Вітаю!
Додаю невелику статтю на тему вибору домашнього компактного осцилографа початкового рівня для роботи та хобі.
Чому мова піде про кишенькові та компактні — тому що це бюджетні варіанти. Настільні осцилографи - це громіздкіші, функціональні пристрої, і, як правило, досить дорогі моделі ($200-400 і дорожче) на 4 канали з безліччю функцій.
А ось компактні моделі на 1 канал для простих вимірів та оцінки форми сигналу можна придбати буквально за $20…$40.
Отже, основні технічні характеристики кишенькових осцилографів - це робоча смуга, яка вимірюється МГц, а також частота дискретизації, яка безпосередньо впливає на якість вимірювань.
У статті постараюся описати осцилографи, які особисто були в руках та дати невеликі плюси та мінуси даних моделей.
Початковий варіант, через який пройшло багато радіоаматорів - це осцилограф на базі мікроконтролера ATmega, на Алі є безліч варіантів, у тому числі для самостійного складання, наприклад, DSO138. Його розвиток з урахуванням мікроконтролера STM32 називається DSO150.
- Це непоганий осцилограф для радіоаматора початкового рівня. У комплекті є щуп Р6020. Сам осцилограф має смугу близько 200кГц. Побудований на базі STM32, АЦП до 1М семплів. Хороший варіант для перевірки простих блоків живлення (ШІМ) та аудіотрактів. Підійде для початківців, наприклад, для дослідження звукових сигналів (налаштування підсилювача тощо). З мінусів зазначу неможливість зберегти картинку осцилограми, а також невелику смугу пропускання.
Технічні характеристики:
- Частота вибірки у режимі реального часу: 1 Мвиб/с
- Аналогова смуга пропускання: 0 - 200 кГц
- Діапазон чутливості: 5 – 20 мВ/поділ
- Максимальна вхідна напруга: 50 макс. (1х щуп)
- Тимчасовий діапазон розгортки: 500с/поділ – 10 мкc/поділ
За бажання можна знайти ще дешевше не розпаяний варіант. Підійде для навчання пайки "із змістом".
Але хобі швидко пройшло, перейшов до серйозних моделей.
На початку 2018 року попався один із популярних варіантів осцилографів початкового рівня — простий, але непоганий
Осцилограф DSO188 - простий "показометр" з одним каналом, без пам'яті, але з кольоровим дисплеєм, акумулятором 300mAh і дуже маленький за розмірами. Його плюс саме в компактності та портативності, а смуги частот вистачить для більшості програм (наприклад, налаштування звукотехніки).
При невеликій вартості ($30) він відображає сигнали із частотою 1МГц (семплювання 5MSA/s). Для роботи використовуються щупи MMCX, але в комплекті є адаптер MMCX-BNC. Встановлений окремий АЦП на 5MSPS, смуга до 1МГц, корпус збірний з панелей, що дуже непогано виглядає. У плюсах відзначу компактні розміри та пристойну смугу порівняно з DSO150 (1МГц), а також компактні розміри. Дуже зручно використовувати разом із звичайним тестером. Легко поміщається у кишеню. З мінусів корпус має відкриту конструкцію, не захищену від зовнішніх впливів (потрібно доопрацьовувати), а також відсутність можливості перенести на комп'ютер збережені знімки. Наявність конектора MMCX це зручно, але для повноцінної роботи буде потрібно адаптер на BNC або спеціальні щупи. За свої гроші це дуже добрий варіант початкового рівня.
Технічні характеристики:
- Частота вибірки у режимі реального часу: 5 Мвиб/с
- Аналогова смуга пропускання: 0 - 1 МГц
- Діапазон чутливості: 50 mV/div ~ 200 V/div
- Максимальна вхідна напруга: 40 V (1X щуп), 400 V (10X щуп). Вбудованого атенюатора сигналу немає.
- Тимчасовий діапазон розгортки: 100mS/div ~ 2uS/div
Якщо одного мегагерца мало, можна подивитися у бік кишенькових осцилографів у корпусі з BNC конектором, наприклад недорогий кишеньковий осцилограф DSO FNISKI PRO.
