Бюджетные осциллографы Agilent Technologies

Agilent Technologies проводит регулярные тщательные исследования в поисках улучшения существующих продуктов и разработки новых, необходимых для создания рабочих мест. Эти исследования позволяют контролировать качество и гарантировать надежность создаваемых устройств и систем. Приборы Agilent Technologies часто используются для комплектации и модернизации рабочих мест в электронной, аэрокосмической и микроэлектронной промышленности и в системе образования.

Компания Agilent Technologies в 2011 году сделала "нырок вниз", пополнив перечень своих изделий с повышенной доступностью и низкой (бюджетной) стоимостью двумя сериями осциллографов - 2000Х и 3000Х. В 2012 г. ориентация Agilent на завоевание рынка бюджетных приборов и рабочих мест была сохранена.

"Наши заказчики говорят нам, что у нас превосходные осциллографы, но, к сожалению, они не всегда вписываются в выделенные бюджеты, - сказал Джей Александр, вице-президент и генеральный менеджер департамента осциллографии компании Agilent.— Вот почему мы так гордимся своей новой серией осциллографов. Эти приборы обладают широчайшими возможностями, а их начальная цена на 30% ниже, чем мы когда-либо предлагали".

В 2012 году компания Agilent представила новую серию бюджетных осциллографов Agilent DSO 1000В. Четыре новые модели с верхней границей полосы пропускания от 50 до 150 МГц (рис. 1) обладают широкими функциональными возможностями и предлагаются по весьма привлекательной цене. Они дополняют ранее выпущенные приборы серии 1000А.

Рис. 1. Двухканальные бюджетные осциллографы серии 1000B

Основные параметры новой серии осциллографов приведены в таблице 1. Видно, что все приборы двухканальные и рассчитаны на умеренную полосу частот до 150 МГц. Приборы с буквой А в названии четырехканальные и могут работать на более высокой частоте.

Таблица 1. Основные параметры осциллографов Agilent 1000В

Габариты (ШхВхГ) — 324,6 х 157,8 х 129,2 мм для моделей "А" и 303 х 154 х 133 мм для моделей "В". Масса осциллографов — 3,03 кг (нетто) и 4,87 кг (брутто) для моделей "А" и 2,4 кг(нетто), 3,87 кг брутто для моделей "В". На рис. 2 показан внешний вид одного из осциллографов DSO1152B.

Рис. 2. Осциллограф DSO1152B

Эти осциллографы имеют широкий спектр измерительных возможностей, которые в данном классе осциллографов на рынке практически не встречаются. Несмотря на свою небольшую цену, приборы обеспечивают уверенный захват и отображение сигналов, в том числе одновременно обзорной осциллограммы и ее выделенного участка (действие "лупы времени"). Они оснащены ярким LCD-дисплеем с четким изображением и широким углом обзора. Глубина памяти новых осциллографов составляет до 16 квыб./канал, тогда как у осциллографов такого класса корпорации Tekronix она равна 2,5 квыб./канал, что в шесть раз меньше. Частота дискретизации 1 Гвыб./с обеспечивает детализацию сигналов.

Осциллографы серии 1000В могут выполнять 23 вида автоматических измерений, а также имеют встроенный частотомер. Результаты автоматических измерений можно вывести в виде таблицы.

Для уменьшения влияния шумов можно использовать ограничение полосы исследуемых частот. Для этого в осциллографы встроен фильтр нижних частот. О его эффективности позволяют судить осциллограммы, представленные на рис. 3. Еще более эффективным может быть усреднение большого количества осциллограмм, но эта операция снижает скорость их вывода.

Рис. 3. Наблюдение осциллограммы зашумленного сигнала и ее вид после очистки фильтром полосы пропускания

В осциллографах предусмотрен ряд математических операций по обработке сигналов. Особо следует отметить операцию быстрого преобразования Фурье (БПФ). Она позволяет строить частотный спектр сигналов, которые являются функцией времени. Осциллограмму исходного сигнала и его спектр можно наблюдать одновременно на экране дисплея.

