Поймать сигнал: лучшие портативные осциллографы. Осциллограф для ремонта бытовой техники: подключение (схема), выбор Важные характеристики осциллографов
Всем привет. Сегодня я хочу рассказать о достаточно доступном USB осциллографе Hantek 6022BE. Данный прибор, будет очень полезен (зачастую незаменим) всем тем кто занимается радиолюбительством и до сих пор не имеет осциллографа.
Рассказ буду вести с точки точки зрения любителя, особо не работавшего с осциллографами ранее. Поехали!
Сей аппарат был куплен, если верить названию, в официальном магазине Hantek на aliexpress, с выбором локальной доставки со склада в России. Ценник у продавца на момент покупки был весьма гуманный и остался таким же по сей день.
Доставка заняла около недели (Нижегородская область). Товар вручил курьер.
Самое интересное и смешное, то что аппарат с доставкой из Китая стоил даже чуть дороже (почти на 100р) чем с локальной, более быстрой доставкой. Сейчас всё точно так же, не особо понятно почему, ведь локальная доставка обычно дороже…
Внешний вид прибора:
Видео распаковки:
Сори за медленный автофокус.
Один из щупов (второй точно такой же):
Мануал от щупа:
Питание:
Красный коннектор вероятно сделан для устройств выдающих очень маленький ток по USB (например каких то старых ноутбуков). На моей материнке, которая выдаёт строго по стандарту USB 2.0 не более 500мА тока, всё нормально заводится при подключении лишь чёрного коннектора (он же и интерфейсный).
Основные характеристики:
Каналы: 2
Полоса пропускания: 20 МГц (разрядность 8 бит).
Частота дискретизации: 48 Ms/s.
Размер буфера - 1Ms.
Точность ±3 %.
Макс.вход ±5В. (Пиковая защита входа 35В).
Интерфейс: USB 2.0 (питание от USB).
Щуп: PP-80 *2
Габариты: 200мм*100мм*35мм
Вес: 0.3 кг.
Установка и инструкция по эксплуатации.
Я тестировал прибор под Windows 7. Судя по отзывам, с дровами под Windows 10 могут возникнуть проблемы (не проверял).
В комплекте с прибором идёт небольшой диск, но так как привод у меня есть лишь на одном из старых компов, а переставлять его лень, скачал всё необходимое по ссылке на майкросовтовскую файлхранилку: !107
Как видим, всё необходимое есть. Драйвер встаёт без проблем. На сайте hantek.ru можно скачать русскоязычную инструкцию:
Подключение и калибровка прибора.
Запускаем утилиту.
После установки драйвера и ПО, согласно инструкции, необходимо произвести калибровку прибора по встроенному калибровочному генератору.
Отображение сигнала до калибровки:
Берём подстроечную крутилку и подкручиваем регулятор в щупе. Делитель щупа в положении X10 (при всем моих измерениях показанных в данном обзоре делитель x10).
Добиваемся примерно такой картинки:
Прибор готов к эксплуатации.
Отмечу, что есть возможность запуска ещё несколько модернизированной версии утилиты:
В качестве проверочного тестирования, я исследую ШИМ сигнал полученный с Arduino.
За основу взят простенький код с изменением яркости светодиода по сопротивлению переменного резистора. Здесь данная опция не нужна, поэтому я закомментирую ненужное и пропишу значение для ШИМ в ручную.
Int ledPin = 9; // LED connected to digital pin 9 //int analogPin = 3; // potentiometer connected to analog pin 3 int val = 0; // variable to store the read value void setup() { pinMode(ledPin, OUTPUT); // sets the pin as output } void loop() { //val = analogRead(analogPin); // read the input pin val = 256; analogWrite(ledPin, val / 4); // =64 analogRead values go from 0 to 1023, analogWrite values from 0 to 255 }
Вот что получилось:
Всё работает так как и должно.
Кроме этого приборчика, у меня имеется самодельный осциллограф на STM32, собранный по схеме от Tomasz Ostrowski: , о котором я как то упоминал здесь.
Осциллограф STM32
Вот русская версия статьи про осциллограф со схемой:
Как видно, деталей очень мало. Можно взять за основу готовый модуль на основе STM32F103C8T6, который стоит всего 100рублей, но потребуется ещё и программатор:
За пол часа можно будет «изготовить» этот осциллограф.
Делал (если можно так сказать, так как работы кроме программирования платы почти нет) я этот осциллограф с год назад, по быстрому, ради теста возможностей
и спортивного интереса, поэтому выглядит он весьма не брежно и очень печально, но работает:
Делайте сразу нормально!
Со временем, начал питать его от банки 18650 и готового линейного стаба на 3.3В на AMS1117, к которому подпаял электролит небольшой ёмкости, так как это минимизировало помехи, даже с учётом того как тяп ляп собран сей девайс, не имеющий корпуса (есть пластиковый а надо бы алюминиевый).
Так же, повесил небольшой отечественный конденсатор по питанию на саму плату. Делители в обоих каналах вот такие:
P.S. Утилита обработчик рассчитана на делители указанные в схеме.
Диоды как на схеме не паял, нужно будет найти похожие и доделать всё как предполагалось.
