5 popularnych błędów, których należy unikać przy zakupie niedrogiego oscyloskopu


Pracując nad budżetem, wybór odpowiedniego oscyloskopu może być trudnym zadaniem. Celem jest podjęcie najlepszej decyzji zakupowej przy jednoczesnym oszczędzaniu pieniędzy i zachowaniu jakości. Uniknij tych pięciu typowych błędów przy zakupie taniego oscyloskopu, abyś Ty i Twój portfel byli zadowoleni z tej decyzji.

Pamiętaj, aby wziąć pod uwagę wszelkie przyszłe potrzeby, takie jak rosnące prędkości sygnałów, które będą wymagać większego pasma. Niektórzy producenci oferują posprzedażowe rozszerzenia pasma

1. Zakup oscyloskopu z niewystarczającym pasmem
2. Wybór oscyloskopu USB
3. Niedocenianie użyteczności
4. Ryzyko kiepskiego wsparcia technicznego sprzętu
5. Skupienie się wyłącznie na specyfikacji
 
Błąd nr 1: Kupowanie oscyloskopu z niewystarczającym pasmem

Seria InfiniiVision 1000 X firmy Keysight obejmuje modele oscyloskopów 70 MHz, które można niedrogo i łatwo zaktualizować do modeli 100 MHz lub 200 MHz poprzez zakup licencji.

Specyfikacja szerokości pasma oscyloskopu to częstotliwość, przy której sinusoidalny sygnał wejściowy jest tłumiony o -3 dB (30% tłumienie amplitudy). Większość osób bierze pod uwagę tę specyfikację jako pierwszą przy wyborze oscyloskopu, jednak często jest ona niedoszacowana ze względu na wymagania projektowe.

Dobrze jest znać częstotliwość składowe Twojego sygnału testowego. Wszystkie oscyloskopy wykazują dolnoprzepustową charakterystykę częstotliwościową, która rozchodzi się przy wyższych częstotliwościach, jak pokazano na rysunku 1. Większość oscyloskopów o specyfikacji szerokości pasma 1 GHz i niższej zwykle wykazują Gaussowską charakterystykę częstotliwościową, która jest zbliżona do charakterystyki jednostopniowego dolnoprzepustowego filtra.

Tłumienie sygnału przy częstotliwości -3 dB przekłada się na błąd amplitudy rzędu 30%. Oznacza to, że jeśli wprowadzisz przebieg sinusoidalny 1 Vp-p, 100 MHz do oscyloskopu o szerokości pasma 100 MHz, zmierzone napięcie międzyszczytowe za pomocą tego oscyloskopu będzie wynosić około 700 mVp-p (−3 dB = 20 log [0,707 / 1,0]). Dlatego nie można oczekiwać dokładnych pomiarów sygnałów których znaczące składowe znajdują się w pobliżu szerokości pasma oscyloskopu.


Rysunek 1. Charakterystyka częstotliwościowa oscyloskopu Gaussowskiego

Ktoś mógłby zapytać podczas procesu decyzyjnego: „Moje sygnały mają 10 MHz, więc oscyloskop 30 MHz powinien być w porządku, prawda?” Odpowiedź brzmi: tak, tylko jeśli mają być mierzone przebiegi sinusoidalne. Z drugiej strony sygnały prostokątne składają się ze składowych sinusoidalnych o częstotliwości podstawowej i nieskończonej liczby nieparzystych harmonicznych. Zatem zasada „szerokość pasma = 3-krotna częstotliwość sygnału” nie zawsze jest odpowiednia.

W przypadku zastosowań cyfrowych akceptowalnym podejściem jest wybranie oscyloskopu o szerokości pasma co najmniej pięciokrotnie większej niż najwyższa częstotliwość taktowania w testowanym systemie. W ten sposób oscyloskop będzie w stanie wychwycić do piątej harmonicznej przy minimalnym tłumieniu sygnału. Piąta harmoniczna sygnału ma decydujące znaczenie dla określenia ogólnego kształtu sygnałów cyfrowych. Zatem posiadanie szerokości pasma 5-krotnie większej od podstawowej częstotliwości sygnału cyfrowego pomoże Ci efektywnie debugować sygnały cyfrowe.

W przypadku aplikacji analogowych wymagania dotyczące przepustowości mogą być mniej rygorystyczne. W jednej trzeciej specyfikacji szerokości pasma oscyloskopu tłumienie sygnału jest minimalne. Dlatego posiadanie szerokości pasma 3 razy większej od częstotliwości sygnału analogowego powinno wystarczyć.

Pamiętaj:
1. W przypadku sygnału cyfrowego użyj szerokości pasma co najmniej 5x większej niż częstotliwość podstawowa.
2. W przypadku sygnału analogowego użyj szerokości pasma co najmniej 3 razy większej niż częstotliwość podstawowa.
 
