Для работы проектов iXBT.com нужны файлы cookie и сервисы аналитики.
Продолжая посещать сайты проектов вы соглашаетесь с нашей
Политикой в отношении файлов cookie
Осциллограф или осциллографический пробник — необходимый измерительный инструмент для работы или хобби. Карманный формат позволяет всегда иметь его под рукой, с собой, на выезде, в командировке, просто удобно носить с собой. Работают подобные карманные мини-DSO с аккумулятора, позволяют подключаться к компьютеру для скачивания сохраненных осциллограмм. А современные АЦП и процессоры обеспечивают более чем высокую точность захвата и отображения как периодических, так и апериодических сигналов. Внимание, в конце темы есть купоны для Али на скидки до $5 — налетай)))
1. Новинка с Али — популярный мини-осциллограф DSO FNIRSI PRO
Это неплохой карманный осциллограф с возможностью сохранения снимков осцилограмм. Рабочая полоса до 5МГц, оцифровка в диапазоне до 20 MSPS. Удобная компоновка, хороший яркий экран, а также удобный кнопочный блок делают использование данным осциллографом комфортным. Канал 1, в комплекте есть щуп с крокодилами. Коннектор стандартный — BNC. Для работы предусмотрен встроенный аккумулятор 1500мАч.
2. Один из лучших вариантов, технически продвинутый и удобный Hantek Digital Oscilloscope 2D42/2D72. В устройстве встроенный мультиметр, генератор сигналов Waveform Generator.
В комплекте есть все необходимое + кейс для переноски. Частота оцифровки до 250MSa/s — это самый лучший результат для портативных осциллографов. Существуют версии 2С42/2С72 без встроенного генератора, но они не так интересны с точки зрения цены и функционала.
3. Популярный вариант карманного осциллографа — DSO203 Handheld ARM Nano Mini Digital Oscilloscope.
Это отличный комбайн со встроенным функциональным генератором сигналов, 4 каналами (2 аналоговых + 2 цифровых), и частотой семплирования 72MHz.
На сегодняшний день существует отработанная прошивка Wildcat, которая значительно повышает фунционал данного DSO203.
4. Удобный и качественный осциллограф с генератором сигналов Jinhan JDS2023.
Аналоговая полоса 20MHz. Сделан в удобном формфакторе, в комплекте есть все необходмое для работы.
Осциллограф подключается к компьютеру, имеет встроенный генератор частот, можно сохранять снимки экрана.
Переходит к бюджетным вариантам.
5. Это недорогой, популярный осциллограф DSO 112A TFT Mini Digital Oscilloscope
Хороший вариант на твердую «четверку». Имеет сенсоный дисплей и возможность подключения по USB. На борту быстрый АЦП c оцифровкой до 5М семплов в секунду, аналоговая полоса до 2МГц.
6. Одноканальный осциллограф с широкой полосой DSO FNIRSI Handheld mini portable digital oscilloscope 30M bandwidth 200MSps sampling
7. Один из популярных вариантов 2018 года — простой осциллографический пробник DSO168
На борту отдельный АЦП от AD с частотой семплирования до 100 MSPS, аналоговая полоса до 20МГц, один канал.
8. Еще один неплохой осциллографический пробник — DSO188.
Как и в предыдущем, применен отдельный АЦП на 5MSPS, полоса до 1МГц, корпус сборный из панелей, что очень даже неплохо выглядит.
9. Простой и недорогой вариант DS0150 (200кГц).
Комплект с кейсом. Построен на базе STM32, АЦП до 1М семплов. Подойдет для начинающих, например, для исследования звуковых сигналов (настройке усилителя и т.п.).
10. Последний и самый бюджетный вариант — DSO138 Oscilloscope (Full assembled)
Как и с предыдущим, применена STM32, полоса 200кГц. При желании можно найти еще дешевле не распаянный вариант. Подойдет для обучения пайки «со смыслом».
Несколько слов и замечаний. Для начала про преимущества карманных аккумуляторных осциллографов.
Практически все компактные USB осциллографы формата не имеют гальваническую развязку. Стоит это учитывать при подготовке и измерениям. Для USB осциллографов это крайне критично, так как можно словить «КЗ» по линии питания, а при работе с аккумулятора подобной проблемы не наблюдается — осциллограф изначально развязан от любой земли. Если, конечно, вы его специально не «заземлили». Так что указанные в подборке варианты более чем удобные.
Далее, обратите внимание на рабочий диапазон входного напряжения. Он влияет на 2 момента. Превышение допустимого напряжения на входе насыщает АЦП, и вносит искажения в амплитуду исследуемого сигнала.
Как правило, исследуемое напряжение без делителя находится в пределах 3-4 В. С делителем — 30-40 Вольт (в зависимости от модели). Для дополнительного исследования сигналов используются делители и аттенюаторы сигналов (например, hantek 1:20 HT-201)
Добавляю небольшую статью на тему выбора домашнего компактного осциллографа начального уровня для работы и хобби.