Работает аппарат так же в двух канальном режиме, с максимальной частотой дискретизации 450Khz. Встроенный USB контроллер совместим лишь со стандартом USB 1.1.
И так, решил сравнить самоделку и обозреваемый заводской прибор:
Как видно, при таких достаточно простых измерениях, результаты похожи. Естественно возможности самоделки и удобство ограничены.
После получения прибора как раз подвернулся случай его проверки, друг принёс автомагнитолу (по сути комп) с большим жк дисплеем, в которой почему то перестала работать подсветка. С помощью осциллографа «пощупал» затворы транзисторов, понял что питание на них не подаётся, т.е. выявил что проблема точно не в них.
Итог.
Подводя черту, могу сказать что прибор весьма годный, мне ещё только предстоит изучить все возможности данного аппарата при подходящем случае.
Конечно же, я понимаю что это достаточно простой приборчик, имеющий скромные характеристики и не способный тягаться даже с любительскими, не поверенными моделями стоимостью от ~12к (у Китайцев с али). Но начинать с чего то нужно, и этот аппарат лучше чем ничего, особенно если пока что нет нужды в чём то более мощном.
Данный прибор явно существенно лучше того же DSO138, построенных на STM32, хоть и стоит почти в три раза дороже.
Считаю что лучше взять именно Hantek 6022BE если нужен готовый аппарат, либо собрать на «побаловаться» самодельный осциллограф на STM32, который обойдётся весьма дёшево и будет быстр в изготовлении, и по сути будет неким бюджетным аналогом DSO138, и немного прокачает ваши навыки.
Вероятно, прибор в такой реализации так же более выгоден чем заводские портативные осциллографы, например DS202, стоимость которого в два раза выше.
К минусам прибора, я могу отнести узкий диапазон измерения напряжения, до 50В в обе стороны (насколько я понимаю увеличить нельзя, так как не факт что щупы с большим делителем подойдут к прибору). Но, справедливости ради, вероятно не всем потребуется измерять напряжение больше 50В. Полоса пропускания зависит от выбранного значения вольт/деление (чем меньше значение тем уже полоса).
Так же, как я понял, нет развязки по переменному току и внешней синхронизации.
Цифровой осциллограф - это устройство, которое позволяет следить за электронными сигналами. С его помощью ученые могут делать различные измерения параметров. При этом колебания могут визуально отслеживаться или сразу записываться на какой-либо носитель. С помощью специального преобразователя дополнительно есть возможность исследовать неэлектрические процессы.
При наблюдении за колебаниями ученые смотрят на амплитуду сигнала, а также ее длительность. Старые осциллографы работали путем отклонения светового луча. При этом для записи колебаний имелась специальная бумажная лента. В свою очередь пишущим элементом были чернила. В современных моделях электронный пучок фокусируется на экране и в результате появляется картинка с данными.
Преимущества осциллографов
В первую очередь следует отметить возможность заморозки изображения. Делать это можно в любое время, что очень удобно. Также нужно упомянуть о высокой точности измерения. При этом полоса пропускания довольно широкая. Независимо от скорости развертки изображение на экране всегда четкое и яркое. До запускающего момента сигнал уже отображается на дисплее.
Выявлять импульсные помехи во время работы можно. Измерение параметров сигнала происходит в автоматическом режиме. В случае необходимости цифровой осциллограф можно подсоединить к персональному компьютеру. Для распечатки данных есть возможность воспользоваться принтером. Обрабатывается конечный сигнал не только математически, но и статистически. Дополнительно имеются средства для проведения самодиагностики.
Самодельные устройства
Самодельный цифровой осциллограф сделать можно. Наиболее важным элементом данного прибора является электронно-лучевая трубка. Все отклонения пучка фиксирует именно она. При этом напряжение в устройстве доходит до 300 В. Также для проектирования амплитуды сигнала осциллограф цифровой (схема показана ниже) обязан иметь усилитель. Еще он способен контролировать скорость разгона люминографа.
Для исключения нарушений кратности частот устанавливается запира. Она блокирует пучок во время обратного хода. В свою очередь, генератор развертки передает данные на модулятор. Для исправлений отклонений сигнала имеется фазовращатель. Также самодельный цифровой осциллограф оборудуется регулятором для стабилизации колебаний. Диоды обычно устанавливают туннельного типа.
Как выбрать качественный осциллограф?
В первую очередь следует обратить внимание на среднюю скорость выборки. Данный параметр должен находиться в пределах 400 - 600 МВ/с. Дополнительно хорошие осциллографы способны делать эквивалентную выборку. Разрешение экрана должно быть не меньше чем 480 на 234 пикселя. Частотомер приветствуется только шестиразрядный. Еще устройство обязано поддерживать СР-команды программирования. Из функций осциллографа следует проверить запись данных, а также воспроизведение. Дополнительно должна быть установлена программа тестирования по пределам. Стоит цифровой осциллограф в среднем 15 тыс. руб.
Модели компании "Сиглент"
Осциллографы данной торговой марки обладают большим потенциалом. Средняя у них составляет 25 МГц. Использоваться модели могут в самых различных отраслях. Отличаются они малым уровнем шума. Средняя скорость выборки доходит до 500 МВ/с. При этом объем памяти составляет 32 тыс. точек.