Це дуже добрий варіант за свої гроші. Смуга 5МГц (синус). Є можливість збереження графіків у внутрішню пам'ять пристрою.
Технічні характеристики:
- Частота вибірки у режимі реального часу: 20 Мвиб/с
- Аналогова смуга пропускання: 0 - 5 МГц
- Діапазон чутливості: 50 mV/div ~ 200 V/div
- Максимальна вхідна напруга: 40 V (1X щуп), 400 V (10X щуп). Вбудованого атенюатора сигналу немає.
- Часовий діапазон розгортки: 50S/div ~ 250nS/div
(Зі смугою до 10МГц).
Я взяв би перший варіант (з крокодилами) і докупив би щупи окремо. Посилання на щупи є нижче.
За результатами використання відзначу зручний корпус, великий дисплей. Тестовий сигнал на 5МГц (синус) показує без особливих проблем, інші періодичні та аперіодичні сигнали нормально показує до 1 МГц.
Якщо смуга вище 1МГЦ не критична, і не потрібно працювати з великою напругою, то DSO FNIRSI PRO з BNC конектором - гарний вибір. Він використовує стандартні щупи і може застосовуватися як швидкий кишеньковий осцилографічний пробник — потикати та подивитися, чи живий обмін, мікросхема тощо. А потім тупотіти за великим осцилографом, або нести пацієнта на стіл і розкривати.
А от якщо потрібна смуга ще трохи більше – зверніть увагу на недорогий
Осцилограф DSO168 має незвичайний дизайн, скидається на популярні МР3 плеєри. Це одночасно і плюс (металевий стильний корпус) і мінус пристрою. Не вдалий вибір роз'єму - MiniUSB для заряджання акумулятора. А також відзначу підключення через джек 3.5 мм - найголовніший мінус цієї моделі.
Технічні характеристики:
- Частота вибірки у режимі реального часу: 50 Мвиб/с
- Аналогова смуга пропускання: 0 - 20 МГц
- Діапазон чутливості: 50 mV/div ~ 200 V/div
- Максимальна вхідна напруга: 40 V (1X щуп)
- Часовий діапазон розгортки: 100S/div ~ 100nS/div
DSO168 – цікавий прилад за свою вартість.
Набагато краще за величезну кількість подібних DSО138, які будуються на базі мікроконтролерів з вбудованим АЦП (200kHz).
У цій моделі DSO168 встановлено окремий АЦП AD9283, який забезпечує впевнений аналіз сигналів до 1МГц. До 8 МГц можна використовувати даний прилад, але як «відображання» сигналів, без серйозних вимірювань. А ось до 1МГц – без проблем.
У комплекті йде стандартний щуп Р6100 BNC, а також адаптер із джека 3.5мм на BNC.
Осцилограф DSO168 має смугу 20МГЦ (при частоті семплювання 60MSA/s), не вдалий, але більш-менш акуратний корпус аля iPod, вбудований акумулятор 800 мАч (може живитися від USB). Подібність до плеєра додають щупи через джек 3,5 мм (є адаптер BNC-3.5mm). Пам'яті для збереження осцилограм – ні. Зазначу конструктивний прорахунок — джек 3,5 мм не призначений передачі СВЧ сигналів, присутні спотворення форми сигналу на частотах понад 1МГц. Так що пристрій цікавий, але я вибрав би інший варіант.
Далі пропоную подивитися ще одну недорогу модель осцилографа DSO338 зі смугою 30МГц.
Це кишеньковий акумуляторний осцилограф на один канал із частотою семплювання аж 200Msps. Характеристики непогані, багатьом такій моделі вистачає за очі. В наявності один канал, дисплей має гарні кути огляду, час роботи до 8 годин з одного заряду безперервно.
Технічні характеристики:
- Частота вибірки у режимі реального часу: 200 Мвиб/с
- Аналогова смуга пропускання: 0 - 30 МГц
- Діапазон чутливості: 50 mV/div ~ 200 V/div
- Максимальна вхідна напруга: 40 V (1X щуп), 400 V (10X щуп). Вбудованого атенюатора сигналу немає.
- Тимчасовий діапазон розгортки: 100mS/div ~ 125nS/div
Для вимірювання використовується стандартний щуп P6100 BNC.