Основные технические характеристики карманных осциллографов — это рабочая полоса, которая измеряется в МГц, а также частота дискретизации, которая напрямую влияет на качество измерений. Не менее важная характеристика — это размер дисплея и емкость батареи, обеспечивающие комфортную работу в автономном режиме.
В статье постараюсь описать осциллографы, которые лично были в руках и дать небольшие плюсы и минусы данных моделей.
Начальный вариант, через который прошли многие радиолюбители — это осциллограф на базе микроконтроллера ATmega, на Али есть множество вариантов, в том числе для самостоятельной сборки, например, DSO138. Его развитие на базе микроконтроллера STM32 называется DSO150.
ОСЦИЛЛОГРАФ DSO 150 В КОМПЛЕКТЕ С ЩУПОМ P6020 ЗА $21
DSO150 — это неплохой осциллограф для радиолюбителя начального уровня. Сам осциллограф имеет полосу около 200кГц. Построен на базе STM32, АЦП до 1М семплов. Хороший вариант для проверки простых блоков питания (ШИМ) и аудиотрактов. Цена $17 за комплект с корпусом и щупом Р6100. Подойдет для начинающих, например, для исследования звуковых сигналов (настройке усилителя и т.п.). Из минусов отмечу невозможность сохранить картинку осциллограммы, а также небольшую полосу пропускания.
Но хобби быстро прошло, перешел к серьезным моделям.
В начале 2018 года попался один из популярных вариантов осциллографов начального уровня — простой, но неплохой осциллографический пробник — DSO188.
Осциллограф DSO188 — простой «показометр» с одним каналом, без памяти, но с цветным дисплеем, аккумулятором 300mAh и очень маленький по размерам. Его плюс именно в компактности и портативности, а полосы частот хватит для большинства приложений (например, настройка звукотехники).
При небольшой стоимости ($30) он отображает сигналы с частотой 1МГц ( семплирование 5MSA/s). Для работы используются MMCX щупы, но в комплекте есть адаптер MMCX-BNC. Установлен отдельный АЦП на 5MSPS, полоса до 1МГц, корпус сборный из панелей, что очень даже неплохо выглядит. В плюсах отмечу компактные размеры и приличную полосу, по сравнению с DSO150 (1МГц), а также компактные размеры. Очень удобно использовать вместе с обычным тестером. Легко помещается в карман. Из минусов — корпус имеет открытую конструкцию, не защищенную от внешних воздействий (нужно дорабатывать), а также отсутствие возможности перенести на компьютер сохраненные снимки. Наличие коннектора MMCX это удобно, но для полноценной работы потребуется адаптер на BNC или специальные щупы. За свои деньги это очень хороший вариант начального уровня.
Specifications:
1：Analog band width: 1MHz
2：Maximum real time sampling rate: 5MS/s
3：Vertical sensitivity: 50 mV/div ~ 200 V/div
4：Horizontal time base range: 100mS/div ~ 2uS/div
5：Maximum input voltage: 40 V (1X probe), 800 V (10X probe)
6：Storage depth: 40KB
7：Input resistance: 1M
8：ADC precision: 12bits
9：Coupling mode: AC/DC
10：Trigger mode: Auto
11：Trigger edge: Ascending/descending edge
12：External trigger voltage 0 – 40 V
13：Display: TFT color display
14：Power supply: 250 mAh lithium battery
15：Size: 57 x 34 x 11 mm
16：Weight: 40 grams
Если одного мегагерца мало, можно посмотреть в сторону карманных осциллографов в корпусе с BNC коннектором.
КАРМАННЫЙ ОСЦИЛЛОГРАФ DSO FNISKI PRO
АНАЛОГИЧНАЯ МОДЕЛЬ DSO FNISKI PRO С ЩУПОМ P6100
Это очень хороший вариант за свои деньги. Полоса 5МГц (синус). Есть возможность сохранения графиков. Цена с купоном продавца $38.
Есть вариант с BNC-крокодилами.
Есть вариант с щупом 10х щуп P6010 (с полосой до 10МГц).
Я бы взял первый вариант (с крокодилами) и докупил бы щупы отдельно. Ссылка на щупы есть ниже.
По результатам использования отмечу удобный корпус, большой дисплей. Тестовый сигнал на 5МГц (синус) показывает без особых проблем, другие периодические и апериодические сигналы нормально показывает до 1 МГц.
Если полоса выше 1МГЦ не критична, и не требуется работать с большими напряжениями, то DSO FNIRSI PRO c BNC коннектором — хороший выбор. Он использует стандартные щупы и может применяться как быстрый карманный осциллографический пробник — потыкать и посмотреть, жив ли обмен, микросхема и т.п. А потом топать за большим осциллографом либо нести пациента на стол и вскрывать.
