Обзор цифрового осциллографа смешанных сигналов RIGOL DS1102D (Часть 2)

Во второй части обзора цифрового осциллографа смешанных сигналов RIGOL DS1102D мы детально рассмотрим меню, а также остановимся на главных функциональных особенностях данного прибора

МЕНЮ ДВУХКАНАЛЬНОГО ЦИФРОВОГО ОСЦИЛЛОГРАФА RIGOL DS1102D

Управление меню цифрового осциллографа RIGOL DS1102D осуществляется с помощью кнопок и регуляторов. Сама структура меню представляет собой пункты и подпункты. Вначале к управлению цифрового осциллографа RIGOL DS1102D нужно привыкнуть. Из-за множества опций, поиск и доступ к некоторым из них на первых порах отнимает дополнительное время.

В MENU цифрового осциллографа RIGOL DS1102D находятся пункты:

• Measure - автоматические измерения
• Cursor - курсорные измерения
• Acquire - регистрация
• Display - дисплей
• Storage - сохранения
• Utility - сервис

Меню Measure

Меню Measure дает возможность просматривать 20 параметров автоматических измерений сигнала. Из них 10 параметров напряжения и 10 параметров времени.

Вид меню Measure

Основное окно	Параметры напряжения			Параметры времени

Одновременно на дисплее может отображаться три параметра (строка внизу). При выборе следующего параметра он появляется внизу справа, а крайний левый пропадает. Также можно вывести все данные о сигнале, выбрав пункт меню «Показать Всё».

Меню Cursor

Меню Cursor позволяет проводить три типа слежений за сигналами:

• ручной режим
• режим слежения
• автоматический режим

Результат работы функции слежения - это данные о разнице напряжения и времени сигналов.

Вид меню Cursor

Ручной режим	Режим слежения	Автоматический режим

Доступные параметры в ручном режиме слежения:

прирост амплитуды

прирост времени

В режиме слежения выбирается отдельно канал для курсора (А) и канал для курсора (В). В результате получаем данные о любой точке осциллограммы.

Для осуществления работы автоматического режима нужно выбрать определенный параметр из меню автоматических измерений. Например, для параметра частоты курсором будет отмечен период и определена частота сигнала.

Меню Acquire

Меню Acquire позволяет настраивать систему цифровой регистрации.

Первый параметр в этом меню - это тип сбора информации (нормальный, усреднённый и режим пикового детектора).

Второй параметр - режим выборки реального времени (Real Time) или режим эквивалентной выборки (Equ-Time).

Третий параметр - выбор памяти: объем памяти 512 KБ (два канала) или 1 MБ (один канал)(Long Mem), объем памяти 8 KБ (два канала) или 16KБ (один канал) (Normal).

Вид меню Acquire

Меню Display

В меню Display настраивается:

• тип построения осциллограммы (векторный или точечный)
• очистка экрана от всех осциллограмм
• послесвечение (след предыдущих осциллограмм не удаляется с экрана, пока послесвечение не будет выключено)
• контрастность дисплея
• разметка дисплея
• яркость дисплея
• время отображения меню на дисплее
• нормальный режим или режим инверсии цвета дисплея

Вид меню Display

Меню Storage

Меню Storage позволяет:

• сохранять в память файлы: формы сигнала, установки прибора, изображения сигнала (файл BMP), параметры сигнала (файл CSV)
• считывать из памяти файлы: формы сигналов, установки прибора, начальные установки

Вид меню Storage

Типы сохраняемых и считываемых файлов				Меню съемного диска

Экран сохранения и переименования файлов в меню Storage

Меню Utility

В меню Utility находятся настройки:

• параметров ввода/вывода
• звука
• частотомера
• языка меню
• параметра Годен/Негоден
• записи
• печати
• установок
• автокаллибровки
• системной информации

Функция допусковой проверки Pass/Fail (ГОДЕН/НЕГОДЕН) является одной из расширяющих возможности специальных функций цифровых осциллографов RIGOL. При запуске этой функции цифровой осциллограф RIGOL DS1102D автоматически сравнивает входной сигнал с заранее созданной маской формы сигнала. Если форма сигнала выходит за рамки маски, то результат проверки – Fail (НЕГОДЕН), в противном случае тест пройден. В опциях можно включить звуковую сигнализацию, которая будет оповещать о выходе сигнала за рамки маски. В верхнем левом углу дисплея отображается подсчет количества проверенных форм: суммарное число, число годных и негодных. Для этой функции можно установить режим, в котором при выходе сигнала за рамки маски подсчет будет продолжаться (считается количество негодных форм) или остановится сразу же после обнаружения негодной формы сигнала.

