Новые осциллографы R&S HMO1002 и HMO1202 от компании Rohde & Schwarz

Многие годы фирменное название Rohde & Schwarz ассоциировалось с высокотехнологичным измерительным оборудованием. А бренд HAMEG Instruments, напротив, известен своими практичными и надежными приборами нижнего ценового сегмента. При создании новой линейки приборов объединение достижений обеих компаний позволило добиться высоких результатов. Прежде всего обращает на себя внимание весьма необычный факт: устройства данного ценового сегмента — осциллографы R&S HMO1002/1202 (рис. 1) — разработаны в Германии и изготовлены в Европе. Поэтому неудивительно, что оба решения подтверждают свою репутацию с точки зрения гарантированного качества и компактности конструкции. Экран безвентиляторного осциллографа занимает около 40% общего размера прибора, обеспечивая простое и удобное восприятие информации.

Рис. 1. Осциллограф R&S серии HMO1002

Что касается производительности, очевидно, что основными особенностями являются частота дискретизации до 2 млрд отсчетов/с и память объемом до 2 млн точек. Среди измерительных приборов трехзначного ценового сегмента реальная (измеренная) вертикальная чувствительность до 1 мВ/дел. также встречается не часто. Как правило, у таких приборов ожидается значение 4 мВ/дел., которое затем экстраполируется для имитации более высокой чувствительности. Подобный алгоритм используется для цифрового увеличения в современных переносных камерах, в частности для оптимизации использования микросхем сенсоров низкого разрешения и более доступной оптики.

Гарантированное будущее за счет ваучеров опций

Недавно компания HAMEG запустила удобную программу, представив так называемые ваучеры обновления (рис. 2). Данный подход также предусмотрен в линейке осциллографов R&S HMO1002/1202. В целом он предоставляет возможность пользователям улучшать функции измерительного прибора даже спустя длительное время после покупки. Ваучер для требуемой опции можно приобрести у торгового посредника. Индивидуальный номер ваучера и серийный номер обновляемого прибора регистрируются на специальном веб-сайте. Покупатель сразу же получает соответствующий лицензионный ключ. Загрузив данные лицензии в прибор через USB-интерфейс, можно сразу же превратить двухканальный осциллограф с полосой пропускания 50 МГц в осциллограф с полосой 70 или 100 МГц, а 100‑МГц — в 200‑ или 300‑МГц (рис. 3).

Рис. 2. Ваучер обновления в стандартной слим-упаковке

Рис. 3. Переключение 8 битного ЦАП с нулевого на максимальное значение

Опция смешанных сигналов в стандартной комплектации

Стандартные модели осциллографов R&S HMO1002/1202 оснащены функцией смешанных сигналов, что также необычно для данного класса приборов. В приборах реализована возможность одновременного измерения и анализа аналоговых и цифровых сигналов (рис. 4). Примером из практики может служить интеграция различных АЦП (аналого-цифровой преобразователь) или ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь). В этом случае технология смешанных сигналов позволяет определить периоды задержки с помощью простых курсорных измерений. Отдельно доступен логический пробник R&S HO3508, причем он не привязан к конкретному прибору. Пробник можно использовать с любым осциллографом семейства R&S HMO.

Рис. 4. Анализ шины I2C с помощью аналоговых каналов

Пять встроенных протоколов

Для того чтобы обеспечить взаимодействие между встраиваемыми системами и внешним миром, в осциллографы R&S HMO1002/1202 встроена функция аппаратного запуска и декодирования сигналов наиболее распространенных протоколов I²C, SPI, UART, CAN или LIN, которые можно активировать с помощью программы ваучеров опций.

Генератор тестовых последовательностей для разработчиков

Встроенный генератор тестовых последовательностей предназначен для профессиональных пользователей встраиваемых систем, поскольку он позволяет формировать данные протоколов на скорости до 50 Мбит/с (рис. 5). Генератор предоставляет разработчику возможность легко программировать как предопределенные сообщения поддерживаемых последовательных протоколов, так и произвольные сигнальные последовательности длиной до 2 кбит/канал. Подобным образом можно эмулировать такие еще не реализованные элементы схем, как датчики. В приборе доступен и выходной сигнал 4‑битного счетчика с частотой до 25 МГц, используемый, например, в качестве источника тактового сигнала при разработке схем с микроконтроллерами.

