, он действительно хорош! В свое время многие бы за него отдали очень-даже хорошие деньги (а возможно и вещи). Да и сейчас, как для начала, если вы только начинаете познавать мир электроники и радиотехники, я бы посоветовал взять такой прибор из СССР. Несмотря на то, что уже 21 век на дворе - "старый конь, борозды не портит".
- Во первых он доступный в плане финансов;
- Во вторых лучше уж что-то чем совсем ничего.
Поверьте, с осциллографом мир электроники и радиотехники приобретет новые краски.
В свое время я мечтал об этом приборе. Сейчас я понимаю, насколько важно, чтобы все было вовремя. Имея такой прибор в юности, мне было бы намного проще все понимать и конструировать.
Осциллограф ваш верный друг:
Что говорит нам Википедия:
Добавить то особо и нечего. Действительно осциллограф - это прибор, который позволяет нам видеть и исследовать параметры электрического сигнала.
Для чего нужен осциллограф?
- Ну во-первых с помощью осциллографа вы можете видеть сигнал. До того, как у вас появится осциллограф, все что происходит в схеме вы можете воспринимать лишь на веру. Вы просто знаете, что там так и все на этом. Для простых соединений и подключений вроде работы транзистора в режиме ключа осциллограф вам не нужен, но тут тоже спорный вопрос - "работает ли он в режиме ключа?".
- Во-вторых, осциллограф упрощает разработку и отладку устройств. Конструируя что-либо из радиодеталей, микросхем, микроконтроллеров и всего в этом духе, крайне важно иметь возможность на каждом этапе контролировать параметры сигнала. С помощью осциллографа вы словно за руку проводите ваш сигнал через элементы схемы. Вы видите что происходит с уровнем сигнала, его временной характеристикой и частотой, формой. Доводите ваш сигнал подбирая детали до желаемого результата, который хотите видеть на выходе вашей платы (устройства).
- В-третьих, быстрота. Используя осциллограф вы всегда на шаг впереди. Вы не отвлекаетесь на не нужные расчеты и не тычете пальцем в небо. Вы бьете точно в цель и получаете результат гораздо быстрее и лучше, чем если бы делали это без него.
Вероятней всего тут можно еще что-нибудь добавить. Но остановимся и на этом. Давайте лучше посмотрим, на что способны современные цифровые осциллографы и что в них есть такого, чего нет в аналоговых собратьях.
Осциллограф SIGLENT SDS1102CML:
Цифровой осциллограф. Он значительно легче, удобней и бесспорно точнее своего предшественника - аналогового осциллографа. Цифровой осциллограф легко справляется как с цифровыми так и с аналоговыми сигналами.
Так как осциллограф цифровой, то он имеет как классические, так и ряд специфических характеристик, присущих цифровым осциллографам:
- Полоса пропускания: 100 МГц;
- Канал: 2шт, + добавлен отдельный канал для внешней синхронизации;
- Частота дискретизации в реальном времени: 1 Гвыб/с. Тут стоит сделать ремарку. Данное значение действует только в том случае, если будет задействован 1 канал прибора, если будет задействовано 2 канала одновременно, значение составит 500 Мвыб/с;
- Частота дискретизации в эквивалентном режиме: 50 Гвыб/с;
- Глубина памяти: 2М;
- Вертикальная чувствительность: 2 мВ/дел - 10 В/дел;
- Вертикальное разрешение: 8 бит;
- Время нарастания: ≤3,5 нс;
- Диапазон временной развертки: 2,5 нс/дел - 50 с/дел;
- Входной импеданс: 1 МОм / 17 пФ;
Это базовые характеристики, по которым можно судить о возможностях осциллографа. В большинстве случаев, таких характеристик более чем достаточно в домашней мастерской.
Разберем немного подробней характеристики цифрового осциллографа, которые требуют пояснения:
1. Полоса пропускания.
Очень важная характеристика любого типа осциллографа. Она говорит о том, какой частоты чистый синусоидальный сигнал, может пройти через аналоговый тракт осциллографа и не ослабнет более чем на на 0.707 от первоначально поступившего, пока доберется до АЦП (аналого-цифрового преобразователя).
На что важно обратить внимание, так это на то, что все рекомендуют выбирать осциллограф с такой частотой пропускания, чтобы она была в 10 раз большей, чем те частоты, на которых вы планируете работать.
Дело в том, что из-за недостаточной полосы пропускания, может происходить очень сильное искажение сигналов сложных форм (шум, пила, прямоугольник, треугольник и др.) на высоких частотах, что приведет к искажению данных о сигнале и как результат неверным выводам и решениям.