Błąd nr 2: Wybór oscyloskopu USB
Na pierwszy rzut oka oscyloskop USB może wydawać się lepszą opcją niż samodzielny oscyloskop, ponieważ jest mniejszy, łatwy do przenoszenia i tańszy. Te atrybuty są jaknajbardziej prawdziwe, jednak istnieją duże różnice, które ostatecznie sprawiają, że opcja USB jest nieco bardziej skomplikowana i kosztowna podczas pomiaru i debugowania systemów.

Aby korzystać z oscyloskopu USB, wymagany jest komputer i ewentualnie generator przebiegów. Z tego powodu nie tylko wzrasta całkowita cena projektu, ale często potrzeba więcej miejsca na stole w porównaniu do samodzielnego oscyloskopu. Ponadto, jeśli oscyloskop USB nie zawiera wszystkich funkcji potrzebnych do realizacji projektu, należy dokonać dodatkowych zakupów. Samodzielny oscyloskop może jednak zapewnić wiele instrumentów w jednym, takich jak generator, analizator protokołów szeregowego, analizator odpowiedzi częstotliwościowej itp., Oszczędzając ostatecznie pieniądze i cenne miejsce na stole.

Dalsze różnice między oscyloskopem USB a modelem samodzielnym obejmują interfejs użytkownika, zakresy skalowania i zakresy wejściowe urządzenia. Samodzielny oscyloskop zawiera użyteczne, intuicyjne i dedykowane pokrętła sterujące, które zapewniają ergonomiczny interfejs użytkownika. Graficzny interfejs użytkownika (GUI) wyświetlany na komputerze podczas korzystania z sondy USB nie ma tych funkcji. Ponadto wartości skalowania i zakresy wejściowe oscyloskopu USB mogą być nieodpowiednie dla twojego projektu, ponieważ może on zapewniać tylko 1-2-5 zakresów pełnej skali i zawierać maksymalne napięcie wejściowe 5 V.

Decydując się na oscyloskop USB, tracisz również korzyści z powtarzalnej częstotliwości odświeżania przebiegu. Samodzielne oscyloskopy, takie jak Keysight 1000 z serii X, mogą zapewnić szybkość aktualizacji 50 000 wfms / s, co pozwala oscyloskopowi wyświetlać bardziej szczegółowy sygnał. Z drugiej strony urządzenie USB nie obsługuje przesyłania danych na żywo. Zamiast tego zapisuje przechwycone dane w wewnętrznym buforze, a następnie przesyła je do komputera. Ponieważ szybkość aktualizacji na sondzie USB jest wolniejsza, usterki w systemie mogą nie być widoczne lub uchwycone, co utrudnia możliwość debugowania projektu.

Błąd 3: Niedocenianie użyteczności
Użyteczność ciężko ująć w specyfikacji, subiektywny parametr, którego nie można porównać za pomocą arkuszy danych. Łatwość obsługi oscyloskopu wpływa na wydajność pomiarów i jest tak samo ważna jak charakterystyka wydajności. Intuicyjny interfejs graficzny, natychmiast dostępny system pomocy i pokrętła szybkiego wyboru zwiększają użyteczność, skracają czas spędzony na nauce działania oscyloskopu i wydłużają czas spędzony na wykonywaniu pomiarów.

Kilka czynników wpływa na intuicyjny i szczegółowy interfejs użytkownika, który rejestruje i wyświetla czytelne przebiegi na ekranie oscyloskopu. Czynniki te mogą obejmować jakość wyświetlania, rozmiar wyświetlacza, rozdzielczość wyświetlania, szybkość aktualizacji, kąt widzenia, kolor w porównaniu z monochromatycznym oraz tryby wyświetlania określone przez użytkownika, takie jak zmienna i nieskończona persystencja. Ponadto graficzny interfejs użytkownika, który może działać w wielu językach, może lepiej wpływać na interakcję użytkownika z oscyloskopem.

Podczas użytkowania mogą pojawić się pytania dotyczące możliwości lub funkcji oscyloskopu. W takich przypadkach ważne jest, aby mieć oscyloskop, który oferuje wbudowany system pomocy. System pomocy nie tylko może wyjaśnić, jak działa dana funkcja, ale może również zasugerować przypadki, w których dana funkcja może zostać użyta. W przypadku niektórych oscyloskopów, takich jak seria 1000 X firmy Keysight, dostęp do systemu pomocy może być tak prosty, jak naciśnięcie i przytrzymanie dowolnego przycisku na oscyloskopie w celu uzyskania krótkich wskazówek dotyczących konfiguracji określonej funkcji.

Przyjazny dla użytkownika oscyloskop zawiera pokrętła, które bezpośrednio kontrolują wszystkie często używane zmienne, takie jak skala pionowa (V / dz), pozycja pionowa, skala pozioma, pozycja pozioma i wyzwalacz, jak pokazano na rysunku 2. Na przykład podczas debugowania ważne, aby móc szybko dokonać szybkich pomiarów transformaty Fouriera (FFT). FFT można użyć na kanale analogowym lub na funkcjach matematycznych. Dedykowane pokrętła do regulacji i wygodne przyciski na panelu przednim zapewniające szybki dostęp mogą wpłynąć na precyzję pomiaru i zaoszczędzić czas.


