Kомпоненты, приборы, оборудование      
 |  Главная |  Каталог предприятий Украины |  Схемотехника |
 

Раздел на реконструкции, некоторые ссылки могут не работать!
  • Аудио
  • Безопасность
  • Бытовая электроника
  • Видео
  • Видеокамеры
  • Высоковольтные
  • Генераторы
  • Измерения
  • Интерфейсы
  • Коммутация
  • Компьютер
  • Медицина
  • Моделирование
  • Передатчики
  • Питание
  • Обработка данных
  • Предусилители
  • Радио

  • Веб-мастерам
    и писателям:
    Биржа статей. Продать - купить статью. Уникальные статьи: готовые и на заказ.


    Назад
       Обзор представленных на украинском рынке цифровых запоминающих осциллографов
       
       В. Яковлев, генеральный директор ООО “Оракул-Сервис”, г. Киев
       Несмотря на то, что на сегодняшний день на украинском рынке многие поставщики электронных компонентов поставляют также и контрольно-измерительное оборудование, существует всего несколько компаний, которые специализируются исключительно на импорте и последующем техническом сопровождении измерительной техники, имея при этом в штате квалифицированных специалистов, способных грамотно решить стоящие перед заказчиками задачи. Компания ООО "Оракул Сервис" со дня своего создания специализируется исключительно на поставках в Украину профессионального контрольно-измерительного оборудования. Благодаря квалифицированной технической поддержке и грамотно поставленной логистике компания занимает лидирующие позиции на украинском рынке цифровых измерительных приборов.Целью настоящей статьи является детальное рассмотрение и анализ наиболее важной способности цифровых запоминающих осциллографов - способности достоверно отображать форму исследуемого сигнала в зависимости от частоты выборки. Кроме того, мы постараемся наиболее объективно выполнить сравнительный анализ наиболее востребованных на электронном рынке Украины цифровых запоминающих осциллографов с полосой пропускания до 250 МГц с учётом рассматриваемого в статье параметра. Необходимость проведения сравнительного анализа вызвана тем обстоятельством, что некоторые производители, как и их дистрибьюторы, пользуясь неосведомленностью покупателей об особенностях работы цифровых запоминающих осциллографов позволяют себе вводить их в заблуждение путем умалчивания об особенностях представляемых характеристик либо выдачи второстепенных характеристик за основные. Тем не менее, хотелось бы отметить существенно возросший за последний год уровень осведомленности инженеров об особенностях работы цифровых запоминающих осциллографов, в чем компания ООО "Оракул Сервис" принимала самое активное участие, проводя многочисленные технические семинары и публикуя результаты сравнительных исследований на страницах тематических изданий. Желание любыми средствами реализовать оборудование, не соответствующее требованиям сегодняшнего дня, заставляет недобросовестных “игроков” рынка измерительных приборов поступаться моральными принципами (а порой и по причинам недостатка в техническом образовании) и выдавать желаемое за действительное. По этическим причинам мы не приводим перечень этих фирм. Одним из примеров в подтверждение написанного выше (к сожалению, по понятным причинам мы не можем привести все примеры), служат заявленные технические характеристики осциллографов моделей GDS-820C/840C производства GW Instek, DS-1150C/1250C производства компании EZ Digital и модели DSO-5102C/5202CA производства компании Rigol, которые обеспечивают заявленные производителями полосы пропускания только в режиме эквивалентной выборки, о чем в характеристиках скромно умалчивается. Использование же осциллографами режима эквивалентной выборки накладывает существенные ограничения на форму входного сигнала либо не обеспечивает достоверности в отображении формы непериодических и единичных сигналов. Какая же реальная полоса осциллографов моделей GDS-820C/840C, DSO-5102C/5202CA, DS-1150C/1250C при исследовании произвольных сигналов, а не только периодических, в спецификациях ни слова. И чтобы хотя бы оценить максимально возможную частоту исследуемого сигнала, при котором будет возможность хотя бы определения его формы, необходимо вспомнить базовые знания института, а именно, теорему Котельникова: “Сигнал, в спектре которого нет составляющих с частотами выше w, может быть восстановлен по отсчетам этого сигнала, взятым с интервалом Dt = p/w = p / 2pf = f/2; (1.1) при использовании функции восстановления X(t) = SX(tк) sin w(t - tк) / w(t - tк) ”. (1.2) Следовательно, для восстановления формы сигнала частота выборки Fв должна быть как минимум в два раза выше наиболее высокочастотной составляющей исследуемого сигнала f (Fв = 1 / Dt = 2f ). Применительно к рассматриваемым осциллографам определим теоретически максимальную частоту сигнала, которую могут восстановить данные осциллографы (табл.1). Даже теоретически полученные значения максимальной