Помимо прочего, у аппарата удобные дисплеи на 7 дюймов с разрешением 480 на 234 пикселей. Поддержка СР-команд программирования имеется. Нельзя не отметить и удобный интерфейс. В целом осциллографы вышеуказанной компании подходят для проведения лабораторных, а также исследовательских проектов.
Осциллограф "Сиглент SDS 1022": характеристики и цена
Данный цифровой запоминающий осциллограф разрешение имеет 6 бит. При этом погрешность равняется 0.001 %. Отображаются на экране все сигналы, которые захвачены системой синхронизации. Частоты показываются в диапазоне от 10 до 100 Гц. Всего в этой модели предусмотрено 3 режима: автоматический, нормальный и единичный. Синхронизация по уровню может осуществляться. Скорость развертки колеблется в районе от 100 до 200 мс. Поддержка СР-команд имеется. Также следует выделить наличие функций записи и воспроизведения. Обойдется эта модель покупателю в 16 тыс. руб.
В чем отличие "Сиглент SDS 1052"?
Данный мультиметр-осциллограф цифровой от предыдущей модели отличается большей полосой пропускания. Показатель нарастания фронта составляет 5.8 нс. Всего в этой модели предусмотрено 2 канала. Дополнительно имеется вход для внешней синхронизации. Чувствительность по вертикали довольно высокая. Показатель разрешения находится в районе 8 бит.
Скорость развертки доходит до 100 мс. Максимальное входное напряжение составляет 400 В. По параметрам импульса синхронизацию проводить можно. Выборка данных происходит в реальном времени. Общий объем памяти устройства равняется 32 тыс. точек. В итоге модель получилась очень простой и комфортной в использовании. Стоит она примерно 15 тыс. руб.
Осциллографы торговой марки "Ригол"
Осциллографы данной компании отличаются высокой производительностью. При этом чувствительность можно очень точно регулировать. Дополнительно следует отметить, что ложные срабатывания устройства практически исключены. Во многом это связано с качественным фильтром. Дисплей в осциллографе имеется двойной с временной разверткой. Для просмотра схем можно использовать запуск. В использовании осциллографы довольно просты. С этой целью производители оснастили устройство регулировщиком интенсивности сигнала. Как правило, каналов предусмотрено 2. Среднее время нарастания составляет 4 нс. Показатель вертикального разрешения равняется 8 бит. Входные соединения постоянного и переменного тока установлены.
Осциллограф (цифровой) Rigol DS1102C является наиболее распространенным. Запускать данное устройство можно в режиме фронта или наклона. Интерфейс имеется довольно понятный. Всего предусмотрено 2 канала и внешний запуск. Среднее время нарастания составляет 5 нс. Параметр вертикального разрешения находится в районе 8 бит. Частотомер установлен довольно точный, и погрешность у него доходит максимум до 0.001 %. Ручной режим фиксации курсоров предусмотрен. Также следует отметить функцию слежения за сигналом. Всего имеется 2 режима формирования (векторный и точечный). Общий объем памяти составляет 32 тыс. точек. Цена на эту модель колеблется в районе 20 тыс. руб.
Осциллограф "Тектроникс TDS 3064"
Наиболее часто этот цифровой запоминающий осциллограф применяют для наладки электронных линий. Помимо прочего он способен справиться с проверкой функционирования платы. Максимальная частота дискретизации ровна 1 Гб. Всего имеется 2 канала с полосой пропускания 100 МГц. настраивать довольно просто. Дополнительно осциллограф оснащен регистратором. Всего в модели предусмотрено 20 автоматических измерений. Функция хранения и воспроизведения в наличии.
Записывать данные можно по кадрам. Все основные математические функции установлены. Среди прочего можно выделить наличие преобразователя "Фурье". Запускать устройство можно по фронту или длине импульса. Также прибор способен работать с задержкой старта. Автокалибровка в этой модели производителем предусмотрена. Аппаратный частотомер имеется встроенного типа. В целом модель получилась довольно компактной. Также следует отметить ее приятный дизайн. Стоит цифровой осциллограф (портативный) "Тектроникс TDS 3064" в специализированных магазинах примерно 22 тыс. руб.
Характеристики "Тектроникс MSO 4104"
Максимальная полоса пропускания в этой модели достигает 100 МГц. Частота дискретизации при старте находится на отметке 1 Гц. Среднее время нарастания равняется 5 нс. Из особенностей можно выделить наличие входного импеданса. Время горизонтальной развертки в среднем составляет 50 с. Всего производителем предусмотрено 2 канала. При этом внешний запуск установлен. Общий объем памяти осциллографа равен 1 Мб.
Чувствительность по вертикали колеблется в районе 1-10 В. Режимы запуска предусмотрены по видео, а также фронту. Все основные математические функции в устройстве выполнять можно. При автоматическом измерении время нарастания учитывается. Курсорные данные можно получать в автоматическом режиме. В целом модель получилась довольно компактной. Весит она в собранном виде только 2.4 кг. Обойдется цифровой осциллограф (портативный) "Тектроникс MSO 4104" покупателю в 18 тыс. руб.