В меню «запись» доступны три режима со своими установками:

Режим записи

• установка источника записываемого сигнала (CH1, CH2, Pass/Fail-OUT)
• установка количества кадров (1000 макс)
• установка интервала регистрации сигнала (от 1 мс до 1000 с)

Режим воспроизведения

• установка интервала между кадрами
• установка начального кадра
• установка конечного кадра

Режим записи/воспроизведения из памяти

• установка начального кадра
• установка конечного кадра
• выбор памяти (внутр./внешн.)

Вид меню Utility

Отдельно расположены:

• меню каналов (CH1, CH2)
• меню математических действий (MATH)
• меню использования опорного сигнала (REF)
• меню триггера (TRIGGER)

Меню каналов CH1 и CH2

В меню каналов (CH1, CH2) устанавливается:

• тип связи канала по току (постоянному, переменному, земля)
• полоса пропускания (вкл./выкл.)
• делитель (1х-1000х)
• параметры цифрового фильтра (ФНЧ, ФВЧ, полосовый и эжекторный)
• Вольт/Деление (точно/грубо)
• инверсия сигнала

Меню Math

В меню Math предложены четыре математических действия над сигналами:

• сложение (А+В)
• отнимание (А-В)
• умножение (А×В)
• быстрое преобразование Фурье (FFT)

Несколько слов о быстром преобразовании Фурье

В основе преобразования Фурье (ПФ) лежит чрезвычайно простая, но исключительно плодотворная идея – почти любую периодическую функцию можно представить суммой отдельных гармонических составляющих (синусоид и косинусоид с различными амплитудами A, периодами Т и, следовательно, частотами ω).

Неоспоримым достоинством ПФ является его гибкость – преобразование может использоваться как для непрерывных функций времени, так и для дискретных. В последнем случае оно называется дискретным ПФ – ДПФ.

Если выполнять ДПФ входной последовательности, так сказать, впрямую – строго по исходной формуле, то потребуется много времени (особенно если количество входных отсчетов велико). Более конструктивным будет использование принципа «разделяй и властвуй», лежащего в основе алгоритма БПФ. Согласно ему входная последовательность делится на группы (например, четные и нечетные отсчеты), и для каждой из них выполняется ДПФ, а затем полученные результаты объединяются. В итоге получается ДПФ входной последовательности – и существенная экономия времени. Поэтому описанный алгоритм так и назвали – быстрое преобразование Фурье.

Пример БПФ для синусоидальной формы сигнала с совместным отображением на дисплее

Синусоида

Меандр

Пилообразный

Пример БПФ для синусоидальной формы сигнала с совместным отображением на дисплее

Меню REF

Меню REF – использование опорного сигнала

Опорные осциллограммы – это сохраненные в памяти осциллограммы, которые могут быть выведены на экран. Функция использования опорного сигнала доступна после сохранения выбранной осциллограммы в энергонезависимой памяти.

Вид меню REF

Использование внутренней и внешней памяти

Меню зоны HORIZONTAL

В меню горизонтальной развертки устанавливаются такие параметры:

• режим увеличения фрагмента (вкл./выкл.)
• выбор режима отображения на дисплее (Y-T, X-Y, Roll)

Y-T - отображение зависимости напряжения (ось Y) от времени (ось X).
X-Y - отображение зависимости значения CH2 по оси Y от значения CH1 по оси X. Этот формат полезен для изучения соотношения фаз двух сигналов.
Roll - режим "самописец", когда осциллограмма обновляется на экране справа налево.

Меню зоны TRIGGER

Система запуска определяет момент начала регистрации данных и отображения формы сигнала цифровым осциллографом. При правильно настроенной системе запуска на экране будут четкие осциллограммы, а изображение формы сигнала будет стабильным. До момента запуска осциллограф непрерывно регистрирует и сохраняет определенное количество данных, достаточное для отображения формы сигнала слева от точки запуска. После выполнения условий запуска осциллограф продолжит регистрировать и сохранять данные для отображения формы сигнала справа от точки запуска.