А вот если требуется полоса чуть больше — обратите внимание на недорогой осциллографический пробник DSO168
Осциллограф DSO168 имеет необычный дизайн, смахивающий на популярные МР3 плееры. Это одновременно и плюс (металлический стильный корпус), и минус устройства. Не самый удачный выбор разъема — MiniUSB для зарядки аккумулятора. А также отмечу подключение через джек 3.5 мм — самый главный минус данной модели.
Технические характеристики:
• Максимальная частота выборки в режиме реального времени: 50 Мвыб/с
• Аналоговая полоса пропускания: 0 — 20 МГц
• Диапазон чувствительности: 50 – 200 мВ/дел
• Максимальное входное напряжение: 40 В макс. (1 зонд)
• Полное входное сопротивление: 1Mом/20пФ
• Точность: 12 бит
• Длина записи: 1024 точек
• Режимы связи: постоянный ток / переменный ток
• Временной диапазон развёртки: 100с/дел– 100нс/дел
• Режимы ожидания: автоматический, нормальный и одиночный
• Положение запуска: в центре буфера
• Напряжение источника питания: 3.7В аккумулятор
DSO168 — интересный прибор за свою стоимость.
Гораздо лучше огромного количества подобных DSО138, которые строятся на базе микроконтроллеров со встроенным АЦП (200kHz).
В данной модели DSO168 установлен отдельный АЦП AD9283, который обеспечивает уверенный анализ сигналов до 1МГц.
До 8 МГц можно использовать данный прибор, но как «отображалку» сигналов, без каких либо серьезных измерений.
А вот до 1МГц — без проблем.
В комплекте идет стандартный щуп Р6100 BNC, а также адаптер с джека 3.5мм на BNC.
Осциллограф DSO168 имеет полосу 20МГЦ (при частоте семплирования 60MSA/s), не самый удачный, но более-менее аккуратный корпус аля iPod, встроенный аккумулятор 800 мАч (может питаться от USB). Сходство с плеером добавляют щупы через джек 3,5 мм (есть адаптер BNC-3.5mm). Памяти для сохранения осциллограмм — нет.
Далее предлагаю посмотреть еще одну недорогую модель осциллографа DSO338 с полосой 30МГц.
КОМПАКТНЫЙ ОСЦИЛЛОГРАФ DSO 338 FNISKI 30MHZ
Это карманный аккумуляторный осциллограф на один канал с частотой семплирования аж 200Msps. Характеристики неплохие, многим такой модели хватает за глаза. В наличии один канал, дисплей имеет хорошие углы обзора, время работы до 8 часов с одного заряда непрерывно. Цена на распродаже с купоном $61.
Технические характеристики:
1:Analog band width: 30MHz
2:Maximum real time sampling rate: 200MS/s
3:Vertical sensitivity: 50 mV/div ~ 200 V/div
4:Horizontal time base range: 100mS/div ~ 125nS/div
5:Maximum input voltage: 40 V (1X probe), 800 V (10X probe)
6:Storage depth: 128KB
7:Input resistance: 1M
8:ADC precision: 8bits
9:Coupling mode: AC/DC
10:Trigger mode: Single, Normal, Automatic
11:Trigger edge: Ascending/descending edge
12:External trigger voltage 0 – 40 V
13:Display: 2.4 inch — IPS — 320*240
14:Power supply: 3000 mAh lithium battery
15:Size: 90 x 70 x 28 mm
16:Weight: 200g
Для измерений используется стандартный щуп P6100 BNC.
Осциллограф достаточно хорошо себя показывает на частотах более 20 МГц.
Но, учитывая его стоимость, можно посмотреть и другие варианты.
МОЩНЫЙ ОСЦИЛЛОГРАФ FNIRSI-5012H 100МГЦ
Новая модель и один из лучших за свои деньги. Это одноканальный 100-МГцовый осциллограф с памятью. Частота семплирования достигает 500 Msps. Цена на распродаже c учетом купона продавца $76.
Осциллограф является одним из самых «мощных» и «навороченных» в своем ценовом диапазоне. Имеется 1 канал BNC, но осциллограф может отображать синусоидальный сигнал до 100МГц. Другие периодические и апериодические сигналы нормально смотрятся до 70-80 МГц.
В комплекте с осциллографом есть неплохой щуп Р6100 с делителем 10х и полосой до 100МГц, а также кейс для хранения и переноски.
Осциллограф справляется с сигналами не хуже, чем старший собрат Rigol.
Отмечу отсутствие связи с компьютером (отчасти это не минус, так как нет необходимости осуществлять гальваническую развязку), а также наличие всего одного канала для измерения.
