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.

Первая часть обзора цифрового осциллографа смешанных сигналов RIGOL DS1102D