Зона TRIGGER включает в себя один регулятор и три кнопки:

• регулятор LEVEL - регулятор, который устанавливает уровень запуска, нажатие на его ручку приводит к установке нулевого уровня запуска
• кнопка «50%» - специальная кнопка единственной функции, при нажатии которой происходит установка уровня запуска в точку середины размаха сигнала запуска по вертикали
• кнопка «FORCE» - специальная кнопка, при нажатии которой происходит принудительный запуск, т.е. осциллограф воспринимает это действие как выполнение условий запуска. Она используется, главным образом, для настройки осциллографа при нормальном и однократном режимах запуска
• кнопка «MENU» - кнопка вызова на экран меню управления системой запуска

Вид меню TRIGGER

Режимы запуска

Двухканальный цифровой осциллограф RIGOL DS1102D предлагает 7 режимов запуска:

• Edge: запуск по фронту происходит, когда входной сигнал пересекает выбранный уровень напряжения в выбранном направлении (нарастание, спад или произвольным фронтом)
• Pulse: запуск по длительности импульса; этот режим запуска используется, чтобы поймать импульсы определенной длительности
• Video: запуск по видеосигналу используется для запуска по полям или строкам от синхроимпульса стандартных видеосигналов. Стоит упомянуть и о режиме выбора полярности видеосигнала, выбора четных и нечетных полукадров при синхронизации по кадрам
• Slope: запуск по скорости нарастания производится осциллографом при выполнении заданных условий по длительности и уровню для нарастающего (спадающего) перепада сигнала. Такая идея впервые используется для осциллографов этого ценового диапазона
• Alternate: поочередный запуск от каналов CH1 и СН2 для одновременного наблюдения двух несинхронизированных сигналов
• Pattern: запуск по определенному шаблону логического сигнала
• Duration: запуск по совпадению с определенным шаблоном логического сигнала в течение заданного времени

КОМПЛЕКТАЦИЯ ДВУХКАНАЛЬНОГО ЦИФРОВОГО ОСЦИЛЛОГРАФА RIGOL DS1102D

В комплекте двухканального цифрового осциллографа смешанных сигналов RIGOL DS1102D есть всё необходимое для работы. Насадки для аналоговых щупов и контактов цифрового анализатора оснащены специальными захватами. С их помощью можно удобно зацепиться за ножку микросхемы или любой другой контакт электронной платы.

Комплектация:

• модуль цифрового осциллографа RIGOL DS1102D
• измерительные щупы с делительной головкой 10:1 (пробники)
• коннектор с 16 входами для сигналов и 2 входами для «земли»
• шлейф соединения коннектора с цифровым анализатором
• наконечники для щупов (2 шт.)
• «крокодильчики» для заземления щупов (2 шт.)
• наконечники для контактов коннектора (18 шт.)
• CD с программным обеспечением
• USB-кабель
• сетевой кабель
• прецизионные насадки для пробника
• короткая инструкция

В ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Цифровой осциллограф смешанных сигналов RIGOL DS1102D – это уникальное сочетание функциональности, надежности и цены. Его возможности впечатляют: множество измерений, режимов запуска, сбор и обработка данных, удобный и приятный интерфейс. Стоимость модели цифрового осциллографа RIGOL такого класса по сравнению с осциллографами грандов рынка Agilent Technologies и Tektronix намного ниже, и при этом на свою продукцию компания дает гарантию на 3 года. Цифровые осциллографы RIGOL проходят жесткие многочасовые термические испытания, что минимизирует вероятность попадания на рынок бракованных изделий.

USB-интерфейс цифрового осциллографа RIGOL DS1102D дает возможность обновлять его микрокод, подключать к компьютеру и сохранять файлы на флеш-накопитель.

Впервые цифровой осциллограф бюджетного класса снабжен встроенным логическим анализатором с возможностью одновременного отображения на дисплее логических и аналоговых сигналов.

Наличие в цифровом осциллографе RIGOL DS1102D встроенного эталонного генератора прямоугольных импульсов (меандра) дает возможность при необходимости самостоятельно откалибровать пробники.

Приятно удивляет качество сборки цифровых осциллографов RIGOL. В этом вопросе компания не уступает давно зарекомендовавшим себя производителям.

Сергей Сафонюк,
Технический специалист магазина инструментов ToolBoom

Первая часть обзора цифрового осциллографа смешанных сигналов RIGOL DS1102D