Осциллографы компании "Акип"
Цифровые осциллографы "Акип" отличаются удобным интерфейсом. Кроме того, они являются многофункциональными. Полоса пропускания обычно колеблется в районе 60 МГц. Средняя скорость выборки составляет 550 МВ/с. Объем памяти предусмотрен стандартный на 32 тыс. точек. Разрешение у экранов 480 на 234 пикселей. Аппаратный частотомер устанавливается на все модели шестиразрядный. Поддержка СР-команд имеется.
Помимо прочего следует отметить функцию тестирования. Происходит она по пределам "Пас" и "Фал". Скорость развертки у осциллографов довольно высокая. Из недостатков можно отметить плохое разрешение по вертикали. Также есть определенные проблемы с погрешностями измерений. Во многом это связано с входным импедансом. Максимальное напряжение осциллографа составляет 400 В. Коррекция по пробнику осуществляться может. Стоят осциллографы вышеуказанной торговой марки, по сравнению с продукцией других производителей, довольно дешево.
Параметры модели "Овон DS 10"
Цифровой осциллограф Owon DS 10 имеет среднюю полоску пропускания 55 МГц. Время нарастания фронта колеблется в районе 7 нс. Всего каналов в этой модели есть 2. Погрешность измерений составляет 3%. Показатель разрешения экрана по вертикали равен только 5 бит. При этом скорость развертки довольно большая. Входной импеданс в данном осциллографе имеется. Максимальное напряжение устройства составляет 400 В. Коррекцию по пробнику делать можно. Основными режимами синхронизации являются автоматический и единичный. Сигналы системой принимаются абсолютно всех видов.
Общий объем памяти равен 32 тыс. точки. Режим формирования формы имеется. Также следует отметить алгоритм восстановления сигнала. Выборку можно проводить прямую или усредненную. Цветовая схема в этой модели инвертированная. Рабочая температура прибора колеблется от 10 до 40 градусов. При этом влажность должна составлять максимум 85%. Стандартный комплект включает в себя следующее: кабель цифровой, пробник, шнур питания, программный диск, а также инструкцию. Стоит эта модель примерно 19 тыс. руб.
Осциллограф "Овон DS 20"
Данный цифровой осциллограф может применяться для проведения различных лабораторных исследований. Отличается он высокой частотой дискретизации. Скорость захвата при этом также хорошая. Всего имеется 2 канала в этом устройстве. Настраивать цифровой фильтр можно довольно просто. Дополнительно в приборе установлен регистратор. С его помощью можно делать самые различные измерения колебаний. Автоматический режим в осциллографе предусмотрен. Есть возможность записывать данные по кадрам.
Еще модель способна сохранять и воспроизводить осциллограмму на персональном компьютере. В случае необходимости ее можно распечатать на принтере. Все математические функции моделью поддерживаются. Преобразователь "Фурье" в данном осциллографе предусмотрен. Из особенностей можно выделить автокалибровку. Проводится она довольно просто и много времени не отнимает. Аппаратный частотомер установлен встроенного типа. Средняя рабочая частота колеблется в районе 1 Гц.
Показатель нарастания находится на отметке 6 нс. Дисплей в этой модели установлен на 5.6 дюйма. Функция развертки работает в автономном режиме. Погрешность временных интервалов равняется 0.01%. Дополнительно установлена программа внешней синхронизации с задержкой. Измерение по коэффициенту заполнения проводиться может. В целом модель получилась довольно удобной. Стоит она в магазинах около 22 тыс. руб.
Подведение итогов
Наиболее многофункциональными являются осциллографы компании "Сиглент". В первую очередь следует отметить их большую производительность. Модели "Сиглент SDS 1022" способны похвастаться хорошей точностью измерений. Дополнительно они имеют приемлемые цены, а это фактор немаловажный. В свою очередь осциллографы компании "Акип" больше подходят для начинающих исследователей. Они обладают приемлемыми характеристиками, а интерфейс является простым и понятным.
Вступление
Ранее на сайте уже была статья про , который не покупной, а самодельный. Осциллограф Instrustar ISDS220B, также является USB приставкой к пк.
Повторюсь, что подобные осциллографы нравятся не всем, но если нужно чтобы устройство не занимало много места на рабочем столе и было переносным то это идеальный вариант. Хотя он довольно удобен в использовании (все манипуляции можно осуществлять с помощью мыши, и не нужно никуда тянуться).
Функционал
По функционалу есть все то же самое что и в настольном цифровом осциллографе. Комплектуется прибор двумя щупами и одним щупом для генератора. Регуляторы для компенсации щупов находятся со стороны подключения. После покупки необходимо произвести компенсацию щупов. Для этого на передней панели есть два ушка для подключения щупов. На них постоянно присутствует прямоугольный сигнал частотой 1 КГц. Поочередно подключаем щупы и с помощью входящей в комплект пластиковой отвертки — добиваемся ровного прямоугольного сигнала.
Еще одной приятной особенностью является наличие встроенного генератора сигналов. Диапазон регулировки частот для синусоиды: 0-10 МГц, для треугольника и прямоугольника: 0-2 МГц(для прямоугольного сигнала есть регулировка заполнения). Также на задней панели есть регуляторы амплитуды выходного сигнала и смещения. Максимальная амплитуда выходного сигнала: ±5 В.
