Осциллограф это инструмент, доступный теперь не только узкой группе специалистов – из-за цифровых технологий и Китая, цены на осциллографы значительно упали. Rigol DS1052E, представленный в обзоре, стоит всего 20000 рублей на Али. Кто-то скажет, что это осциллограф low-end категории. Все верно, но помните, что цены на более качественные осциллографы часто превышают стоимость автомобиля! Здесь же имеются во-первых, все необходимые в радиолюбительских (и даже радио-профессиональных) работах функции, а во-вторых, гарантия на 3 года.

В семействе DS1052 есть несколько версий с небольшими различиями.

• DS1052E – диапазон 50 МГц
• DS1052D – диапазон 50 МГц + логический анализатор
• DS1102E – диапазон 100 МГц
• DS1102D – диапазон 100 МГц + логический анализатор

Основные параметры DS1052

Сразу обращаем внимание на длину записи при включенном одном канале, она составляет аж миллион точек, что выгодно отличает этот осциллограф от других в данной ценовой категории.

В комплект входит все полезное для работы – шнур питания и USB, два пассивных щупа, цветные маркеры для штекеров, еще несколько мелочей и, конечно же, инструкция по эксплуатации на русском. Там есть практические примеры того, как измерять разные вещи. Это будет полезно для людей, впервые использующих осциллограф.

Автоматическое выравнивание

Осциллограф Rigol DS1052E оснащен функцией автоматической настройки параметров, чтобы избавить пользователя от необходимости поворачивать ручки. Просто нажмите кнопку AUTO, а затем выберите то, что хотите смотреть: несколько периодов, один период, возрастающий или убывающий наклон.

При выборе одной из этих опций соответствующие измерения автоматически активируются и отображаются на дисплее.

Ручная настройка, конечно, возможна и не вызывает никаких проблем. Преимущество состоит в том, что вы можете выбрать, будет ли изображение растягиваться по массе (минусу), как в старых осциллографах, или по отношению к центру дисплея. Какая разница? Например есть синусоидальный сигнал 1 В, сдвинутый на 10 В. В случае первого варианта изменение масштаба с 500 В / дел на 200 мВ / дел приведет к тому, что изображение выскочит за пределы экрана, если растянем изображение относительно массы. Когда включить растягивание до центра экрана, то просто нужно переместить форму волны в центр, а затем изменить масштаб по желанию, не опасаясь, что форма волны исчезнет за экраном.

Масштабирование и память

Еще одна интересная особенность DS1052E – опция ZOOM, которая активируется нажатием ручки временной развертки. Экран разделен на две части: в верхней части отображается нормальная форма сигнала, а правая и левая части закрыты синим свечением. Незаменимая часть появляется в нижней части монитора с желаемым увеличением. Подадим прямоугольный сигнал в качестве входа и выберем восходящий наклон для увеличения. Вот результат действия:

Но склон выглядит так, будто кто-то нарисовал его линейкой! Так не должно быть. Нужно увеличить частоту дискретизации и увеличить объем памяти. По умолчанию эти параметры отключены. Просто нажмите кнопку ACQUIRE и установите желаемые параметры.

И получаем красивый склон. Базовый сигнал был записан с временной разверткой 5 мс и увеличен до 5 мс.

Автоматические измерения

Современный осциллограф больше не является инструментом показывающим только изогнутые линии, которые можно измерить путем подсчета квадратов на экране. Rigol DS1052E позволяет автоматически выполнять 20 измерений. Среди прочего есть:

• Максимальное напряжение
• Минимальное напряжение
• Пиковое напряжение
• Среднее напряжение
• Действующее напряжение
• Амплитуда напряжения
• Перескок
• Префикс
• Период
• Частота
• Время подъема на склоне
• Время спуска по склону
• Коэффициент заполнения
• Переключение между одним каналом и другим

Результаты измерений размещаются внизу экрана. Таким образом, вы всегда можете указать максимальное и минимальное напряжение и период, что очень помогает в интерпретации изображения. Вы также можете просмотреть все возможные измерения.

Осциллограф показывает на дисплее то, что он измеряет. В приведенном выше примере это период сильно искаженного синусоидального сигнала. Благодаря графической маркировке измеряемых параметров сложнее ошибиться с нерегулярными сигналами, где трудно различить типичные элементы, такие как наклоны, периоды и так далее.

Отдельное дело – частотомер, который виден в правом верхнем углу. Он считает, что сигнал пересекает порог срабатывания, который не всегда является инверсией периода.

Математические операции

Здесь можем выполнять стандартные операции, такие как сложение, вычитание и умножение каналов. Кроме того, очень полезной функцией является БПФ, то есть быстрое преобразование Фурье. Согласно теории, каждый периодический сигнал можно разложить на постоянную составляющую и синусоидальную форму с разными частотами и амплитудами. Благодаря этой опции можно обнаруживать, например, помехи, исходящие от сети или преобразователя. Распределение представлено в виде графика в отдельном окне или может быть наложено на наблюдаемую форму волны.

Ниже синусоидальный сигнал, на который наложены различные периодические помехи. После включения БПФ получаем следующий вид:

Можно использовать ручку для перемещения графика по горизонтали, чтобы определить частоты отдельных полос. Вращаем так, чтобы полоса совпадала с вертикальной линией в центре экрана, а затем считываем частоту. В приведенном примере есть компонент 50 Гц.