Rysunek 2. Przykładowych panel przedni oscyloskopu

Błąd 4: Ryzyko kiepskiego wsparcia technicznego sprzętu
Zakup oscyloskopu jest pierwszym krokiem, ale ciągłe wsparcie produktu to krok następny. Zawsze istnieje możliwość dystrybucji wadliwego produktu, wadliwego działania oscyloskopu po zakupie lub konieczności aktualizacji w przypadku nieprzewidzianych potrzeb. Kiedy pojawiają się takie problemy, często konsumenci stwierdzają, że problem nie jest objęty gwarancją lub naprawa i wymiana jest niezwykle trudna. Przed zakupem należy przeprowadzić badania dotyczące wsparcia i usług oferowanych przez sprzedawcę, aby zminimalizować koszmary związane z pomocą techniczną.

Oceń producenta
Czy nazwa producenta jest renomowana? Firma, która jest uznawana za lidera branży i wykazała się uczciwością w rozwiązywaniu problemów, to firma, od której chcesz kupić oscyloskop. Można popełnić błąd kupując niskobudżetowy oscyloskop bez uwzględnienia rzetelności, szybkości reakcji i profesjonalizmu producenta. Podczas zakupów weź pod uwagę jakość oprogramowania, wiedzę o pomiarach i dostępne usługi.

Materiały szkoleniowe i pomocnicze
Wiele niedrogich oscyloskopów nie zawiera zintegrowanych funkcji pomocy i posiada tylko instrukcję obsługi maszyny w momencie dostawy. Dotyczy to nie tylko wszystkich nabywców tanich oscyloskopów, ale zwłaszcza nauczycieli, którzy korzystają z takich narzędzi, jak wbudowane sygnały szkoleniowe i laboratoria edukacyjne. Zamiast szukać porady w Internecie, przed zakupem dowiedz się, jakie materiały szkoleniowe i pomocnicze są dostępne.

Lokalne wsparcie i serwis
Gdy pojawia się problem, dostawca z rozległą siecią inżynierów wsparcia i punktów serwisowych zwiększa dostępność specjalistycznej wiedzy i skraca przestoje. Mniej doświadczeni dostawcy mogą współpracować z osobami trzecimi podczas zgłoszeń serwisowych, powodując dalsze opóźnienia, gdy oscyloskop jest wysyłany do naprawy. Oceniaj dostępność oferowanych aktualizacji oprogramowania i poznaj czas trwania gwarancji przy wyborze dostawcy.

Błąd 5: Skupianie się wyłącznie na specyfikacji
Porównanie specyfikacji banerowych między oscyloskopami może wydawać się logicznym sposobem wyboru oscyloskopu podczas zakupów, ale specyfikacje nie mówią wszystkiego. Podczas oceny oscyloskopów konieczne jest kopanie głębiej, czytanie między wierszami i zadawanie pytań. Poniższy przykład podkreśla jedną specyfikację, która wymaga dalszej oceny podczas procesu zakupu.

Pamięć głęboka a pamięć segmentowana
Głębokość pamięci oscyloskopu określa czas, przez jaki oscyloskop jest w stanie wychwytywać przy określonej częstotliwości próbkowania. Jeśli projekt wymaga długiego okresu do przechwycenia z dużą częstotliwością próbkowania, można kupić drogi oscyloskop z głębszą pamięcią i pojedynczą akwizycją lub niedrogi oscyloskop który oferuje akwizycję pamięci segmentowej. Segmentowa akwizycja danych może wydłużyć całkowity czas akwizycji oscyloskopu poprzez podzielenie dostępnej pamięci oscyloskopu na mniejsze segmenty pamięci, jak pokazano na rysunku 3. W połączeniu z dekodowaniem i wyzwalaniem protokołu magistrali szeregowej ten tryb akwizycji może być używany do bardziej efektywnego debugowania aplikacji szeregowych.
Jednym z powszechnych nieporozumień jest to, że większa ilość pamięci jest lepsza, jednak jej duża ilość często nie jest potrzebna. Pamięć głęboka jest nie tylko droższa, ale może również utrudniać pozyskiwanie danych. Niektóre oscyloskopy z głęboką pamięcią automatycznie maksymalizują głębokość pamięci, co powoduje, że oscyloskop jest powolny i trudny w użyciu. Wybór oscyloskopu z pamięcią segmentową to sposób na efektywne wykorzystanie pamięci przy zachowaniu dużych prędkości.


Rysunek 3. Pojedyncza akwizycja vs. pamięć segmentowa

Podsumowanie
Kupując oscyloskop, musisz wziąć pod uwagę kilka zmiennych, aby mieć pewność, że otrzymujesz produkt wysokiej jakości za rozsądną cenę. Unikając błędów wymienionych w tym artykule, można znaleźć niedrogi, niezawodny oscyloskop bez poświęcania takich cech, jak pasmo, użyteczność, szybkość czy obsługa. Pamiętaj, aby przeprowadzić swoje poszukiwania i wyjść poza specyfikacje banerowe, aby spełnić Twoje potrzeby testowe i oszczędzić pieniądze.
 

Galeria