частоты восстанавливаемого сигнала для осциллографов моделей GDS-820C/840C, DSO-5202CA, DS-1150C/1250C недостаточны для работы на заявленных полосах частот, а если учитывать, что не все производители реализуют сложный алгоритм восстановления сигнала (1.2), а используют линейный алгоритм восстановления, то реальные полосы пропускания осциллографов с недостаточной скоростью АЦП будут значительно ниже, а какие именно - в спецификациях умалчивается: производитель позволяет Вам на досуге самостоятельно их определить, естественно, после покупки прибора. Мы же это сделаем для осциллографа GW Instek модели GDS-820, как наиболее яркого представителя осциллографов имеющих недостаточную скорость АЦП, но самую большую память на канал. Используем в качестве генератора AWG-510 компании Tektronix, который позволяет смоделировать практически любой сигнал. Для оценки работы осциллографа в режиме захвата одиночных сигналов подадим на вход осциллографа короткий прямоугольный импульс с крутыми фронтами, установим развертку на 10 нс/дел и установим однократный режим запуска. Результат захвата осциллографом GDS-820 такого сигнала показан на рис.1. В случае соответствия заявленных характеристик действительным, максимальная частота дискретизации должна составлять 100 МВ/с, тогда и точки, соответствующие отсчетам, должны следовать каждые 10 нс, однако на экране ясно видно, что точки следуют через 20 нс, это означает, что в режиме однократного запуска частота дискретизации не превышает 50 МВ/с, а это свидетельствует о том, что реальная полоса пропускания этого осциллографа в режиме однократного запуска не превышает 5...10 МГц (!). Согласитесь, это очень мало как для осциллографа с заявленной полосой в 150 МГц. С единичными сигналами мы разобрались, как же обстоят дела с отображением только периодических сигналов? Для начала подадим на вход осциллографа обычный периодический прямоугольный сигнал и посмотрим воспроизведение фронта осциллографом при развертке 1 нс/дел (рис.2). Необходимо отметить, что при установке такой развертки осциллограф переходит в режим оцифровки в эквивалентном времени с частотой дискретизации 25 ГВ/с. Результат приведен на рис.2. Не углубляясь в изучение динамических характеристик прибора, отметим лишь, что выбросы, отмеченные красными кружками, не могут быть получены прибором извне, поскольку при частоте оцифровки 25 ГВ/с осциллограф не сможет воспроизвести импульсы короче 40 пс (1/25 GS/s = 40 пс), а длительность самого большого выброса не превышает 20 нс. Кроме этого, не стоит забывать, что данный прибор имеет заявленную полосу пропускания 150 МГц. Эти выбросы очень похожи на результат пропуска отсчетов АЦП при работе в эквивалентном времени. Таким образом, полученная осциллограмма говорит о том, что исследование сигналов, даже периодических при (как минимум) приведенном значении развертки невозможно, так как теряется возможность исследовать хотя бы форму сигнала, не говоря уже об обнаружении регулярных, а тем более стохастических артефактов. Кроме этого важно отметить, что цифровые осциллографы, работая в режиме эквивалентной выборки, теряют свое основное преимущество перед аналоговыми - возможность реализации более сложных режимов синхронизации, чем запуск по уровню. Естественно, мы не будем переносить результаты исследований на модели осциллографов производства Rigol и EZ Digital, но при наличии свободного времени наши читатели могут повторить эти измерения и самостоятельно определить действительные значения полосы пропускания для таких осциллографов. Особое место на рынке занимают осциллографы компаний Tektronix и Wittig Technologies (см. табл.2 и табл.3), которые имеют в линейке осциллографов 4-х канальные модели и обладают действительно быстродействующими АЦП, которые в состоянии работать в режиме реального времени и оцифровывать сигнал за один раз, без перехода в режим эквивалентной выборки, что позволяет задействовать расширенную систему синхронизации на всем диапазоне разверток и анализировать сигналы в заявленной полосе, без каких-либо ограничений к форме входного сигнала. При этом стоит отметить несколько особенностей более новой разработки компании Wittig Technologies (Германия) - серии осциллографов W2000, обладающей такими преимуществами как достаточно большая память 16кБ для анализа длительных сигналов, наиболее большой полноцветный TFT-дисплей высокого разрешения 640х480 точек против 320х240 в других осциллографах, а также наиболее компактные размеры, позволяющие легко транспортировать прибор. Особо остановимся на том, что осциллографы серии W2000, обладая высокими техническими характеристиками, позволяют при покупке сэкономить до 40% средств в сравнении с аналогичными конкурирующими моделями компании Tektronix.


     SVITEL © 2014  Мир электроники.  Admin  При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна. Rambler's Top100