Характеристики
Теперь о характеристиках самого осциллографа. Максимальная частота дискретизации 200 МГц(в одно канальном режиме). Максимальное входное напряжение: ±16 В (при переключении делителя на щупе на «10» — ±160 В). Есть три режима работы: «Авто», «Ждущий» и «Однократный». Также есть настраиваемый триггер настраиваемый по уровню и сработка по спаду, возрастанию сигнала или и так и так. Развертка по времени регулируется от 10 Нс до 10 С. По напряжению от 10 мВ до 10 В (при использовании делителя щупа выбираем коэффициент деления в выпадающем списке).
Для осциллограммы в приборе есть 512 Кб оперативной памяти (что очень не мало). Это дает возможность захватывать в память больше выборок и просматривать их прокручивая осциллограмму вправо или влево. Также есть режим измерения. Можно добавлять или убирать параметры сигнала, которые необходимо измерять. Есть возможность сохранять осциллограммы как картинки, и как файлы с данными (.csv). Также предусмотрен режим профессионального осциллографа.
Хотя в нем я ничего нового не увидел, просто немного изменены регулировки. Также есть анализатор спектра со множеством настроек. Прямо в окне осциллографа можно включить вкладку настроек генератора сигналов.
Внутреннее устройство осциллографа
Внутри Instrustar ISDS220B устроен так: входной сигнал пройдя аналоговую часть собранную на операционных усилителях AD8065, поступает на вход ацп типа AD9288, по одной на канал.
Вообще AD9288 это и так 2-х канальный ацп с частотой выборок 100МГц. В Instrustar ISDS220B каждая такая МС использует оба своих канала, таким образом достигается частота выборок в 200МГц. Тактирует их, а также занимается передачей данных ПЛИС Altera. Для хранения использованы две RAM памяти. Также Altera генерирует сигнал для сигнал-генератора, которые из цифровых в аналоговые переводятся с помощью ЦАП-а, R2R и усиливается с помощью ОУ. Передачей данных по USB занимается микросхема CY7C68013.
При осмотре на плате отсутствовало много керамических SMD конденсаторов по питанию. Я их допаял, хотя никакого эффекта это не дало. Ну и теперь следует указать на минусы этого прибора. Первый минус заключается в невозможности калибровать прибор на всех диапазонах развертки. Из-за этого луч не находиться в нуле, а немного выше или ниже его. Второй минус это небольшая зашумленость сигнала. Это не критично, тем более есть программное сглаживание. Третий минус касается генератора — выходное сопротивление 200 Ом, хотя для большинства случаев нужно 50 Ом. Пожалуй это все. Следует отметить что софт хорошо продуман, удобен в использовании. Устанавливается легко, и работает на версиях от Windows XP до Windows 10 (32 и 64 разрядности). При этом после установки ПО драйвер устанавливается автоматически. Ну и еще один немаловажный плюс это то что он занимает минимум места на рабочем столе, даже меньше чем современные проф, осциллографы такие как Rigol, Tectronix или Siglent.
Добрый день, Хабр!
Предлагаю вниманию уважаемой аудитории обзор осциллографа/логического анализатора Hantek6022BL.
Заинтересованных прошу под кат.
Технические характеристики
Осциллограф:- каналов: 2
- полоса пропускания: 20 МГц
- частота дискретизации: 48 Msa/s
- объем памяти: 1Ms
- интерфейс: USB 2.0
- логических каналов: 16
- пропускная способность: 10 МГц
- объем памяти: 48Msa
- глубина памяти: 1 Ms
- размеры: 205 х 120 х35
- питание: от порта USB
- вес: 0,382 кг
Внешний вид
Внешний вид однозначно на 5. Блестящий и стильный алюминиевый корпус, пластиковые накладки, зеркальная надпись Hantek. Сразу видно, на дизайне здесь не экономят.
Вид спереди. Два BNC-разъема для щупов, разъем логического анализатора, контакты для калибровки. Всё предсказуемо.
USB, загадочная кнопка и не менее загадочный лючок с надписью USBXI, под которым прячется странный разъём.
Комплектация
В комплект входит сам осциллограф, шнур USB, два шлейфа к логическому анализатору, 20 зажимов для логического анализатора, два щупа к осциллографу в комплекте с разноцветными маркировочными колечками и отвёрточками для подстройки частотной характеристики щупа. Щупы носят название PP-80, однако имеют полосу пропускания 60 МГц, а не 80, как можно было бы подумать. Причины этому кроются, как мне кажется, в свойствах сумрачного китайского гения.Также есть диск с ПО, малополезная в наши дни вещь.
Субъективные впечатления
На первый взгляд, превосходная вещь. Компактный, легкий прибор, в очень качественном алюминиевом корпусе (как Ipad, пишет на aliexpress продавец).Помимо перечисленных интерфейсов, на корпусе устройства имеется кнопка с фиксацией (и это не выключатель питания, как можно было бы подумать) и разъем с маркировкой USBXI, не описанный в документации, и, вероятно, предназначенный для соединения нескольких устройств между собой. Также есть контакты встроенного калибровочного генератора.
Настала пора установить ПО и включить устройство.