DSO Fniski 100MHz — это хороший выбор, особенно если нет подходящего прибора и остро стоит вопрос стоимости. Если есть возможность добавить — лучше добавить и взять что-то на два канала и с возможностью сохранения результатов.
ПЕРЕНОСНОЙ ОСЦИЛЛОГРАФ HANTEK 2C42 40МГЦ
Хит 2019 года — портативный осциллограф с частотой 40 МГц (есть модель 2C72 до 70МГЦ) на два канала и с генератором частоты. Встроенный мультиметр. Поставляется с сумкой для переноски. Цена от $99 на распродаже.
Осциллограф чуть дороже предыдущих, но модель 2Dx2 оснащена генератором частоты. На фото ниже показана генерация синусоидального сигнала частотой 1 МГц.
В остальном, Hantek не хуже своих старших собратьев. Отмечу наличие встроенного мультиметра, что делает данную модель устройством 3-в-1.
В статье отмечу еще один популярный вариант карманного осциллографа — DSO203 Handheld ARM Nano Mini Digital Oscilloscope.
Это отличный комбайн со встроенным функциональным генератором сигналов, 4 каналами (2 аналоговых + 2 цифровых), и частотой семплирования 72MHz. Единственно, он самый дорогой из представленных.
На сегодняшний день существует отработанная прошивка Wildcat, которая значительно повышает функционал данного DSO203.
Осциллограф практически неубиваемый, имеет металлический корпус, два аналоговых входа, два цифровых входа, встроенный генератор частот. Коннекторы MMCX.
На фото ниже представлен пример работы генератора частоты. В минусы запишу стоимость, мягко говоря нишевый осциллограф. Можно чуть чуть докинуть и взять Rigol или что-то подобное.
Осциллографы, которые у меня есть закончились, но я отмечу еще пару моделей, которые имеют право на жизнь.
Это удобный и качественный осциллограф с генератором сигналов Jinhan JDS2023.
НОВЫЙ ПОРТАТИВНЫЙ ОСЦИЛЛОГРАФ JDS6031 1CH 30M 200MSPS
МУЛЬТИМЕТР JSD6031 С АЛИ
Характеристики:
Разрешение экрана: 320 * 240
Длина хоста * ширина * высота: 19,5см * 9,5см 3,7см
Внешняя длина упаковки * ширина * высота: 28,5 см * 23 см * 8 см
Вес хозяина: 350 г
Общий вес брутто: 700 г
Канал: 1CH
Пропускная способность: 30МГц
Скорость выборки: 200 MSPS
Режим питания: 18650 съемный аккумулятор
Калибровка сигнала: 1 кГц меандр
А также недорогой осциллограф DSO 112A TFT Mini Digital Oscilloscope.
Как и с DSO150, применена STM32, полоса 200кГц. При желании можно найти еще дешевле не распаянный вариант. Подойдет для обучения пайки «со смыслом».
Подобные портативные девайсы — то, что я обычно использую. Очень удобно, особенно при настройке различных приборов, проверке, пуско-наладке. Могу рекомендовать брать вариант DSO150, а еще лучше, похожий DSO138 (200kHz) в варианте DIY для обучения пайки и азам радиоэлектроники. Из функциональный моделей отмечу DSO Fniski 100MHz, как осциллограф с самым лучшим соотношением цена и рабочая полоса, а также Hantek 2С72 как самый фунциональный.
Рекомендую обратить внимание на полезные аксессуары для осциллографа:
Щуп Р6100 100МГц с компенсацией емкости и делителем 10х ($5)
Щуп Р2100 100МГц с компенсацией емкости и делителем 10х копия Tectronix ($7)
Щуп Р4100 100МГц 2кВ с компенсацией емкости и делителем 100х ($10)
Пассивный аттенюатор сигнала Hantek HT201 для осциллографа 20:1 BNC для измерений напряжения до 800Вольт ($4)
Все перечисленные модели интересны, в период летней распродажи с 18 по 23 июня будут приличные скидки до 15-20%. Старайтесь комбинировать с купонами, приведенными выше. Про оформлении смотрите купоны магазина, которые доступны на странице акций или на странице товара.