Но повторюсь еще раз, для обычных исследований в домашней мастерской, полосы пропускания в 100 МГц, а то и того меньше будет более чем достаточно.
2. Частота дискретизации в реальном времени.
Данная характеристика уже не затрагивает аналоговые осциллографы, а всецело относится к цифровым собратьям. Означает она следующее: сколько будет произведено измерений напряжения входного сигнала в ед. времени.
Тут все будет зависеть от частоты входного сигнала. Если вам знакомо, как по точкам построить график, то вы без труда поймете эту характеристику.
Именно так и строится изображение на дисплее измеряемого сигнала в цифровом осциллографе. Проходя через аналоговый тракт, сигнал попадает в АЦП (аналого-цифровой преобразователь), который в свою очередь производит измерение напряжения входного сигнала по выборкам (точкам измерения), количество которых чем больше, тем точнее измерение. Намного точнее же получится построить график, если точек по которым соединяются линии будет много.
В нашем осциллографе количество выборок равно - 1 Гвыб/c, это означает что за 1 секунду, будет произведено 1 миллиард измерений напряжения поступившего сигнала.
Если взять наш прибор с полосой пропускания равной 100 МГц, то получится, что чистая синусоида, пройдя весь путь через аналоговый тракт и попав в "объятия" АЦП будет измерена по 10 точкам за период и отрисована на дисплее нашего осциллографа, как синусоида, построенная по 10 точкам. Качество такой синусоиды может быть не ахти, но это лучше чем ничего.
Число точек измерения увеличивается с уменьшением частоты по понятным причинам. Если частота входного сигнала будет 1 МГц, то количество выборок будет равным - 1000. Построить красивый график по такому количеству точек сможет любой.
Поэтому количество выборок, которое может сделать осциллограф очень сильно влияет на его стоимость, ровным счетом как и ширина полосы пропускания. Ведь для изготовления более качественных АЦП требуется более дорогие материалы.
3. Частота дискретизации в эквивалентном режиме.
Как правило она намного больше чем частота дискретизации в реальном времени, но имеет чисто маркетинговый ход. Потому как является лишь приятным дополнением к уже имеющимся возможностям.
К примеру в рассматриваемой модели она равна 50 Гвыб/c и суть ее заключается в том, что прибор на неизменной частоте дискретизации в реальном времени равной в нашем приборе 1 Гвыб/c, делает измерение не за один проход развертки (измерение точек напряжения для оцифровки входного сигнала), а за два, три, четыре прохода и так далее. Причем каждый последующий проход, смещен по времени, чтобы точки дискретизации не накладывались друг на друга. Таким образом точек дискретизации получается уже на 1 миллиард, а 2, 3, 4, 5 и т.д до 50 Гвыб/c. (миллиардов выборок). Таким вот образом и увеличивают число выборок (частоту дискретизации) цифровых осциллографов.
Но есть одно важное замечание, сигнал должен быть гармоническим (синусоидальным) иначе оцифрованный сигнал будет иметь очень большие искажения в виде "ежа", это касается одиночных импульсов в частности:
4. Время нарастания.
Характеристика, которая показывает время нарастания импульса от значения 0,1 до значения 0,9 сигнала. Данная характеристика напрямую связана с полосой пропускания.
На этот параметр важно обращать внимание в случае если вы планируете заниматься импульсной техникой, для измерения фронта/спада импульса. В таком случае важно брать осциллограф с подходящим значением, ведь замерить время нарастания фронта импульса в наносекундах не возможно на приборе с минимальным временем в микросекундах.
5. Глубина памяти
Это количество памяти, которое используется для хранения полученных в результате измерений АЦП выборок. В зависимости от величины памяти, то количество выборок мы и можем хранить. Дело в том, что память в случае с цифровым осциллографом указывается не в мегабайтах, а в числе выборок и равно 2 миллиона в нашем приборе. А то количество памяти которое будут занимать наши выборки, будет зависеть от разрядности нашего аналого-цифрового преобразователя (АЦП). В нашем случае это 8 байт, так как АЦП 8 разрядный.
Это наиболее важные характеристики любого цифрового осциллографа. По ним вы сможете всегда подобрать себе прибор для своих нужд.
Итог:
Осциллограф нужный прибор на всех этапах радиолюбительства и занятия электроникой. Если есть возможность - приобретите себе этот замечательный прибор и тогда вы посмотрите на мир электроники и радио совсем под другим углом. Успехов вам в этом замечательном деле!
Спасибо что дочитали до конца!
Подписывайте на канал РОБОТИП впереди много инетресного!