Начало работы
Программное обеспечение проще всего скачать с русского сайта hantek.ru , даже не требуется регистрация, в отличие от «главного» сайта hantek.com . Инструкция на английском языке, программное обеспечение тоже, хотя на сайте есть и русификации.Итак, ПО скачано, установлено, прибор подключен к компьютеру. Подключаем щупы, подсоединяем их к контактам калибровочного генератора и запускаем программу осциллографа. Видим два сигнала прямоугольной (почти) формы. Отверточкой подстраиваем щупы так, чтобы сигналы приобрели идеальную прямоугольную форму.
После того, как прибор прогрелся в течение 20 минут (по инструкции), делаем самокалибровку. Вроде бы ничего не изменилось, но на душе стало спокойнее.
Поиграв немного ручками чувствительности каналов и времени развёртки (здесь не придумано ничего нового), перейдем к более глубокому изучению ПО.
Развёртка
Триггер имеет единственный режим запуска: Edge (по фронту), пользователь может выбрать источник (канал 1 или канал 2 и фронт, положительный или отрицательный).<лирическое отступление>
Позволю себе лирическое отступление. Когда я учился в институте, некоторые преподаватели очень не любили выражения типа «передний фронт» и «задний фронт». Фронт бывает только передним, по определению, говорили они, поэтому нужно говорить просто «фронт», а то, что называют «задним фронтом», правильно называть «спадом». В глубине души я с ними согласен, но здесь я буду употреблять словосочетания «передний фронт» и «задний фронт».
Предусмотрен автозапуск, режим «Normal», и однократный запуск. Больше никаких «хитрых» режимов триггер не имеет.
Горизонтальная развёртка настраивается в пределах от 1 ns (совершенно бесполезный диапазон для данного прибора) до 3000 секунд. Есть режим отображения с горизонтальной развёрткой (x(t), y(t)) и с режим X-Y (удобен, например, для фигур Лиссажу).
Чувствительность каналов
Чувствительность каналов настраивается в пределах 200mV/дел до 5V/дел при коэффициенте щупа 1:1, и позволяет работать с щупами с делителями до 1:10000 (честно, никогда таких не видел, это должна быть очень высоковольтная штука).Уровень срабатывания триггера и сдвиг по горизонтали можно менять просто мышкой, но значения этих величин нигде не отображаются. Момент срабатывание триггера не привязан ни к каким делениям на осциллогамме, ни к центру экрана, ни к чему вообще.
Канал «математики»
Отображается в виде третьей осциллограммы и может отображать сумму, разность, произведение и частное значений сигнала в каналах A и B, а также спектр (FFT). Для FFT можно выбрать тип окна: прямоугольное, Хэмминг, Хэннинг, Блэкман. Можно выбрать линейную или логарифмическую шкалу амплитуд.«Ref» канал
На самом деле это не какой-то особый канал, это просто отображение на экране ранее сохранённого сигнала рядом с текущими, например, для сравнения.Режим измерений
«Горизонтальные» измерения
Измеряется период и частота сигнала, время нарастания и спада сигнала, ширина импульса и ширина промежутка между импульсами в единицах времени и в процентах к полному периоду.«Вертикальные» измерения
Максимальное и минимальное значение сигнала, напряжение «от пика до пика», напряжение «вершины» и «основания» импульса, среднее значение, среднеквадратичное значение, положительный и отрицательный выброс в процентах.Режим курсорных измерений
Пожалуй, единственный режим, который в «виртуальном» осциллографе удобнее чем в «настоящем». Просто выделяем мышкой прямоугольник на экране и видим deltaT и deltaV. Курсорных режимов три: вертикальный, горизонтальный и “cross”, то есть и тот, и другой сразу. Зачем при этом нужны первые два, непонятно.Автоустановка
«Волшебная» кнопка, которая настраивает оптимальный (по мнению программы) режим отображения.Интерполяция
В силу дискретной природы измерений, отображаемые данные могут быть интерполированы следующим образом: «ступенчатый» режим, то есть отсутствие интерполяции, «линейный» режим и интерполяция вида sin(x)/x, которая, теоретически, должна быть наиболее точной. К сожалению, эффекта от её включения увидеть так и не удалось.Настройки отображения
Отображение векторами или точками, отображение координатной сетки, яркость осциллогамм и сеток, ничего необычного.Сохранение данных
Осциллограммы можно сохранять в разных форматах: txt, xls, doc и bmp. Первые три представляю собой просто значения отсчётов в текстовом виде, последний является скриншотом осциллограмм. Еще есть ref-формат, предназначенный для работы с ref-каналом.На картинке выше показан интерфейс программы с двумя сигналами по входам А и В, с каналом математики, в который выводится FFT, с курсорами и с включенным режимом измерений.
В целом, осциллограф как осциллограф, только простейшие функции, но работают нормально. Можно было сделать лучше. Оценка 4.
Логический анализатор
Логический анализатор отображается в отдельном окне.Мы видим 16 сигналов и … всё. Никаких настроек, никаких условий запуска, ничего вообще. Запуск захвата сигналов производится вручную кнопкой. Впрочем, одна настройка есть, SampleRate можно выбрать в пределах от 100 kSa/s до 48 kSa/s. Захват сигналов происходит до заполнения памяти (1M сэмплов).