Лучшие модели осциллографов для радиолюбителя с Aliexpress на летней распродаже
Смотрите горячие темы:
Выбираем лучшие карманные осциллографы (DSO) с Али
Электроника, модули и промавтоматика с Али и не только. Недорого и очень выгодно
Топ-10 новых автогаджетов с Aliexpress
Подборка топ-10 аудиомагазинов с Aliexpress: компоненты для самодельных усилителей и акустических систем
Подборка топ-10 аудиоусилителей с Aliexpress
Умный дом с нуля: устройства Xiaomi MiHome
Умный дом с нуля: выбираем устройства Xiaomi MiHome
Подборка лучших павербанков (внешних аккумуляторов) c поддержкой QC3.0 и PD
Профильные магазины с Алиэкспресс: аудиомодули, радиотовары, специальные гаджеты и инструменты
Подборка паяльного оборудования для радиолюбителя с Али (и не только)
Выбираем лучшее оборудование для радиолюбителя с Али (и не только)
Топ мультиметров и измерителей с Али
Недорогие и полезные DIY модули и инструменты для радиолюбителя
Подборка серьезных осциллографов с Али (20МГц-100МГц)
Подборка готовых модулей усилителей звука с Али (плюс пара динамиков) для DIY акустических систем
Аудиомодули и платы усилителей с Али и не только
Лучшие компоненты для создания точечной сварки своими руками с Алиэкспресс (для сварки аккумуляторов)
Подборка интересных товаров, гаджетов, инструментов и игрушек с Алиэкспресс с хорошей скидкой
Инструменты, тестер, павербанк — годнота с Алишки
Лучшие аккумуляторные батарейки с Али: АА (пальчиковые), ААА (мизинчиковые), «Крона»
Подборка лучших внешних аккумуляторов c QC3.0 и PD для питания паяльников и мощных устройств
Подборка очень выгодных товаров технической направленности с Алиэкспресс
Лучшие наборы LEGO с Алиэкспресс (10 сборных моделей автомобилей)
Аксессуары для LEGO — лучшие и самые необычные дополнения с Али
В обзоре будет рассмотрен крайне интересный двухканальный осциллограф Fnirsi-1013D (aka ADS1013D). Это — новая модель, вышедшая в этом году (2020).
Интересен он во многих отношениях: и большим 7-дюймовым экраном, и автономным питанием, и очень привлекательными для своей цены параметрами.
Но, разумеется, будут сделаны и критические замечания, в том числе и весьма «увесистые». Сеанс магии с разоблачением тоже будет. 🙂
/изображение с официального сайта производителя/
Начнём, как обычно, с официальных технических параметров.
Технические характеристики планшетного осциллографа Fnirsi-1013D (aka ADS1013D)
/увеличение по клику/
Итого: частота семплирования в 1 ГГц и полоса в 100 МГц в двухканальном осциллографе по цене не сильно выше 100 долларов! Просто магия какая-то!
Вот её разоблачением дальше и придётся заняться.
Не всё окажется плохо, и осциллограф можно будет применить для каких-то задач, которые и будут определены по ходу обзора.
1. Предельная чувствительность в 500 Вольт/дел. возможна при применении щупа x100. Собственные пределы чувствительности осциллографа составляют 50 мВ — 5 В.
2. Сохранённые скриншоты можно просматривать как на самом осциллографе, так и на компьютере; а сохранённые осциллограммы — только на осциллографе (для просмотра на компьютере нет программного обеспечения).
Цена на дату обзора — около $120 — $138 (на распродаже 11.11 — на несколько долларов дешевле). Для осциллографов такая цена — это, в сущности «бюджетный» уровень, что не очень сильно превышает цену бюджетных смартфонов с их условной границей в 100 долларов.
Упаковка, комплектация, внешний вид и конструкция двухканального осциллографа Fnirsi-1013D
Упаковка представляет собой черную коробку из гофрокартона почти без опознавательных знаков:
В комплектацию протестированного экземпляра входили два щупа P6100 на частоты до 100 МГц, инструкция на английском языке и кабель микро-USB:
Зарядного устройства не было. Ну и ладно: у меня их уже столько, что хоть оптовую торговлю открывай! Да и не только у меня, вероятно, такая ситуация.
А вот, наконец, и красавец-осциллограф собственной персоной:
Как можете видеть, никаких механических органов управления у него нет; всё управление процессами измерения делается с помощью сенсорного экрана. Из механики у него есть только выключатель на верхней грани аппарата.
Так выглядит прибор сзади:
Задняя панель у него — белоснежная; и я не могу сказать, что это — хорошо.
Это только сначала будет казаться гламурным, а потом на белом фоне любая, даже малейшая грязь, будет очень заметна.
Задняя крышка держится только на пяти винтах, никаких защёлок нет.
Так что разборка девайса будет очень простой задачей; но перед этим посмотрим на осциллограф ещё в паре ракурсов.
Так он выглядит со стороны верхней грани в наклонном ракурсе:
В этом ракурсе хорошо заметно, что осциллограф, хотя и называется планшетным, на самом деле он — очень «жирненький» для планшета. Лишняя толщина получается из-за глубокой канавки, в которую укладывается подставка.
Подставку и её канавку можно было бы сделать тоньше; но, что вышло — то вышло.
На верхней грани (которая на фото — снизу) видны два BNC-разъёма для подключения двух каналов сигнала, а между ними — контакт с калибровочным сигналом 1 КГц.
Далее идут два светодиода: зелёный и красный. Красный показывает, что идёт зарядка; а зелёный — что она завершилась (но красный при этом не гаснет).
