Na rynku aparatury pomiarowej dla elektroników trwa istna batalia o tworzenie lepszych, precyzyjniejszych, a jednocześnie przystępniejszych cenowo urządzeń. Wyścig ten wiąże się z niemal całkowitym przejściem tej branży na urządzenia cyfrowe.
Jeszcze do niedawna jedynymi cyfrowymi przyrządami pomiarowymi naprawdę szeroko stosowanymi także przez amatorów-elektroników, uczniów oraz studentów były multimetry cyfrowe. Dzisiaj jednak z pewnością możemy stwierdzić, że do podstawowego wyposażenia każdego elektronika dołączyły także oscyloskopy cyfrowe.
Choć w wielu warsztatach można jeszcze spotkać urządzenia starego typu (z lampą oscyloskopową), to na rynku nowych modeli praktycznie nie spotkamy się już z zapotrzebowaniem na urządzenia analogowe. Popyt na oscyloskopy cyfrowe wynika nie tylko z faktu, że dają one użytkownikom znacznie większe możliwości, ale także ze znacznego spadku ich cen przy jednoczesnym bardzo zauważalnym wzroście jakości.
W tym artykule przyjrzymy się modelowi DS1202 Z-E renomowanej marki Rigol.
Ogólny opis oscyloskopu Rigol DS1202 Z-E
Oscyloskop Rigol DS1202 Z-E należy do bardzo popularnej linii urządzeń tej firmy. Jej znakiem rozpoznawczym jest nowoczesny, zdecydowany design, podkreślony przez zastosowanie wielokątów (obwódek), otaczających grupy pokręteł czy przycisków. Obwódki te pokazują, które elementy interfejsu użytkownika (np. nastawy podstawy czasu czy kanałów wejściowych) są powiązane ze sobą funkcyjnie. Zaawansowany design oscyloskopów cyfrowych Rigol idzie w parze ze stosunkowo zunifikowaną, wyrazistą kolorystyką. A co kryje się w ich wnętrzu? Omawiany przez nas model ma niezwykle wysokie parametry, które wydają się wręcz nieprawdopodobne w urządzeniu z tego przedziału cenowego. Oscyloskop wyposażony został w dwa kanały wejściowe oraz wejście zewnętrznego wyzwalania. Całość zamknięta została w zgrabnej obudowie, a jej masa wynosi zaledwie 3,2 kg przy wymiarach ok. 313 x 161 x 122 mm. Co bardzo ważne, w tak kompaktowej obudowie udało się konstruktorom zmieścić potężny, 7-calowy wyświetlacz o rozdzielczości 800 x 480 px (WVGA).
Oscyloskop Rigol DS1202 Z-E ma także szereg interfejsów komunikacyjnych, pozwalających na zdalną obsługę oscyloskopu, czy też zapis (archiwizację) danych. W standardzie znajduje się interfejs LAN obsługujący protokół LXI, a także interfejsy USB: przedni (z gniazdem USB A) do podłączenia pamięci masowej i tylny (USB B), służący do połączenia urządzenia z komputerem. Wyjście wyzwalania (trigger out) obsługuje także funkcję Pass/Fail, którą omówimy nieco później. W razie potrzeby oscyloskop cyfrowy można zabezpieczyć na miejscu użytkowania za pomocą linki ze złączem Kensington Lock. Wspomnijmy, że przy wszystkich swoich niezwykłych wręcz możliwościach, ten wszechstronny oscyloskop pobiera jedynie… 50W mocy z sieci energetycznej.
Parametry elektryczne oscyloskopu Rigol DS1202 Z-E
Oscyloskop Rigol DS1202 Z-E ma dwa kanały o szerokości pasma 200 MHz. Zastosowano w nim również – co warte podkreślenia ze względu na rolę tych elementów w oscyloskopie – szybkie przetworniki analogowo-cyfrowe. Pozwalają one na próbkowanie z częstotliwością 1 GSa/s w trybie jednokanałowym lub 500 MSa/s w przypadku pracy w trybie dwukanałowym. Maksymalna wielkość pamięci wynosi w tym oscyloskopie cyfrowym to nawet 24 Mpts w trybie jednokanałowym lub 12 Mpts w trybie dwukanałowym. Producent zdecydował się na zastosowanie w urządzeniu nowoczesnej technologii UltraVision, umożliwiającej szybkie odświeżanie ekranu i pracę z możliwością podglądu aż do 30 000 ramek na sekundę. Zapis w czasie rzeczywistym (i jego odtwarzanie w celach późniejszej analizy) pozwala na nagrywanie nawet do 60 000 ramek.