Рис. 5. Встроенный генератор тестовых последовательностей с частотой 50 Мбит/с

Еще одна стандартная функция проведения испытаний на соответствие маске добавлена компанией Rohde & Schwarz в первую очередь для профессиональных разработчиков. Высокая частота обновления до 10 000 осциллограмм/с предоставляет чрезвычайно широкие возможности для измерения отклонений сигналов, особенно для приборов данной ценовой категории. Кроме того, имеется вывод сигнальных отклонений через универсальный выход AUX — его тоже можно настроить в качестве традиционного выхода сигнала запуска.

Удобные функции для специалистов по обслуживанию

Встроенный трехзначный цифровой вольтметр (рис. 6) в первую очередь предназначен для облегчения работы специалистов по обслуживанию. Например, предусмотрено одновременное измерение напряжения с помощью приборов R&S HMO1002/1202 на обоих аналоговых каналах с двумя измеренными значениями в каждом. Это первые приборы с такой возможностью в данной ценовой категории. В дополнение к цифровому вольтметру для технического обслуживания предназначен и цифровой тестер компонентов. Его можно использовать для быстрой и удобной проверки конденсаторов, катушек индуктивности или полупроводниковых элементов.

Рис. 6. Встроенный цифровой вольтметр

Интеллектуальные функции для образовательных целей

Поскольку за счет доступной цены осциллографы R&S HMO1002 и HMO1202 предназначены и для образовательного сектора, разработчики добавили несколько интеллектуальных функций, позволяющих использовать приборы в школах, университетах и других учебных заведениях. Среди этих функций генератор стандартных сигналов (рис. 7), который формирует синусоидальные, прямоугольные, импульсные или треугольные сигналы с частотой до 50 кГц. Школьники, практиканты или студенты могут использовать эти базовые сигналы для изучения всевозможных измерительных задач.

Рис. 7. Генератор стандартных сигналов

Режим Education Mode предусматривает отключение различных вспомогательных функций: в этом случае такие инструменты анализа, как Auto Set (автонастройка), Quick View (быстрый просмотр) и Auto Measure (автоизмерение), автоматически анализирующие сигнал по нажатии одной клавиши и выполняющие измерения до 28 параметров, будут отсоединены. Соответствующие идентификаторы, которые интегрируются в снимки экрана, показывают преподавателям, что измерения были проведены вручную. Кроме того, учитывается вероятность, что особенно сообразительные пользователи смогут отключить ручной режим и активировать удобные измерительные функции. Хотя возможность включения ранее отсоединенных функций автоматического анализа остается, важно отметить, что, если отключить их повторно с целью формирования снимков экрана для отчета, осциллограф будет сброшен, а все автоматически сгенерированные данные измерения — потеряны.

Продвинутые функции анализа, в том числе в частотной области

Благодаря использованию до 128 тыс. тестовых точек осциллографы R&S HMO1002/1202 способны действовать наравне со старшими моделями в отношении функций анализа и глубины измерения в частотной области. Отображение осциллограммы сигнала, окна измерений и области БПФ-анализа, а также результатов на экране упрощает измерение спектра (рис. 8). Для приборов семейства R&S HMO имеется возможность применить БПФ к ранее записанным сигналам, что позволяет в ретроспективе изучать с переменным размером окна любой участок сигнала, который до этого был захвачен в режиме однократной развертки или после остановки развертки. Возможность применения нескольких окон к одному и тому же сигналу в этом случае очень полезна. В сочетании с различным положением окна измерений на осциллограмме можно подавлять шумовые составляющие и практически устранять потенциальные источники ошибок, например утечки и размазывание спектра.

Рис. 8. Функция БПФ для 128 тыс. точек

Заключение

С выходом осциллографов серии R&S HMO1002 и HMO1202 компания Rohde & Schwarz сделала нечто большее, чем просто поместила свой логотип на приборе: новый осциллограф начального уровня имеет характерные черты высококачественных решений. Функциональность высшего класса доступна по привлекательной цене. Без сомнения, тщательно продуманные функции для профессиональных разработчиков встраиваемых систем, с одной стороны, и функции для образовательного сектора и сектора технического обслуживания — с другой, позволяют этому компактному осциллографу стать полезным инструментом для широкой группы потребителей.