Затем — разъём микро-USB для зарядки и связи с компьютером.
И, последний в этом ряду — механический выключатель питания.
Теперь последний ракурс — с осциллографом, опирающимся на свою подставку:
Прибор с помощью подставки можно установить только под углом 45 градусов к поверхности стола; фиксации подставки в других положениях не предусмотрено.
И, наконец, прибор во включенном состоянии:
Теперь пора взяться за разборку!
Вся электронная начинка осциллографа расположена на единственной плате, а элементы находятся только с одной стороны платы:
Разберёмся, что здесь есть и зачем.
Чуть левее и выше центра платы находится процессор F1C100s компании с пафосным названием AllWinner Tech.
Изначальное предназначение этого процессора — для планшетов и ТВ-приставок; но за счёт универсальности его можно устанавливать где угодно.
По диагонали вправо и вниз от центра расположена самая большая микросхема устройства (можно считать, без маркировки, ибо нанесённые на её поверхность цифры ни о чём не говорят).
Это — ПЛИС (программируемая логическая интегральная схема). Их устанавливают в тех случаях, когда процессор не может осилить выполнение каких-то операций программно; ПЛИС-ы же выполняют эти операции аппаратно.
Применённая ПЛИС, скорее всего, является китайским клоном Altera Cyclone IV, которую чаще всего устанавливают в осциллографах и DDS-генераторах.
Справа от ПЛИС — два быстродействующих АЦП.
Маркировки на них нет, но и нет следов её стачивания.
Вероятнее всего, партия без маркировки была изготовлена по спецзаказу. Цель — скрыть истинные параметры осциллографа, которые по применённым АЦП определяются на «раз-два».
Светлые прямоугольники выше ПЛИС — это реле, осуществляющие переключение делителей напряжения механическим способом (и это — хорошо).
Почти в центре платы находится слот для карты памяти микро-SD. Извлечение карты показало, что её ёмкость составляет 1 ГБ:
Вероятно, на её место можно установить и более ёмкую карту памяти, но зачем?! И так на неё можно записать просто тьму осциллограмм и скриншотов!
Теперь переходим к самому интересному — тестам и разоблачению магии. 🙂
Тест двухканального осциллографа Fnirsi-1013D. Часть 1
Сначала, как писали в пиратских романах, «ничто не предвещало беды». Но — всё по порядку.
Для тестирования осциллографа использовался DDS-генератор сигналов FY6800 с предельной частотой генерации 60 МГц.
Но для одного из измерений я «выжал» из него частоту 125 МГц. Спойлер — как это сделать:
Нажмите, чтобы развернуть
Как получить 125 МГц из DDS-генератора FY6800 с максимальной частотой 60 МГц
Для этого я воспользовался функцией создания кастомного сигнала и соответствующим ПО осциллографа.
С помощью этой функции пользователь может записать в память осциллографа один период сигнала, который затем и будет воспроизводиться с заданной частотой.
В данном случае я записал в качестве одного периода сигнала сразу 4 периода меандра, которые при воспроизведении с частотой 31.25 МГц дали частоту 125 МГц.
Почему выбрана именно такая частота?
Опорная частота генератора FY6800 составляет 250 МГц, т.е. минимальная длительность одного отсчета — 4 нс.
Соответственно, при частоте 125 МГц длительность положительной полуволны и отрицательной полуволны сигнала составят по 4 нс. При попытке повысить частоту ещё выше начнутся пропуски тактов и сигнал «развалится».
Корректность сформированного таким образом сигнала была проверена на осциллографе Hantek 5102P, имеющим частоту семплирования в одноканальном режиме 1 Gsps.
Естественно, из-за выхода пределы полосы генератора форма и амплитуда сигнала исказились; но для тех случаев, когда важна только частота, это допустимо.
Но испытания сигналом 125 МГц были проведены позже, когда стало ясно, что в осциллографе есть незадокументированные «хитрости».
А сначала поданный на осциллограф синусоидальный сигнал с частотой 60 МГц получился удивительно ровным и гладким, как будто бы он действительно оцифрован с высокой частотой. Может быть, и не 1 Gsps (1 ГГц), но уж 500 Msps — точно:
Детальное исследование происхождения такой подозрительной гладкости осциллограммы показало, что на развёртках 10 нс/дел. и 25 нс/дел. при переходе частоты входного сигнала от 43.3 МГц к 43.4 МГц осциллограф начинает превращать любой сигнал в чистейший синус!
Итак, сигнал — меандр, частота 43.3 МГц:
На осциллограмме трудно «опознать» меандр, поскольку сигнал искажен как из-за ограничения полосы пропускания осциллографа, так и из-за несинхронности частоты сигнала и частоты семплирования осциллографа. То есть, такие искажения — вполне естественны.
