Цифровые осциллографы Мастер Кит

Осциллограф – это прибор, без которого не может обойтись ни один электронщик. Как говорится, лучше один раз увидеть, а если еще и измерить!

Увидеть на осциллографе можно периодические и одиночные сигналы. Как правило, это напряжение, подаваемое на вход осциллографа. Входы современных осциллографов имеют большое входное сопротивление и небольшую входную емкость, поэтому не вносят существенных искажений в измеряемый сигнал.

За время своего развития осциллограф претерпел значительные перемены от механических устройств, регистрирующих входной сигнал на бумаге, до современных высокоскоростных цифровых компьютеризированных многоканальных систем. Долгое время основным вариантом осциллографа был аналоговый прибор с электронно-лучевой трубкой в качестве экрана для наблюдения регистрируемых сигналов. В конце XX века в результате цифровой революции, как и многие приборы, осциллограф стал цифровым, что обеспечило снижение веса, уменьшение размеров, энергопотребления, а также увеличение функциональных возможностей. Осциллограф стал по-настоящему массовым прибором.

Компания Мастер Кит предлагает несколько цифровых осциллографов, которые вполне подходят для оснащения домашней лаборатории. Некоторые из них представляют наборы для самостоятельной пайки, что позволяет использовать их не только для демонстрации принципов работы этих приборов в учебных заведениях, но и обрести или развить умение самостоятельно собирать электронные устройства. Традиционно для компании Мастер Кит мы рассмотрим приборы, которые относятся к сегменту DIY техники и  требуют приложения некоторого труда для правильной эксплуатации. 

NM8025box представляет собой цифровой осциллограф в пластиковом корпусе. Это компактный прибор, который не займет много места на лабораторном столе или в сумке.

 Рис.1

Устройство надо спаять и собрать. На двух печатных платах уже установлены самые трудоемкие для пайки детали, поэтому специальное паяльное оборудование не потребуется.

Осциллограф NM8025box является, прежде всего, набором для создания обучающего осциллографа. При разработке прибора основное внимание было уделено простоте конструкции и сборки. В осциллографе реализованы базовые функции, которые, тем не менее, вполне удовлетворят даже искушенного радиолюбителя. Основой осциллографа служит микроконтроллер ARM Cortex-M3 фирмы STMicroeletronics; прибор оснащен 2,4-дюймовым TFT-дисплеем с разрешением 320х240 точек, отображающим четкие много цветные осциллограммы.

Дисплей и микроконтроллер установлены на одной материнской плате, чтобы избежать использования ненадежных межплатных соединителей. Аналоговый канал размещается на отдельной плате, которая содержит большинство элементов регулировок. Это обеспечивает лучшее разделение между аналоговой и цифровой частями прибора. Материнская плата полностью смонтирована ​​(за исключением нескольких сквозных компонентов) и проверена на заводе перед упаковкой.

Прибор поставляется в оригинальном корпусе. Передняя панель, верхние и нижние кронштейны могут быть модифицированы пользователем для удобства использования. Роторный валкодер с удобной ручкой обеспечивает простоту и удобство оперативной настройки.

Сборка занимает 3-4 часа в зависимости от навыка пайки. 

NM8020 – это бескорпусной цифровой одноканальный осциллограф? Поставляемый в виде набора для самостоятельной пайки.

Рис.2

Прибор сделан на базе профессиональных разработок встраиваемых осциллографов и допускает доработку программного обеспечения, поскольку проект разработки является открытым.

Он обладает большими возможностями при малых размерах и стоимости.

Среди особенностей цифрового осциллографа:

- максимальная частота дискретизации: 1 млн.выборок в секунду;

- точность АЦП: 12 бит;

- глубина буфера измерений: 1024 байт;

- аналоговый диапазон частот: от 0 до 200 кГц;

- вертикальная чувствительность: от 10 мВ / дел. до  5 В / дел. (1-2-5 прогрессивная шкала);

- имеется настройка расположения линии по вертикали;

- максимальное входное напряжение: 50 В (щуп 1:1), 400V (щуп с делителем 10:1)

- переключатель режимов входа: DC / AC / GND;

- синхронизация: автоматическая, по порогу, с захватом по импульсу;

- варианты настройки порога синхронизации: по нарастающему фронту, по спадающему фронту;

- настройка порога синхронизации;

- отрицательная задержка - возможность увидеть форму сигнала до момента срабатывания синхронизации;

- захват изображения экрана на неограниченное время (функция HOLD);

- встроенный тестовый генератор меандра 1 кГц/3,3В.

BM8020 является готовым миниатюрным бескорпусным цифровым осциллографом с расширенными возможностями.

Рис.3

Устройство будет востребовано в радиолюбительских лабораториях, у разработчиков и специалистов по электронике для анализа низкочастотных аналоговых сигналов, регистрации длительных медленно меняющиеся процессов, а также при исследовании двоичных сигналов от транспондеров, систем дистанционного управления, цифровых интерфейсов RS232, I2C и т.п.

BM8020 можно использовать в качестве простого двухканального вольтметра для измерения напряжений в диапазоне ±20 В, частотомера в диапазоне до 50 кГц или пробника со звуковым оповещением.

Прибор может работать в четырех режимах и имеет при этом следующие характеристики.

1. USB осциллограф, спектроанализатор:

- количество каналов 2;

- частота дискретизации 100 Гц … 200 кГц;

- глубина памяти:

чтение через буфер: 1126 отсчетов/канал (1 канал), 563 oтс/кан (2 канала);

потоковое чтение: 64K отсчетов/канал (1 или 2 канала);

- входное напряжение -20 ... +20 В (аппаратно 2 поддиапазона);

- разрядность АЦП 10 бит;

- синхронизация абсолютная (по нарастающему/спадающему фронту), дифференциальная (по разнице между соседними отсчетами), внешняя (по нарастающему/спадающему фронту ТТЛ уровней);

- оконные функции Хамминга, Ханнинга, Блэкмана, Блэкмана-Харриса.

2. Самописец:

- частота дискретизации 0,01 Гц … 200 кГц;

- максимальное время записи 24 часа при Fд < 100 Гц;

- входное напряжение -20 ... +20 В (аппаратно 2 поддиапазона);

- разрядность АЦП 10 бит;

3. Логический анализатор:

- количество каналов 16 (8 при включении логического генератора);

- частота дискретизации 1 КГц … 8 МГц;

- глубина памяти:

чтение через буфер (Fд=4-8 МГц): 128 бит/канал;

чтение через буфер (Fд=2-2,66 МГц): 1160 бит/канал;

чтение через буфер (Fд<= 1 МГц): 1544 бит/канал;

чтение через буфер в режиме склейки 1 Мбит/канал;

потоковое чтение (Fд< 500 кГц): от 4К до 256M бит/канал;

- входное напряжение 0 ... +5 В (есть защита от перенапряжения);

- синхронизация по фронтам, маске, пропуск импульсов, внешнее тактирование;

- тактирование внутренне / внешнее.

4. Логический генератор:

- количество каналов 8;

- частота дискретизации 1 кГц … 1 МГц;

- глубина памяти 1544 бит/канал;

- выходное напряжение "0" - 0 В, "1" - 3,3 В;

- максимальный втекающий/вытекающий ток 10 мА.

Цифровые осциллографы Мастер Кит