Для обеспечения более комфортной и производительной работы новые осциллографы серии DSO1000B имеют:

• встроенную справочную систему;
• графический интерфейс пользователя, накладки на переднюю панель и руководство пользователя на 11 языках;
• руководство по выполнению лабораторных работ для студентов и набор слайдов для преподавателя;
• интерфейс USB для подключения модулей флэш-памяти и внешних устройств, например компьютера или принтера.

В осциллографах серии DSO1000В, выпускаемых для России и стран СНГ, пользовательский интерфейс и передняя панель русифицированы. USB-порты позволяют сохранять результаты измерений во флэш-памяти и подключить осциллограф к персональному компьютеру. Поставляемый бесплатный комплект программного обеспечения для преподавателей поможет в обучении базовым навыкам работы с осциллографом.

Осциллографы серии 1000В подходят для учебных заведений и курсов повышения квалификации персонала, где бюджет на закупку оборудования ограничен. Инженеры и радиолюбители также смогут воспользоваться этими приборами для укомплектования рабочих мест на своих малых предприятиях и личных целей.

В стандартную комплектацию моделей серии 1000В входит возможность тестирования по маске (тесты типа "годен/не годен"), что позволяет даже новичкам выполнять точное тестирование параметров сигналов. Маска задается геометрической фигурой или сдвигом опорной осциллограммы. В новых осциллографах предусмотрен режим последовательного захвата кадров, таким образом, можно записывать и воспроизводить до 1000 кадров сигнала для идентификации глитчей и других аномалий сигналов.

Четырехканальные осциллографы серии DSO1000A имеют расширенный частотный диапазон и большую память осциллограмм. Они позволяют воспроизвести на экране дисплея все четыре осциллограммы одновременно и различную служебную информацию.

Для переноски осциллографов серии DS01000 поставляется мягкая сумка, защищающая приборы от ударов, дождя и снега. Выпускается также обширный набор активных и пассивных пробников.

Другие осциллографы Agilent умеренной стоимости

По мере усложнения функций рабочего места возникает задача его модернизации, например расширения верхней границы полосы исследуемых частот. Agilent предлагает для этого приобрести старшие версии осциллографов и других приборов, а также заранее предусмотренные опции их модернизации. Так, рабочая частота у приборов старших серий может быть доведена до 70 ГГц.

Большие возможности имеет современная серия приборов 2000. Еще более совершенные осциллографы обычных и смешанных сигналов серии DSOX3OOOA/MSOX3OOOA имеют полосу пропускания от 100 до 500 МГц (табл. 2) и скорость обновления экрана 1 млн сигналов в секунду. Среди дополнительных возможностей — 16 цифровых каналов (MSO), интегрированный генератор стандартных сигналов и аппаратная реализация декодирования сигналов последовательных шин I²С, SPI, RS232, UART, CAN, LIN, и I²S. Эти приборы имеют 8,5-дюймовый WVGA и очень высокую скорость обновления осциллограмм — до 1 млн осциллограмм в секунду при глубокой памяти: 2 Мвыб. (опционально — до 4 Мвыб.).

Таблица 2. Параметры некоторых осциллографов MSOX3000A

Фактически эти осциллографы объединяют пять приборов в одном:

• Один из лучших в своем классе осциллографов.
• Встроенный 16-канальный логический анализатор (для моделей MSOX, опционально устанавливается на DSOX).
• Встроенный генератор сигналов 20 МГц (опция DSOX3WAVEGEN).
• Анализатор протоколов.
• Встроенный 3-разрядный цифровой вольтметр.
• 5 разрядный частотомер (опция DSOXDVM).

Новейшая серия High-End осциллографов DSOX/MSOX40000

Из высококачественных осциллографов средней ценовой категории следу ет отметить новую серию InfiniiVision DSOX/MSOX4OOO. Благодаря запатентованной технологии MegaZoom IV удалось обеспечить самую высокую в отрасли скорость обновления сигналов на экране — до 1 млн осциллограмм в секунду в режиме сегментированной памяти. Кроме того, в этих осциллографах используется самый большой в отрасли емкостный сенсорный дисплей с диагональю 30 см (12 дюймов), а также инновационная функция "запуска касанием" (InfiniiScan Zone).