Логический анализатор никак не связан с осциллографом, не может ни запускаться от его триггера, ни запускать его триггер, не может запускаться ни по фронту какого-либо логического сигнала, ни, тем более, ни по более сложным событиям и условиям.
Интерфейс анализатора после захвата сигналов начинает безбожно тормозить.
Те, кто работал с настоящими анализаторами, заплачут горючими слезами.
В общем, за анализатор оценка 2 с плюсом (всё-таки хоть что-то работает). Может быть, есть некоторая надежда, что логический анализатор будет работать лучше в следующей версии ПО.
Альтернативное ПО
Ничего хорошего в этом плане пока нет. Есть альтернативное ПО для DSO-6022BE, но оно не заработало с этой моделью. К тому же оно практически ничем не отличается от родного, кроме небольших изменений в дизайне GUI.Есть ПО для приборов Hantek под Linux, но оно вообще не поддерживает линейку DSO-6000.
Драйвера
Windows 7 автоматически ничего не нашла, конечно же, пришлось ей указывать папку с драйверами вручную.Загадочная кнопка и разъём на задней панели
Насколько можно понять из руководства, эта кнопка предназначена для вызова ПО. Однако она этой функции не выполняет, и является на данный момент просто кнопкой-для-красоты. То же самое можно сказать и о разъеме USBXI. Даже если он и предназначен для объединения нескольких приборов в один, то ни кабеля, ни каких-либо следов поддержки этой функции в ПО найти не удалось.Общая оценка
Это, конечно, игрушка. Если использование осциллографа является вашим повседневным делом, то лучше купить нормальный осциллограф, без приставки «USB». Даже недорогой осциллограф имеет гораздо больше возможностей и функций. Не говоря уже об логическом анализаторе.Однако, если осциллограф вам нужен редко, или если у вас очень ограничен бюджет, то работать с этой моделью можно.
SDK
Производитель выложил SDK, что может открывать некие нетривиальные возможности использования прибора, например, в автоматизированных измерительных комплексах. Но SDK я пока не смотрел.Гикпорн
Что же у него внутри?Снимаем пластиковые накладки и отвинчиваем переднюю и заднюю крышки. Теперь можно вынуть плату.
Фото платы
Что есть что на этой плате? Я обозначил цифрами все микросхемы. Давайте посмотрим, что есть что.
1. «Мозгами» является микроконтроллер Cypress cy7c68013a-100axc (http://www.cypress.com/?docID=45142). Микроконтроллер на ядре 8051 с интерфейсом High-speed USB. В принципе, понятный выбор. Высокой скорости от процессора не нужно, т. к. вся обработка происходит на стороне компьютера, но нужен быстрый USB.
2. SN74LVC16245A (http://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn74lvc16245a.pdf) - фронтенд логического анализатора. Обычный 16-разрядный буфер.
3. 24LC02BI (http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/21709J.pdf) – EEPROM на 2 kb, для хранения каких-либо настроек. Почему их две, непонятно.
4. AMS1117-3.3 (http://www.advanced-monolithic.com/pdf/ds1117.pdf) – линейный стабилизатор питания на 3,3V.
5. Inout A0505S-2WR (http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/611588/MORNSUN/A0505S-2WR2.html) – преобразователь +5V в двуполярное напряжение 5V для питания аналогового фронтенда.
6. AD8065 (http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8065_8066.pdf) – операционный усилитель с FET-входами и полосой частот 145 МГц.
7. EL5166 (http://www.intersil.com/content/dam/Intersil/documents/el51/el5166-67.pdf) – широкополосный операционный усилитель фирмы Intersil (полоса при единичном усилении 1,4 ГГц).
8. 74HC4051 (http://www.nxp.com/documents/data_sheet/74HC_HCT4051.pdf) - 8-и канальный аналоговый мультиплексор/демультиплексор
9. Самая интересная микросхема, АЦП, скрыта под радиатором. Небольшой нагрев паяльником, и радиатор отклеился, а под ним оказалась AD9288 (http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD9288.pdf) – 8-bit ADC, 2 канала по 100 MSa/s.
Всё сделано предельно просто и минималистично, но аккуратно. Даже слишком просто, я надеялся увидеть хоть какую-нибудь ПЛИС. Аналоговый фронтенд имеет большой запас по частоте, это очень хорошо. Во «взрослых» осциллографах часто используется одно и то же железо для целого модельного ряда, а полоса частот у младших моделей обрезается программно, из маркетинговых соображений. Зная необходимый танец с бубном, можно получить из младшей модели старшую, использующую возможности железа на все 100%.
Но в данном случае старшие модели из этой же линейки имеют частоту дискретизации 150 и 250 МГц, то есть, как минимум другой АЦП.
В настоящее время тяжело угнаться за новейшими технологиями радиоэлектроники. Разнообразные электронные устройства можно теперь модифицировать по своему вкусу из одного в другое. Было бы желание и умение. Даже из старых электронных часов можно сделать простой тестер для многих деталей электросхемы, не говоря уже о планшетах и компьютерах. Многим радиолюбителям и профессионалам часто приходиться пользоваться точными электронными приборами, среди которых очень популярен осциллограф . Такой хороший прибор стоит недёшево. Хотя сделать его своими руками на основе планшета и андроида не составит особого труда даже радиолюбителю.