Частоту сигнала осциллограф определил с небольшой ошибкой (42.9 МГц вместо 43.3 МГц).
Теперь — тот же сигнал, но с частотой 43.4 МГц:
Частота сигнала тоже определена с небольшой ошибкой (43.3 МГц вместо 43.4 МГц), но зато теперь на экране — почти идеальный синус, никакой «болтанки»!
Снятие аналогичных осциллограмм с анализом спектра (быстрое преобразование Фурье, БПФ) также показало очень сильную «очистку» спектра от лишних составляющих при переходе через этот порог частоты.
Спектр сигнала с частотой 43.3 МГц (на верхней половине экрана):
А теперь — сигнал с частотой 43.4 МГц:
Вот, заодно посмотрели и на работу БПФ в этом осциллографе.
Теперь — «копаю» дальше: подаю на осциллограф сигнал с частотой 125 МГц.
Понятно, что он находится за пределами полосы пропускания, и его амплитуда должна упасть на вполне законном основании. Но нас сейчас интересует не амплитуда сигнала, а его частота.
И вот что получилось:
Осциллограф показал, что частота сигнала составила 75 МГц, хотя его реальная частота равна 125 МГц!
Исходя из теоремы Котельникова получается, что реальная частота семплирования (дискретизации) составляет в осциллографе вовсе не обещанные 1 Gsps, а только 200 Msps!
А в соответствии с упомянутой теоремой, если частота сигнала превышает 1/2 частоты дискретизации, то он не может быть точно передан цифровыми отсчетами и начинает искажаться.
В данном случае после увеличения частоты сигнала сверх 1/2 частоты семплирования, изображение сигнала на экране осциллографа переходит на зеркальный «обратный отсчёт»: чем выше реальная частота сигнала, тем ниже она на экране.
Конкретно в этом случае частота на экране получается равной (Fd-Fs), где Fd — частота дискретизации; Fs — частота сигнала.
Небольшие подробности для тех, кто захочет повторить эксперимент: картинка, изображенная на скриншоте, получается только при масштабе по вертикали 2 В/дел. При других масштабах сигнал вырождается в прямую линию; почему — не знаю. 🙂
Объединять два АЦП в один канал (если второй выключен) прибор не умеет. Соответственно, повысить частоту семплирования до 400 Msps не получится.
До кучи к «разоблачению магии» — ещё несколько осциллограмм, сделанных на разных горизонтальных развёртках для одного и того же сигнала (синус 40 МГц). Будет продемонстрировано искажение формы сигнала в зависимости от скорости развёртки.
Развёртка 50 нс/дел.:
На этой развёртке «испортилась» не только форма сигнала, но и его амплитуда.
Развёртка 100 нс/дел.:
Здесь амплитуда сигнала восстановилась, но форма по-прежнему искажена.
Мораль из этих трёх картинок: при просмотре сигнала необходимо адекватно устанавливать параметры развёртки, иначе можно увидеть то, чего нет. Впрочем, это касается подавляющего большинства цифровых осциллографов.
В случае использования кнопки автонастройки «AUTO SET» этот осциллограф, как правило, сам устанавливает правильные параметры; но проконтролировать — не повредит.
Тест двухканального осциллографа Fnirsi-1013D. Часть 2
Перед проверкой параметров (включая АЧХ) один из щупов был переключен в положение x10 и была произведена его стандартная настройка (по максимально-плоской вершине прямоугольного импульса).
Теперь — АЧХ.
Она была банально снята по нескольким точкам на тех частотах, которые я счёл наиболее интересными.
Если оценивать АЧХ по стандартному уровню -3 дБ (0.71), то ширина полосы получилась около 36 МГц. Это — не те 100 МГц, которые обещал производитель; но всё равно неплохо, т.к. даже хорошо настроенный щуп некоторую часть полосы «съедает».
Теперь — оценим визуально качество осциллограмм на стандартных сигналах.
Импульсы 40 нс, частота 10 МГц:
Синус 1 МГц «крупным планом»:
Треугольник 1 МГц:
Пила 1 МГц:
Обратная пила 1 МГц:
И, в качестве примера реальной осциллограммы — сигнал на дросселе DC-DC преобразователя 5 В — 9 В (обзор):
Хорошо заметны характерные особенности сигнала: плоские участки прямого и обратного хода, а также полтора периода свободных колебаний в промежутке между ними.
Экран и управление осциллографом
Экран у осциллографа — сенсорный (ёмкостной), без воздушного промежутка между сенсорной поверхностью и собственно экраном (бликует мало).
Чувствительность сенсора — отличная, понимает даже лёгкие касания.
Углы обзора экрана — очень хорошие. Правда, технология экрана не очень похожа на IPS, скорее всего, это нечто похожее на *VA (что тоже очень неплохо).