Основные параметры этих новейших осциллографов приведены в таблице 3. Приборы MSOX — это осциллографы смешанных сигналов: они имеют дополнительно 16-канальный вход для логических сигналов и выполняют функции встроенного анализатора логических сигналов.

Таблица 2. Параметры осциллографов DSOX/MSOX4000

Внешний вид осциллографа MSOX4000 представлен на рис. 4. Сразу же привлекает внимание 12,1-дюймовый экран дисплея с емкостным сенсорным управлением и небольшая в сравнении с ним панель управления.

Рис. 4. Внешний вид осциллографа MSOX4000

Большой размер экрана и его высокое разрешение (800x600 пикселей) позволяют наблюдать очень четкие осциллограммы аналоговых и цифровых сигналов, а также многочисленные элементы интерфейса, надписи и цифры.

Осциллографы InfiniiVision 4000 X были разработаны специально для работы с сенсорным дисплеем, поэтому инженеры имеют возможность просто и быстро выбирать объекты исследования. Так, например, функция InfiniiScan Zone позволяет существенно упростить запуск. Достаточно найти интересующий сигнал на экране осциллографа и начертить вокруг него рамку: если пользователь может видеть нужный сигнал, он может осуществить по нему запуск.

Осциллографы серии MSOX4000 выполняют функции пяти приборов:

• собственно запоминающий 4-канальный осциллограф высокого класса;
• анализатор логики с 16 каналами;
• анализатор последовательных протоколов (шин);
• двухканальный генератор сигналов произвольной формы;
• цифровой вольтметр (три цифры результата).

Встроенный генератор стандартных и произвольных сигналов с удобной панелью управления на экране дисплея представлен на рис. 5. Генератор реализует прямой цифровой синтез сигналов. Диапазон частот генератора — от 0,*1 Гц до 20 МГц (синус). Параметры импульсных сигналов приведены в datasheet на эти приборы. Осциллографы этой серии могут успешно заменить на рабочем столе несколько дорогих приборов, что оправдывает не очень малую цену моделей 4000 X.

Рис. 5. Панель установки параметров генератора сигналов произвольной формы

Осциллограф имеет 35 видов автоматических измерений, причем 10 из них можно выводить одновременно. Таблицу с их результатами можно наблюдать вместе с осциллограммами, к которым они относятся.

Приборы имеют обширные математические возможности. Так, с сигналами двух аналоговых каналов традиционно возможны арифметические операции сложения, вычитания, умножения и деления. С сигналами одного канала возможны операции дифференцирования, интегрирования, вычисления Ах+В, квадрата и квадратного корня, экспоненты, а также логарифмирования, фильтрации, усреднения по многим сигналам и быстрого преобразования Фурье.

Традиционное БПФ существенно модифицировано. Теперь оно позволяет получить не только спектр сигнала, но и его спектрограмму — спектр в координатах время-частота с представлением амплитуды цветом. Это роднит программный анализатор спектра с векторным. Да и установки исходных параметров спектра стали подобны применяемым в анализаторах спектра: средняя частота, полоса частот и частотное разрешение. Они устанавливаются независимо.

В осциллографах есть функция запоминания осциллограмм прямо на экране дисплея. Это позволяет регистрировать сложные сигналы и глюки. Время запоминания (персистенции) может изменяться.

В последнее время осциллографы часто используются для тестирования различных последовательных шин. Такое тестирование предусмотрено и в осциллографах DSOX/MSOX4000 для шин MIL-STD 1553 и ARINC 429, I²S, CAN/LIN, FlexRay, RS232/422/485/UART, I²C/SPI, а также впервые для скоростной универсальной последовательной шины USB 2.0.

На рис. 6 показаны средства измерений в комплексе. Внизу справа видна небольшая панель вывода результатов измерений встроенным цифровым вольтметром осциллографа. По бокам показаны панели автоматических измерений. Представлено также выделение части осциллограмм системой Mega Zoom осциллографа.

Рис. 6. Пример проведения комплексных измерений