W oprogramowaniu tego oscyloskopu cyfrowego znajdziemy funkcję, którą do niedawna oferowały tylko oscyloskopy najwyższej klasy. Mowa o wyświetlaczu obsługującym różne poziomy jasności prezentowanych sygnałów, dzięki czemu sposób obsługi oscyloskopu i metoda prezentacji wyników pomiarów zbliża się do przejrzystości, z jaką mieliśmy do czynienia w oscyloskopach analogowych. Często powtarzane sekwencje sygnału wyświetlane są jaśniej, natomiast rzadko pojawiające się zmiany (np. pojedyncze impulsy) mają kolor ciemniejszy. Dzięki takiej gradacji jasności ścieżek widać doskonale już na pierwszy rzut oka, kiedy w sygnale odczytanym przez oscyloskop cyfrowy pojawiają się rzadkie, nieokresowe zaburzenia i jaką mają one postać. Warto odnotować również, że oscyloskop obsługuje tryb próbkowania wysokiej rozdzielczości, w którym przetworniki przestawiane są na rozdzielczość aż 12 bitów. Maksymalna czułość wejść analogowych wynosi od 1 mV/dz do 10 V/dz, a rozdzielczość podstawy czasu:
- od 2 ns/div
- do 50s/div.
Parametry funkcjonalności oscyloskopu
Oscyloskopy cyfrowe z serii Rigol DS10xx obsługują szeroki zakres zróżnicowanych trybów wyzwalania. Oprócz klasycznych (czyli wyzwalania zboczem) można także ustalić zakres szerokości impulsu wyzwalającego od 8 ns do 10 s. Użytkownik ma do dyspozycji także tryby wyzwalania sygnałem telewizyjnym oraz wyzwalanie na n-te zbocze sygnału. Bardzo ciekawą funkcją jest możliwość wyzwalania oscyloskopu za pomocą określonych sekwencji danych, obecnych na szynie cyfrowej I2C, SPI lub RS232 (UART). Oscyloskopy cyfrowe z serii, do której należy też Rigol DS1202 Z-E, pozwalają ponadto na dekodowanie sygnałów zbieranych za pomocą sond analogowych. Dzięki temu w jednym przyrządzie mamy zarówno oscyloskop cyfrowy wysokiej jakości, jak i bardzo wygodny analizator stanów logicznych.
Duże znaczenie dla użytkowników ma ogromna liczba wbudowanych pomiarów automatycznych oraz możliwość wyświetlania statystyk tych sygnałów pomiarowych, jak też różnego rodzaju zestawień. Wspomniana wcześniej funkcja Pass/File natomiast pozwala na wykrywanie przez oscyloskop cyfrowy zaburzeń w sygnale, tzn. określanie, czy sygnał mieści się w określonym zakresie (kształcie) z ustawioną przez użytkownika tolerancją, czy też wykracza poza nią. Takie rozwiązanie jest bardzo wygodne, ponieważ ułatwia automatyczne testowanie różnych układów, bez konieczności ciągłego, uważnego wpatrywania się w ekran oscyloskopu. Rigol DS1202 Z-E jest w stanie samodzielnie przechwycić i zapisać nieprawidłowe przebiegi, np. załamki sygnału bądź impulsy wykraczające poza wskazany zakres. Całość dopełniają funkcje znane z większości oscyloskopów cyfrowych, w tym analizator widma, dowolnie definiowane funkcje matematyczne czy też obsługa zapisu i prezentacji sygnałów referencyjnych oraz rozbudowane menu kursorów.
Podsumowanie
Oscyloskop cyfrowy Rigol DS1202 Z-E jest doskonałym wyborem nie tylko dla początkujących elektroników (z uwagi na wyjątkowo przystępną cenę), ale także dla zaawansowanych konstruktorów i serwisantów poszukujących niezawodnego, podręcznego urządzenia wspierającego realizację codziennej pracy. Szerokie pasmo pomiarowe, bogactwo wbudowanych funkcji pomiarowych oraz wygodny, nowoczesny design z czytelnym interfejsem czynią oscyloskop Rigol DS1202 Z-E niezwykle atrakcyjnym przyrządem do szerokiego obszaru zastosowań.