Управление осциллографом производится только с помощью сенсорного экрана, но есть тонкости.
Первая тонкость — экран (или ПО) не поддерживает мультитач, управление возможно только одним пальцем. Первая же попытка «растянуть» осциллограмму двумя пальцами с треском провалилась. 🙂
Вторая тонкость — некоторые функции управляются с помощью сенсорных кнопок на экране, а некоторые — тапами и переносом элементов прямо по экрану.
Например, увеличивается масштаб осциллограммы по горизонтали постукиванием по правой стороне экрана, а уменьшается — постукиванием по левой.
Передвинуть осциллограмму в другое место экрана можно, «схватив» её одним пальцем и переместив без отрыва, куда надо. Аналогично происходит управление уровнем триггера.
Несколько особняком стоит изменение чувствительности по вертикали. Для этого надо нажать на кнопку «CTRL» в правом верхнем углу, и тогда на правой стороне экрана откроются кнопки «V+» и «V-».
По кнопкам вызова курсора (по времени и пространству) возникают сразу два курсора, которые можно передвигать пальцем.
Курсоры работают не только по «живому» сигналу, но и по ранее записанному в память сигналу (по скриншотам не работают), пример:
Кстати, встроенных часов в осциллографе нет, и все сохранённые файлы датируются 22 марта 2020 года, 22:48:58. Вероятно — это дата сборки текущей версии прошивки (но более свежих прошивок пока нет).
Отдельно проверять автономность было лениво, несмотря на простоту такой проверки; но, по личному впечатлению, 3 часа работы точно можно гарантировать. Если сбавить яркость экрана — то ещё немножко можно добавить.
Если и этого будет мало — повербанки никто не отменял!
Итоги и выводы (техническая часть)
Первый вывод, конечно, будет печальным: производитель бессовестно обманывает потребителей.
Хотя, может быть, он и не совсем производитель, а просто наклеил свой шильдик на изделие, выпущенное неизвестным «контрактным производителем».
Но это — не важно. Приклеил свой шильдик — значит, ты и отвечаешь по всей строгости.
Как уже отмечалось, из-за грубого несоответствия заявленным параметрам, осциллограф не подходит для настройки цифровых схем: там совсем другие требования к быстродействию.
В то же время, для настройки многих типов аналоговых схем его параметры вполне достаточны.
С его помощью можно проверять работу датчиков, настраивать усилители и блоки питания, контролировать аналоговые части смешанных аналого-цифровых устройств (например, блоков бесперебойного питания).
Большим подспорьем в этом будет возможность автономной работы за счёт встроенного аккумулятора. Отвязка от сетевого питающего напряжения в принципе во многих случаях бывает полезна.
Но применение этого прибора в качестве «плавающего осциллографа» (т.е. находящегося под внешним потенциалом) — не лучшая идея, так как на осциллографе есть металлические части, доступные для прикосновения. Одно неверное движение, и Вы — покойник!
Завершая вопрос о недостатках, пожалуй, надо упомянуть ещё слишком грубую чувствительность для малых сигналов (50 мВ/дел.), а также отсутствие отдельного входа для внешней синхронизации и слабость математической обработки каналов.
Теперь — о достоинствах; ибо, как ни странно, они тоже есть!
Сразу надо отметить большой экран: в этом отношении Fnirsi-1013D выигрывает практически у всех конкурентов своей ценовой категории. После работы с таким экраном на другие осциллографы с экранами-малютками даже и смотреть не хочется. 🙂
Также надо отметить вполне адекватную и точную работу с теми сигналами, которые находятся в зоне его досягаемости (до указанной в обзоре частоты 43.3 МГц).
Даже и принудительная подмена сигнала на синус была бы в «плюсе», если бы производитель об этом предупредил и дал бы пользователю возможность отключения этой функции (ведь на высоких частотах, действительно, часто приходится иметь дело с синусом).
Очень важный плюс — относительно небольшие габариты прибора с учетом размеров экрана. Прибор вполне подходит для «походной» работы, разве что «жирноват» слегка.
Итоги и выводы (эмоциональная часть)
Предвижу, что многие читатели моего обзора захотели бы задать риторический вопрос: а что Вы хотели за такие деньги?!
Отвечаю: независимо от цены прибора, характеристики на него должны быть указаны абсолютно честные, без «фантазий». Вот чего я хочу.
Остальное продавцы и производители пусть расписывают как угодно.
Могут, например, писать, что корпус осциллографа сделан из цельного куска мрамора (как велел старик Хоттабыч), а украшен он натуральным мехом шанхайского барса (как велел Остап Бендер).
Но технические характеристики должны быть только честными, и никакими другими (ведь могут же, например, Hantek и Rigol честно их писать?!).
Всё остальное — коварный и бессовестный обман. Причём в пять раз, Карл!
За сим всем спасибо за внимание!