Что представляет собой осциллограф и его функции
Для тех кто не особо знаком с работой осциллографа и его визуальными видами поясню. Это прибор (в старом варианте типа мини-телевизора, в новом - дизайн планшета и т. п.), который измеряет и отслеживает частотные колебания
в электрической сети. На практике он широко используется многими специализирующимися лабораториями и профессиональными радиотелемастерами. Поскольку точные настройки многих электроприборов производятся только с его помощью.
Его показания в электронной или бумажной форме позволяют видеть синусоидальные формы сигнала. Частота и интенсивность этого сигнала, в свою очередь, позволяет определить неисправность или неправильную сборку электросхемы. Сегодня мы рассмотрим двухканальный осциллограф, который можно собрать своими руками на основе действующих схем смартфона, планшета и соответственного программного обеспечения.
Сборка карманного осциллографа на основе «Андроида»
Замеряемая частота должна быть слышимой человеческим ухом, а уровень сигнала не должен превышать стандартного микрофонного звука. В этом случае, собрать осциллограф на основе «Андроида» своими руками можно и без дополнительных модулей. Разбираем гарнитуру , на которой присутствует микрофон. При отсутствии этой гарнитуры необходимо приобрести звуковой штекер на 3,5 мм с четырьмя контактами. Щупы припаять согласно разъёмам вашего гаджета.
Загрузить программное обеспечение из «Маркета», которое будет замерять частоту микрофонного входа и вырисовывать график на основе этого сигнала. Представленных вариантов будет достаточно, чтобы выбрать оптимальный. После калибровки приложения - осциллограф будет готов к использованию.
Плюсы и минусы «Андроидной» сборки:
Сборка осциллографа из планшета
Для стабилизации сигнала и расширения диапазона входного напряжения можно использовать схему осциллографа для планшета. Она долго и успешно используется для сборки устройств для компьютера.
Для этого применяются стабилитроны КС 119 А с резисторами на 10 и 100 кОм. Первый резистор и стабилитроны подключают параллельно. Второй и более мощный резистор подключается на вход электросхемы. Это расширяет максимальный диапазон напряжений. В конечном счёте пропадают дополнительные помехи и повышается напряжение до 12 вольт.
Особенностью осциллографа из планшета является то, что он работает напрямую со звуковыми импульсами и лишние помехи (экранирование) схемы и щупов в этом случае будут нежелательны.
Нужное программное обеспечение для сборки осциллографа на основе планшета и андроида
Чтобы работать с подобной схемой потребуется программа, которая способна нарисовать графики на основе входящего звукового сигнала. Множество таких вариантов легко найти в «Маркете». С помощью них можно выбрать дополнительную калибровку и добиться максимальной точности для профессионального осциллографа из планшета или другого функционального устройства.
Широкодиапазонная частота с помощью отдельного гаджета
Широкий диапазон частот с помощью отдельного гаджета достигается его приставкой с аналогово-цифровым преобразователем, который обеспечивает передачу сигнала
в цифровом варианте. За счёт этого достигается более высокая точность измерений. На практике - это портативный дисплей, который аккумулирует информацию с отдельных устройств.
Осциллограф из планшета на «Андроид»
Bluetooth-канал
В настоящее время электронного прогресса в магазинах появляются приставки, которые выполняют функции осциллографа. Они передают сигнал с помощь Bluetooth-канала на планшет или смартфон. Такой осциллограф - приставка, подключаемая, к планшету через Bluetooth имеет свои особенности. Предел измеряемой частоты, составляющий 1 МГц, напряжение щупа 10 В и радиус действия порядка 10 метров не всегда хватают для профессионального диапазона рабочей деятельности. В таких случаях можно использовать осциллограф - приставку с передачей данных с помощью Wi-Fi.
Передача данных с помощью Wi-Fi
Wi-Fi значительно расширяет возможности измерительных устройств. Такой вид обмена информацией между планшетом и приставкой особо популярен. Это не дань моде , а чистая практичность. Поскольку измеряемая информация передаётся без задержек на планшет, который моментально выводит любой график на свой монитор.
Понятное пользовательское меню позволяет быстро и легко ориентироваться в управлении и настройках электронного устройства. А записывающее устройство
позволяет воспроизводить и передавать информацию в реальном времени и во все точки для всех участников этого процесса.
Обычно вместе с покупной осциллограф - приставкой поставляется и диск с программным обеспечением. Эти драйвера и программу можно быстро скачать на планшет или смартфон. Если такого диска нет - найдите эти данные в магазине приложений или поищите в интернете на форумах и специализированных сайтах.
USB осциллограф своими руками схема
Сборка USB осциллографа обойдётся вам всего в 250–300 рублей и сделать вы его можете своими руками.
Плюсами этого устройства являются его низкая себестоимость, мобильность и малогабаритность. А вот существенных минусов, к сожалению, побольше. Это малая частота дискретизации, наличие ПК, малая полоса пропускания и глубина памяти.
Для профессионалов такая электронная «игрушка» явно не подойдёт. А для начинающих радиолюбителей - это очень даже неплохой симулятор осциллографа для приобретения определённых практических навыков.