Осцилограф досить добре показує себе на частотах більше 10-20 МГц.
Хороший варіант, але з огляду на його вартість можна подивитися й інші моделі.
Наприклад, трохи дорожче можна придбати
Нова модель і один із найкращих за свої гроші – одноканальний 100-МГцовий осцилограф із пам'яттю. Частота семплювання сягає 500 Msps.
Осцилограф є одним із «найпотужніших» і «наворочених» у своєму ціновому діапазоні. Є 1 канал BNC, але осцилограф може відображати синусоїдальний сигнал до 100МГц. Інші періодичні та аперіодичні сигнали нормально виглядають до 70-80 МГц.
У комплекті з осцилографом є непоганий щуп Р6100 з дільником 10х та смугою до 100МГц, а також кейс для зберігання та перенесення.
Технічні характеристики:
- Частота вибірки у режимі реального часу: 500 Мвиб/с
- Аналогова смуга пропускання: 0 - 100 МГц
- Діапазон чутливості: 50 mV/div ~ 100 V/div
- Максимальна вхідна напруга: 80 V (1X щуп), 800 V (10X щуп). Вбудованого атенюатора сигналу немає.
- Часовий діапазон розгортки: 50S/div ~ 6nS/div
Осцилограф справляється з сигналами не гірше, ніж старший побратим Rigol.
Відзначу відсутність зв'язку з комп'ютером (частково це не мінус, тому що немає необхідності здійснювати гальванічну розв'язку), а також наявність всього одного каналу для вимірювання.
DSO Fniski 100MHz – це хороший вибір, особливо якщо немає відповідного приладу та гостро стоїть питання вартості. Якщо є можливість додати — краще додати та взяти щось на два канали та з можливістю збереження результатів.
Хіт 2019 року — портативний осцилограф із частотою 40 МГц (є модель 2C72 до 70МГЦ) на два канали та з генератором частоти. Вбудований мультиметр. Поставляється із сумкою для перенесення. Ціна від $99.
У комплекті є все необхідне кейс для перенесення. Частота оцифрування до 250MSa/s – це найкращий результат для портативних осцилографів. Існують версії 2С42/2С72 без вбудованого генератора, але вони не такі цікаві з погляду ціни та функціоналу.
Технічні характеристики:
- Частота вибірки у режимі реального часу: 250 Мвиб/с
- Аналогова смуга пропускання: 0 - 40 МГц
- Діапазон чутливості: 10 mV/div ~ 10 V/div
- Максимальна вхідна напруга: 60 V (1X щуп), 600 V (10X щуп).
- Часовий діапазон розгортки: 500S/div ~ 5nS/div
Осцилограф трохи дорожчий за попередні, але модель 2Dx2 оснащена генератором частоти. На фото нижче показано генерацію синусоїдального сигналу частотою 1 МГц.
В іншому, Hantek не гірший за своїх старших побратимів. Зазначу наявність вбудованого мультиметра, що робить цю модель пристроєм 3-1.
Осцилографи, які я маю закінчилися, але я відзначу ще одну модель, яка має право на життя. У цьому ціновому діапазоні є зручна та якісна .
Технічні характеристики:
- Частота вибірки у режимі реального часу: 200 Мвиб/с
- Аналогова смуга пропускання: 0 - 30 МГц
- Діапазон чутливості: 10 mV/div ~ 10 V/div
- Максимальна вхідна напруга: 60 V (1X щуп), 600 V (10X щуп).
- Часовий діапазон розгортки: 500S/div ~ 5nS/div
Рекомендую звернути увагу на корисні аксесуари для осцилографа:
Подібні портативні девайси — те, що я часто використовую. Дуже зручно, особливо при налаштуванні різних приладів, перевірці, пуско-налагодженні. Можу рекомендувати брати варіант DSO150, а ще краще, схожий DSO138 (200kHz) у варіанті DIY для навчання паяння та азам радіоелектроніки. З функціональних моделей відзначу DSO Fniski 100MHz, як осцилограф із найкращим співвідношенням ціна/робоча смуга, а також Hantek 2D72 як найфункціональніший (3-в-1).
Джерело: habr.com