Также возможно измерить полосы курсорами. Можно использовать два курсора и прочитать два значения, а разница и величина, обратная разнице, будет рассчитана автоматически.

REF и сигнал памяти

Осциллограф Rigol DS1052E имеет два канала, но с помощью функции REF можно получить третий псевдоканал. Хитрость заключается в том, чтобы сохранить текущую форму волны в памяти и отобразить ее на экране, в то время как текущие формы волны отображаются на двух обычных каналах. Эта опция может использоваться для отображения изменений до и после некоторой модификации или для сохранения тактового сигнала. В приведенном ниже примере желтая и синяя формы сигналов – это каналы 1 и 2, а белая линия – это канал REF.

Осциллограф может сохранять во внутренней памяти 10 форм сигналов из обоих каналов. В будущем осциллограммы можно будет просматривать на экране или передавать на компьютер.

Можно сохранять изображения на USB-накопитель, подключенный к разъему на передней панели осциллографа. Осциллограммы можно сохранить как изображение BMP, файл CSV, форму сигнала, а также сохранить настройки осциллографа.

Режимы запуска

В дополнение к стандартным опциям, таким как фронт, импульс, видео и крутизна, есть также альтернативный режим запуска. После выбора этой опции экран делится пополам, и получаем два независимых одноканальных осциллографа. Каждый из них может иметь разную временную развертку и масштаб, разные режимы запуска и так далее.

Есть три режима работы:

1. Auto – осциллограф все время фиксирует и отображает формы сигналов, даже если в настоящий момент нет действительных импульсов запуска.
2. Normal – осциллограф рисует сигнал на экране только после обнаружения действительного импульса запуска и ожидает следующего запуска. Полезно для регистрации данных, например, от UART, где должно быть установлено ожидание соответствующего фронта.
3. Single – то же, что и Normal, но после завершения сбора данных осциллограф выключает систему сбора данных и ждет, пока пользователь снова ее включит.

Детекторы Pass / Fail

Функция Pass / Fail полезна для обнаружения нерегулярностей сигнала, таких как шум и пики. Создать маску просто – подключаем зонд к источнику опорного сигнала, например, к генератору функциональному. Затем определяем допустимые пределы погрешности по вертикали и горизонтали. Исходя из этого создается коридор, внутри которого должен уместиться тестируемый сигнал.

Одна маска может быть сохранена во внутренней памяти. Если этого недостаточно, берем больше на USB-накопителе. Функция Pass / Fail особенно полезна для диагностики неисправностей неработающих устройств, когда во время обычных измерений и наблюдений ничего особенного не может быть обнаружено.

При обнаружении отклонения от нормы осциллограф может перестать работать и отображать сигнал неправильной формы в ожидании ответа. Сигнал ошибки можно выводить через специальный разъем, расположенный на задней стороне корпуса, чтобы автоматизировать процесс.

Для поиска неисправностей также полезна опция «Сохранять бесконечность», которая создает свечение во всех точках, где был измеренный сигнал. На фото ниже изображена трасса, подъем которой очень неровный – иногда короче, а иногда длиннее.

Используя Persist Infinite и курсоры, измерили продолжительность этих наклонов, а также самую короткую и самую длинную версии.

Другие полезные функции

Осциллограф Rigol DS1052E оснащен регистратором для циклической записи сигналов, как если бы они были кадрами пленки. Затем их можно просматривать в замедленном режиме. Это может быть полезно для очень нерегулярных и динамических сигналов. Вы также можете записывать формы сигналов и сохранять их для будущего анализа.

Ригол поставляется в комплекте с программой Ultrascope, благодаря которой еще больше расширяются возможности. Просто подключите осциллограф к компьютеру по USB (отключив RS232 и LPT!) и запустите программу. Осциллограммы могут отображаться с высоким разрешением и помогают видеть детали, которые нельзя увидеть на мониторе, встроенном в осциллограф. Существует также более расширенный режим, в котором можно определять измерения и их предельные значения. Кроме того, можно использовать виртуальную консоль для удаленного управления всеми параметрами осциллографа.

Разработчики встроили в осциллограф файл справки. Если не знаете, для чего нужна какая-либо опция, просто удерживайте нажатой клавишу, которая ее активирует. Ниже представлены примеры описания окна БПФ и введение в режимы запуска.

Собираясь купить б / у осциллограф Rigol DS1052E, стоит проверить насколько он изношен. Для этого нажмите клавишу Utility, дважды стрелку вниз, System Info, а затем введите секретный код CH1, CH1, CH2, CH2, MATH.

Помимо версий программного и аппаратного обеспечения будет отображаться количество запусков осциллографа.

Разборка схемы осциллографа

Полную принципиальную схему разработчики не предоставили, но исходя из используемых микросхем уже можно иметь некоторое представление.

Выводы про Rigol DS1052E

Даже самый дешевый осциллограф случае стоит дорого, поэтому не стоит тратить деньги на слабые. Rigol DS1052E как раз разумный выбор. Единственный недостаток этого оборудования – громкий вентилятор, но его можно отключить. Производитель дает три года гарантии. Дополнительным преимуществом является возможность доработки, заключающаяся в увеличении диапазона с 50 МГц до 100 МГц. В моделях DS1052E и DS1102E – единственная разница в том, что первая имеет диапазон до 50 МГц, а вторая – до 100 МГц. Внутри корпуса точно такое же оборудование, а регулировка диапазона производится программно, путем включения или выключения определенного фильтра, что легко делается своими руками через ПК.